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学校航天育种团队在水稻空间诱变机理研究和优良品种选育方面取得重要突破

来源单位及审核人:农学院 郭涛 编辑:曾子焉审核发布:林慷祺发布时间:2026-05-20

近期,国家植物航天育种工程技术研究中心团队依托我国航天工程计划,与国内优势单位紧密合作,在空间生物技术、航天生物育种技术和重大品种选育方面取得系列重要突破。

团队建立了以单细胞测序为核心的多组学联合分析技术,首次描绘了水稻绕月飞行后的分子响应全景图谱,并鉴定出可调控变异的关键转录因子,为水稻航天育种提供了重要理论支撑。研究论文“Multiomics analysis of the molecular and single-cell responses of rice after deep-space flight on Chang'e-5”在国际知名期刊Nature Communications(中科院一区Top期刊,影响因子15.7)在线发表。

深空环境会对植物基因组稳定性、基因表达、表观遗传修饰和细胞分化造成重要影响。本研究采用多组学分析方法,研究水稻经绕月飞行后在分子和单细胞水平上的变化。研究发现,经过绕月飞行后,水稻基因组变异大量增加、DNA甲基化和RNA m6A修饰水平提升。同时,本研究将基因组变异与单细胞RNA-seq结合,系统分析了携带变异细胞的分化,鉴定出NAC家族转录因子SVT1(suppressor of variation transmission 1)可能通过负调控MAPK通路基因来影响携带突变的细胞分化。总体而言,本研究全面描绘了水稻深空飞行后的分子图谱,对于指导水稻航天育种具有重要意义。

农学院已毕业博士生孙凯为第一作者,郭涛研究员和陈志强教授为通讯作者。该研究得到国家重点领域研发计划、广东省重点领域研发计划和广东省高等学校未来作物精准育种基础研究卓越中心等项目的支持。

利用航天诱变,中心团队创制出国内首个丝苗型水稻突变体库,库容量达1001份。突变性状涵盖16个重要农艺性状、生物及非生物胁迫性状,包含具有重要价值的低镉积累、氮高效、耐盐碱等新一代育种性状,有效丰富了可供水稻育种利用的基因资源。基于优异种质,中心团队选育出以超级稻“华航香银针”为代表的系列水稻品种,为广东优质水稻产业贡献“华农智慧”。2025年以来,中心团队共选育出8个水稻新品种通过广东省农作物品种审定,其中4个品种米质达国标优质1级,充分体现了学校在优质稻育种方面的技术实力。

中心团队全面参与百千万工程、双百行动和科技特派员工作,通过创新“政产学研”协同机制,深入河源、东莞、肇庆、江门、汕头、潮州等核心产区,推广航天丝苗品种,开展技术培训,并取得显著成效。团队获评2023年广东农技服务“轻骑兵”十大先锋队伍, “科技赋能‘百千万’,航天育种助力紫金打造丝苗米产业新标杆”入选2026年度广东省“双百行动”优秀典型案例,“高产优质双抗航天水稻品种的推广应用”获广东省农业技术推广奖二等奖。经团队努力,航天丝苗品种近三年推广近80万亩,航天丝苗米产业产值突破1.35亿元,带动6家龙头企业发展,以科技成果赋能乡村振兴。

相关论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-73327-2


文图/国家植物航天育种工程技术研究中心

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