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姚善国


姚善国,博士,研究员,博士生导师
        991年获安徽农业大学农学学士学位,2004年获日本爱媛大学植物遗传育种博士学位。2004-2009年期间先后在北海道大学和中央农业综合研究中心北陆分中心从事博士后研究。2009年加入遗传与发育生物学研究所,并于同年获得中国科学院“百人计划”支持。致力于东北粳稻重要农艺性状的组装设计育种。


主要研究领域
        1、优良等位变异发掘与组装
        东北是我国最主要的优质粳米主产区,确保东北粳稻的稳定发展已经成为我国粮食安全的核心。由于受到特殊的地理位置和育种水平的限制,近年来东北粳稻生产稳定性差的问题日益突出,稻瘟病、倒伏、低温、盐碱等生物及非生物胁迫严重威胁着东北粳稻的实际生产,“单产不高、总产不稳”问题限制了东北粳稻的长期可持续发展。为了解决东北粳稻生产中面临的现实问题,我们以全基因组重测序为手段,详细分析了东北主栽粳稻品种的稻瘟病、品质、产量、倒伏、抽穗期等重要农艺性状等位基因型,在此基础上发掘了各农艺性状新型等位变异供体亲本,以全基因组分子标记选择手段构建了空育131、吉特639、稻花香2号等主栽品种背景下各重要农艺性状优良等位变异近等基因系。通过对各性状优良等位变异的组装设计,我们培育了在东北各个积温带具有推广潜力的“中科”系列品系(图1),部分品系已进入黑龙江省新品种审定区域试验。其中,中科902已经通过黑龙江省农作物品种审定委员会的审定,有望成为第三积温带的主要栽培品种。
 
图1、分子设计新品系“中科613”的培育。左:稻花香2号;右:中科613。
 
        2、新型种质资源创制与基因克隆
        东北地区特定的自然条件决定了地方粳稻品种对低温、倒伏、盐碱、穗形、粒形以及枝梗结构的需求特异性。针对东北粳稻的发育特点,课题组以空育131为母本构建了大规模突变体库,从中筛选了30多份盐碱、低温、倒伏、粒形、穗形等性状发育突变体,正在鉴定相关目标基因的功能。同时,课题组利用品种资源中的骨干材料构建了多套染色体片段代换系(图2),正致力于分离与分蘖、叶形、穗粒数等性状相关的数量性状位点,同时构建这些位点在主栽品种背景下的近等基因系。通过与稻瘟病、抽穗期等不同等位变异的杂交组装,实现对所培育新品系的不断改良。
图2、染色体片段代换系创制与重要农艺性状基因鉴定。
 
审定品种
中科902(黑审稻2017029)
授权专利
ALT1蛋白及其编码基因与应用(201410487619.x)

发表论文
1、Wang J, Wang R, Wang Y, Zhang L, Zhang L, Xu Y, Yao S. (2017) Short and Solid Culm/RFL/APO2 for culm development in rice. Plant J. DOI: 10.1111/tpj.13548.

2、Song, L., Wang, R., Zhang, L., Wang, Y., Yao, S. (2016) CRR1 encoding callose synthase functions in ovary expansion by affecting vascular cell patterning in rice. Plant J, DOI: 10.1111/tpj.13287.

3、Lombardo, F., Kuroki, M., Yao, S., Shimizu, H., Ikegaya, T., Kimizu, M., Ohmori, S., Akiyama, T., Hayashi, T., Yamaguchi, T., Koike, S., Yatou, O., Yoshida H. (2016) The superwoman1-cleistogamy2 mutant is a novel resource for gene containment in rice. Plant Biotechnol J, DOI: 10.1111/pbi.12594.

4、Guo, M., Wang, R., Wang, J., Hua, K., Wang, Y., Liu, X., Yao, S. (2014) ALT1, a Snf2 family chromatin remodeling ATPase, negatively regulates alkaline tolerance through enhanced defense against oxidative stress in rice. PLoS One, 9: e112515. DOI: 10.1371/journal.pone.0112515.

5、Yao, S.-G., Kodama, R, Wang, H., Ichii, M., Taketa, S., and Yoshida, H. (2009) Analysis of the rice SHORT-ROOT5 gene revealed functional diversification of plant neutral/alkaline invertase family. Plant Science, 176: 627-634.

6、Yao, S.-G., Sonoda, Y., Tsutsui, T., Nakamura, H., Ichikawa, H., Ikeda, A., and Yamaguchi, J. (2008) Promoter analysis of OsAMT1;2 and OsAMT1;3 implies their distinct role of nitrogen utilization in rice. Breeding Science, 58: 201-207.

7、Yao, S.-G., Ohmori, S., Kimizu, M., and Yoshida, H. (2008) Unequal genetic redundancy of rice PISTILLATA orthologs, OsMADS2 and OsMADS4, in lodicule and stamen development. Plant and Cell Physiology, 49: 853-857.

8、Sonoda, Y., Yao, S.-G. (co-first author), Sako, K., Sato, T., Kato, W., Ohto, M., Ichikawa, T., Matsui, M., Yamaguchi, J., and Ikeda, A. (2007) SHA1, a novel RING finger protein, functions in shoot apical meristem maintenance in Arabidopsis. Plant Journal, 50: 586-596.

9、Yao, S.-G. (corresponding author), Mushika J., Taketa S., and Ichii, M. (2004) The short–root mutation srt5 defines a sugar-mediated root growth in rice (Oryza sativa L.). Plant Science, 167: 49-54.

10、Yao, S.-G. (corresponding author), Taketa S., and Ichii, M. (2003) Isolation and characterization of an abscisic acid-insensitive mutation that affects specifically primary root elongation in rice (Oryza sativa L.). Plant Science, 164: 971-978.