水稻栽培品種分為秈稻和粳稻兩個亞種。如何打破秈粳不育，利用水稻亞種間雜種優勢提高水稻產量是育種家們攻克的難題。我國科學家成功的克隆了水稻多個產量、品質、抗逆和生長發育相關的功能基因，成果相繼發表在Nature等頂尖學術刊物上，基因申請了發明專利，具有自主知識產權，引起了廣泛關注。
這些基因的克隆代表了該領域的最新進展，研究論文產生了重大影響，多個基因已被用于培育多抗、優質、高產、營養高效的新型超級水稻品種。這是華中農業大學綠色超級稻團隊牽頭，中國科學院上海生命科學院國家基因研究中心、中國科學院遺傳與發育研究所等多家研究機構共同承擔的“十二五”863計劃現代農業技術領域“水稻等主要農作物功能基因組研究”重大項目取得的重要進展。
該項目成功分離克隆出一個控制水稻秈稻、粳稻雜交不育和廣親和性狀的主效基因，命名為S5。并從分子水平對S5的作用機理進行了較完善的闡述，揭示了水稻秈粳雜種育性調控的分子機制。研究人員還發現獨角金內酯信號轉導的“去抑制化激活”機制與生長素、赤霉素、茉莉酸等重要激素的信號轉導激活機制類似，表明這是植物在進化過程中選擇的一種主要調控模式，這成為解析獨角金內酯信號轉導分子機制的奠基性發現。
據了解，該項目成功的克隆了第一個稻米堊白率的主效基因、控制水稻粒寬基因、光敏不育基因、控制水稻抽穗期和幼穗發育的多效基因、特異性控制干旱逆境下表皮蠟質合成的基因等；構建了一張精確的水稻高密度基因型圖譜，其對水稻的馴化過程和遺傳多樣性的解析大大加速了水稻的遺傳學研究；獲得了數百個控制不同代謝物積累的效應位點，揭示了水稻秈粳亞種中代謝組的不同遺傳調控，為作物生理、品質遺傳改良提供了新的思路及工具。
在此之前，華南農業大學9月17日克隆出水稻新溫敏核不育基因。據介紹，安農S-1是于1987年被發現的第一個秈稻溫敏不育系，其溫敏不育性由一隱性基因tms5控制。株1S是使用率最高的秈型兩用不育系之一。2011年，我國種植的兩系雜交水稻中，有71個品種是用帶有tms5的兩用不育系培育而成，占所有兩系雜交稻品種的71%，其種植面積超過全國兩系雜交稻種植面積的80%。
利用溫敏不育系培育的兩系雜交水稻免除了保持系，在不同的溫度條件下既可作為不育系與恢復系雜交制種，又可以自身繁殖，從而簡化了繁種制種程序，降低了雜交種子生產成本。更重要的是，兩系雜交稻的配組較自由，選配到優良組合的幾率較高。
tms5是功能缺失的基因，其野生型基因編碼了一個短版的RNaseZ家族蛋白。該蛋白可降解三個編碼泛素與核糖體融合蛋白基因UbL40的mRNA。低溫下生長的安農S-1的UbL40mRNA表達量較低且與野生型類似，因此其花粉育性正常;高溫下，野生型水稻中RNaseZ能及時降解受溫度誘導的UbL40mRNA，因而維持花粉正常發育;不育系中，受溫度誘導的UbL40mRNA不能被功能缺失的RNaseZ及時切割而導致其mRNA積累，進而可能影響細胞內泛素平衡，引發花粉母細胞液泡化，最終導致花粉敗育。
該成果率先闡明了水稻中控制溫敏不育的分子機理，同時揭示了RNaseZ這一基因家族成員的新功能、泛素平衡調控的新途徑和植物生殖發育應答高溫環境的新機制，有助于加快溫敏不育系的培育。
同樣在9月份，中國農科院成功克隆首個水稻抗條紋葉枯病基因。中國農業科學院作物科學研究所萬建民研究團隊近日在國際上首次成功克隆水稻抗條紋葉枯病基因，選育出系列抗條紋葉枯病高產優質水稻新品種，有效解決了我國南方粳稻區受條紋葉枯病危害的難題。
水稻條紋葉枯病是由灰飛虱介導的病毒病。在中國東部、日本和韓國超過80%的水稻種植區曾受到水稻條紋葉枯病毒的嚴重危害，僅江蘇2004年發病面積就達2300多萬畝，絕收面積7.8萬畝，對水稻生產造成嚴重損失。萬建民領導的作物功能基因組研究創新團隊與江蘇省農業科學院等水稻育種單位協作攻關，建立了規模化水稻條紋葉枯病抗性鑒定技術體系，進行抗條紋葉枯病水稻種質與基因挖掘，選育出系列抗條紋葉枯病水稻新品種，實現了南方粳稻區的快速應用。“抗條紋葉枯病高產優質粳稻新品種選育及應用”成果獲得2010年國家科技進步一等獎。
袁隆平創造了雜交水稻奇跡，我國其他科學家用自己的努力將這奇跡傳承！
