项目来源：广东院士联合会

刘耀光院士

刘耀光，中国科学院院士，华南农业大学研究员，亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室副主任。长期从事水稻育性发育分子机理和植物基因工程研究，在水稻细胞质雄性不育与恢复性、杂种不育与亲和性、光温敏不育性等遗传系统的基因克隆和分子作用机理方面取得了系统性、创新性研究成果。开发了TAIL-PCR、大片段和多基因载体系统、高效基因组编辑系统等多项新技术，培育了首个富含花青素和虾青素的营养强化水稻种质“紫晶米”和“赤晶米”。在Nature Genetics，Annual Review Plant Biology，Cell Res, PNAS, Plant Cell，Mol Plant等发表论文140余篇，论文总引6500多次，专利授权8项。获得国家科技奖自然科学奖二等奖，广东省科技奖自然科学奖一等奖，大北农科技奖创新奖一等奖，大北农科技奖基因工程奖等奖励。

院士团队

刘耀光，中国科学院院士，华南农业大学研究员，亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室副主任。长期从事水稻育性发育分子机理和植物基因工程研究，在水稻细胞质雄性不育与恢复性、杂种不育与亲和性、光温敏不育性等遗传系统的基因克隆和分子作用机理方面取得了系统性、创新性研究成果。开发了TAIL-PCR、大片段和多基因载体系统、高效基因组编辑系统等多项新技术，培育了首个富含花青素和虾青素的营养强化水稻种质“紫晶米”和“赤晶米”。在Nature Genetics，Annual Review Plant Biology，Cell Res, PNAS, Plant Cell，Mol Plant等发表论文140余篇，论文总引6500多次，专利授权8项。获得国家科技奖自然科学奖二等奖，广东省科技奖自然科学奖一等奖，大北农科技奖创新奖一等奖，大北农科技奖基因工程奖等奖励。

重点研究方向

克隆水稻细胞质雄性不育基因和恢复基因，阐明其不育发生机理和恢复基因与不育基因的分子互作机理；克隆籼粳杂种不育相关基因，阐明其等位基因的分化和互作的分子机理；探索克服杂种不育的理论和技术，为杂种优势利用提供理论指导和应用技术方法；创建新型可控水稻不育系及杂交制种体系；开展基于多基因转化和基因编辑的水稻重要性状的遗传改良和合成生物学研究。

主要科研成果

系统进行了水稻细胞质雄性不育与恢复性和杂种不育与亲和性的分子遗传机理研究，取得了创新性成果：

1、在克隆了三系杂交稻育种广泛应用的孢子体型和配子体型细胞质雄性不育基因和育性恢复基因的基础上，阐明了不育发生与育性恢复的分子遗传机理，首次提出了“植物CMS/RF系统不同层次的核质互作控制不育与育性恢复”的分子模型；揭示了多种细胞质雄性不育体系拥有共同起源的不育基因WA352；

2、阐明了水稻杂种不育与亲和性的分子遗传机理，提出了“双基因三因子互作”和“双基因分步分化”的分子遗传模型。发现了具有育种价值的CMS新种质，提出了克服杂种不育的理论和技术方法。

开发了TAIL-PCR、大片段和多基因载体系统TGSII、高效基因组编辑和解码系统、Ω-PCR载体快速构建法和CBA蛋白DNA互作高效验证等多项新技术，培育了首个富含花青素和虾青素的营养强化水稻种质“紫晶米”和“赤晶米”。

应用前景

该成果在杂交水稻育种中的不育系和恢复系的选育、杂种育性障碍的克服以及籼粳杂种优势利用有重要的应用价值，将对促进和保障粮食生产安全起重要作用；开创的基因工程创建人工亲和基因的方法，为新不育系的创建，以及为作物杂交育种中克服杂种不亲和性，提供了技术方法基础。

*服务高层次人才，搭建高层次人才项目合作，禾才在行动。

院士团队：刘耀光院士团队

项目名称：植物的CRISPRCas9精准编辑系统

项目类型：基因工程

项目合作：融资落地

项目简介：

刘耀光院士团队开发的CRISPR/Cas9载体系统和解码软件CRISPR-GE，降低了使用这项技术的门槛，极大地促进了植物科学基础研究和作物遗传改良的发展。利用大片段和多基因载体系统开发的“紫晶米”、“赤晶米”为我国开发、储备了一批营养价值高、色彩丰富的水稻新种质，大大地推动了植物合成生物学和作物生物强化研究领域的发展。

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