【研究背景】老来青是上世纪50年代在太湖流域大规模种植的晚粳主栽品种之一,因其成熟时茎秆仍带绿色而成名。老来青不仅产量高,而且品质非常好。但是老来青的株型偏高,株高近140厘米,灌浆后期极易倒伏,上世纪60年代起逐渐被矮杆、半矮杆品种所取代。对老来青的株高进行定向改良,获得新型抗倒伏的老来青不仅能使老品种回归田间,更能发掘江南鱼米之乡的文化底蕴,打造上海地方农业的特色品牌。SD-1基因编码赤霉素生物合成过程中的关键酶GA20氧化酶,该基因突变导致赤霉素含量降低,植株矮化。在绿色革命中,该基因的隐性突变形式sd-1被广泛应用。老来青的SD-1基因是野生型,因此我们选择SD-1基因作为改良株高的目标基因;【材料与方法】我们挑选了若干江浙沪地区的栽培品种,检测SD-1基因型。选择具有sd-1隐性突变基因型的品种分别与老来青杂交,然后以老来青为轮回亲本通过多代的回交与自交,通过水稻全基因组上的分子标记进行背景检测和前景分析,利用分子标记辅助选择技术选育株高明显降低且基本保持原有农艺性状的老来青新品系;【结果与分析】我们检测了江浙沪地区主栽品种中SD-1的基因型,发现秀水09和秀水11的基因型分别是sd-1r和sd-1j型,并具有半矮秆的表型,所以秀水09和秀水11可以作为sd-1的供体。我们开发了多个与sd-1紧密连锁的SSR标记和SNP标记,还进一步开发了sd-1基因内的CAPS标记,用于直接鉴定sd-1基因型。同时我们还在水稻全基因组上开发了113个在老来青、秀水11、秀水09之间具有多态性的SSR标记、SNP标记和STS标记,用于背景检测和前景分析。我们将老来青分别与秀水09和秀水11杂交,然后以老来青为轮回亲本通过多代的回交与自交,利用分子标记辅助选择技术,从BC2F4、BC3F3和BC4F2代群体中筛选到了一些株型较好且株高显著降低的新型老来青品系,株高在97至124厘米之间。多季、多地的种植结果显示,老来青新品系的抗倒伏能力比亲本老来青明显增强。进一步分析老来青新品系的农艺性状,我们发现新品系每一节的节间都变短变粗,从而使新品系的株高降低以及抗倒伏能力增强,最终使老来青新品系的产量增加。此外,我们还检测了部分新品系的粒型、垩白度、直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度、食味值等品质指标,新品系的米质均保持或者优于亲本老来青;【结论】我们通过导入sd-1基因的隐形突变基因型sd-1j或sd-1r定向改良地方特色水稻品种老来青的株高,改善了其易倒伏的不利性状,并且保持了其原有的其它农艺性状,使一个优良的水稻品种恢复了活力。