我科學(xué)家開(kāi)辟小麥種質(zhì)資源研究新模式
近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所李立會(huì)研究員率領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)耗費(fèi)16年時(shí)間完成的 “小麥種質(zhì)資源重要育種性狀評(píng)價(jià)與創(chuàng)新利用”成果,榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
小麥?zhǔn)俏覈?guó)主要糧食作物,近年來(lái)在資源與育種研究方面水平明顯提高,成效顯著。但是,隨著氣候、環(huán)境變化和育種目標(biāo)的不斷提高,在我國(guó)小麥育種與生產(chǎn)中出現(xiàn)了一些新問(wèn)題,卻沒(méi)有得到及時(shí)的解決,主要原因是種質(zhì)資源研究與育種需求存在一定的脫節(jié)現(xiàn)象。
針對(duì)上述問(wèn)題,創(chuàng)建了“鑒定新技術(shù)研發(fā)→精準(zhǔn)評(píng)價(jià)→創(chuàng)制新種質(zhì)→遺傳分析→新基因→分子標(biāo)記→田間展示→育種家自主選擇→無(wú)償提供→相互反饋相關(guān)信息”種質(zhì)資源高效利用技術(shù)體系,利用新基因、新種質(zhì)解決了我國(guó)小麥抗麥蚜、抗禾谷孢囊線蟲(chóng)、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)育種中一些主要問(wèn)題,育成新品種38個(gè),累計(jì)種植面積1.64億畝,開(kāi)辟了作物種質(zhì)資源與育種緊密結(jié)合、協(xié)調(diào)發(fā)展的新模式。
創(chuàng)建了優(yōu)異種質(zhì)資源重要性狀精準(zhǔn)評(píng)價(jià)技術(shù)體系,即在建立重要表型、品質(zhì)、外源R和E基因組特異DNA標(biāo)記鑒定新技術(shù)12項(xiàng)的基礎(chǔ)上,對(duì)多個(gè)性狀在7個(gè)環(huán)境下進(jìn)行3年精準(zhǔn)鑒定。該技術(shù)體系突破了多基因控制的復(fù)雜性狀鑒定周期長(zhǎng)、結(jié)果可靠性差的技術(shù)瓶頸,不僅保證了單一性狀鑒定的精準(zhǔn)性,而且明確了育種重要性狀間的協(xié)調(diào)關(guān)系,為獲得目標(biāo)性狀明確的優(yōu)異種質(zhì)奠定了技術(shù)基礎(chǔ),是研究中的一項(xiàng)重大突破。
研制重要性狀鑒定新技術(shù)12項(xiàng),系統(tǒng)評(píng)價(jià)了12859份種質(zhì)資源,鑒定出具有2個(gè)以上重要育種性狀的優(yōu)異種質(zhì)687份。創(chuàng)制新種質(zhì)112份,其中通過(guò)品種間雜交創(chuàng)制新種質(zhì)84份,通過(guò)遠(yuǎn)緣雜交將來(lái)自小麥族6個(gè)屬、10個(gè)種中的優(yōu)異基因轉(zhuǎn)入普通小麥,創(chuàng)制新種質(zhì)28份。發(fā)掘高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲(chóng)、抗逆、資源高效新基因67個(gè),并建立了緊密連鎖分子標(biāo)記;從圓錐小麥中發(fā)掘出抗麥長(zhǎng)管蚜新基因RA-1,填補(bǔ)了我國(guó)缺乏抗性基因的空白,為向育種提供目標(biāo)性狀明確的優(yōu)異種質(zhì)、滿足育種需求奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)和戰(zhàn)略儲(chǔ)備。
據(jù)悉,該項(xiàng)目執(zhí)行期間,向全國(guó)116個(gè)單位分發(fā)種質(zhì)資源21000余份次,其中2011年與2001年相比,分發(fā)數(shù)量提高了10倍,種質(zhì)資源與育種間的結(jié)合效率顯著提高。該項(xiàng)目創(chuàng)建的種質(zhì)資源精準(zhǔn)鑒定與高效利用技術(shù)體系,不僅已經(jīng)被美國(guó)、澳大利亞、德國(guó)等國(guó)科學(xué)家采用,而且已經(jīng)在其它作物的種質(zhì)資源研究中廣泛應(yīng)用,并取得了顯著效果,全面提升了種質(zhì)資源解決育種實(shí)際問(wèn)題的能力,推動(dòng)了作物種質(zhì)資源學(xué)科整體研究水平提升。(作科所 衛(wèi)斐)
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