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国家良种重大科研联合攻关种业理论创新取得阶段性成效

时间:2019-05-08 18:12:48 作者: 点击量:0

国家良种重大科研联合攻关种业理论创新取得阶段性成效

2017年以来,为适应现代种业发展对种业基础理论的新需求,国家良种重大科研联合攻关设立种业理论创新组组,凝聚全国基础研究优势力量,强化协同创新,在鉴定创制作物种质资源、解析重要性状形成的分子机制、突破主要作物育种核心技术、构建完善水稻资源数据库和芯片取得了阶段性成效。

在种质资源方面,优化制订了水稻、小麦、玉米、大豆等表型精准鉴定技术规范,建立了9套种质资源精准鉴定技术体系;完成了17062份水稻、小麦、玉米、大豆等主要作物种质资源表型精准鉴定、11007份基因型精准鉴定,创制了228份四大作物优质种质材料,进一步筑牢了作物育种基石。

在分子技术方面,克隆了水稻穗粒数和粒长发育基因、理想株型基因、粒型基因、淀粉体发育的关键基因、抗褐飞虱基因、广谱持久抗病基因簇,为水稻优质高产抗病虫分子设计育种提供理论支撑。还克隆了小麦太谷核不育基因,丰富了小麦育种遗传变异基础,克隆了控制玉米株高和开花期的基因,为改良玉米早熟高产育种提供了重要的分子基础,克隆了大豆根构型与根瘤发育基因,为大豆优质高效分子育种提供新基因,促进了品种改良方法和理论进步。

在分子机理方面,克隆了水稻温敏雄性不育新基因,解析了不育新机制;克隆了控制亚非稻种间杂种不育的关键基因,解析了远缘杂种不育分子机理;还解析了水稻亚种间遗传隔离的遗传基础、广谱抗稻瘟病与产量平衡机制、抗病免疫 “刹车”机制,奠定了进一步利用水稻种间远缘杂种优势奠定的理论和技术基础。

在育种核心技术方面,发明了水稻规模化花药培养技术,可以实现籼粳交后代的快速稳定,加快强优势亲本的创制效率;建立了基于小麦玉米杂交的小麦双单倍体育种新技术,育种效率至少可提高50%以上;建立玉米单倍体育种高效技术体系,利用工程化等方法使单倍体化学加倍技术达到国际先进水平。

在高通量技术研究方面,解析了水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计技术,为解决水稻产量品质协同改良的难题提供了有效策略;建立了植物单碱基编辑技术体系,为未来大规模创制碱基定点替换突变提供了重要应用参考;构建了高灵敏、高效率的外源基因组区段检测技术体系、水稻空间诱变的地面重离子辐射模拟技术、水稻表型及基因型高通量鉴定技术。

在新产品创制方面,完善了水稻资源数据库,涵盖2800多个水稻功能基因信息,5000多个不同的基因家族信息,214个基因交互网络,推进了水稻资源共享和遗传改良;创制水稻55K基因型芯片,涵盖影响水稻重要农艺性状的候选基因和已克隆的功能基因,极大提高新品种培育的目的性及效率,为作物商业化育种提供了快捷有效工具。

在种业战略研究方面,完成了种业发展战略报告,深入分析现代种业和种业科技发展趋势,提出颠覆性技术发展方向。面向现代种业发展需求,提出了新时期我国种业科技创新发展战略和实施路径。

下一步,种业理论创新组将坚持种业自主创新,加强顶层设计,凝心聚力,久久为功,不断推进种业理论创新工作。具体而言,一是强基础,进一步围绕四大作物良种联合攻关对育种理论和育种技术的新需求,强化基础研究,实现前沿育种技术创新,带动原创理论和技术突破。二是抓战略,深化种业科技创新发展战略研究,研判国内外种业发展态势,总结种业内在发展规律,为我国新时代种业理论创新发展发挥重要智力支撑作用。三是促转化,构建完善育种信息库和种业科技成果转移共享平台,建立健全协同创新机制、用户评价制度,有机衔接基础研究与良种联合攻关应用研究,加强技术转移和成果共享,增强种业科技有效供给能力,支撑绿色种业发展。

(品种创新处供稿)