我科學家開辟小麥種質資源研究新模式
近日,中國農業科學院作物科學研究所李立會研究員率領科研團隊耗費16年時間完成的 “小麥種質資源重要育種性狀評價與創新利用”成果,榮獲國家科技進步二等獎。
小麥是我國主要糧食作物,近年來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、環境變化和育種目標的不斷提高,在我國小麥育種與生產中出現了一些新問題,卻沒有得到及時的解決,主要原因是種質資源研究與育種需求存在一定的脫節現象。
針對上述問題,創建了“鑒定新技術研發→精準評價→創制新種質→遺傳分析→新基因→分子標記→田間展示→育種家自主選擇→無償提供→相互反饋相關信息”種質資源高效利用技術體系,利用新基因、新種質解決了我國小麥抗麥蚜、抗禾谷孢囊線蟲、高產、優質育種中一些主要問題,育成新品種38個,累計種植面積1.64億畝,開辟了作物種質資源與育種緊密結合、協調發展的新模式。
創建了優異種質資源重要性狀精準評價技術體系,即在建立重要表型、品質、外源R和E基因組特異DNA標記鑒定新技術12項的基礎上,對多個性狀在7個環境下進行3年精準鑒定。該技術體系突破了多基因控制的復雜性狀鑒定周期長、結果可靠性差的技術瓶頸,不僅保證了單一性狀鑒定的精準性,而且明確了育種重要性狀間的協調關系,為獲得目標性狀明確的優異種質奠定了技術基礎,是研究中的一項重大突破。
研制重要性狀鑒定新技術12項,系統評價了12859份種質資源,鑒定出具有2個以上重要育種性狀的優異種質687份。創制新種質112份,其中通過品種間雜交創制新種質84份,通過遠緣雜交將來自小麥族6個屬、10個種中的優異基因轉入普通小麥,創制新種質28份。發掘高產、優質、抗病蟲、抗逆、資源高效新基因67個,并建立了緊密連鎖分子標記;從圓錐小麥中發掘出抗麥長管蚜新基因RA-1,填補了我國缺乏抗性基因的空白,為向育種提供目標性狀明確的優異種質、滿足育種需求奠定了物質基礎和戰略儲備。
據悉,該項目執行期間,向全國116個單位分發種質資源21000余份次,其中2011年與2001年相比,分發數量提高了10倍,種質資源與育種間的結合效率顯著提高。該項目創建的種質資源精準鑒定與高效利用技術體系,不僅已經被美國、澳大利亞、德國等國科學家采用,而且已經在其它作物的種質資源研究中廣泛應用,并取得了顯著效果,全面提升了種質資源解決育種實際問題的能力,推動了作物種質資源學科整體研究水平提升。(作科所 衛斐)
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