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农业种质资源保护与创新攻关组


作者:ae2011  来源: 日期:2016/09/08 16:38:00 人气: 

农业种质资源保护与创新攻关组科研成果

在国际上首次克隆了水稻生殖发育基因P31comet、耐冷基因OsICE1等多个与水稻育种性状密切相关的基因,有效拓宽了作物育种资源,育成适合本生态区的高产、优质、多抗农作物新品种21个并在生产上大面积推广应用,为保障我省粮食安全作出了重要贡献

中心“农业种质资源保护与创新”协同攻关组以本生态区重要的水稻、小麦等作物种质资源为对象,进行从细胞至基因水平的研究、评价;通过分子标记技术等现代生物技术手段,结合常规育种技术,选育出一批适合本生态区的高产、优质、多抗的农作物新品种。

攻关组利用功能基因组学技术手段,研究水稻花器官发育、减数分裂、逆境胁迫响应等相关基因功能及其作用机制,为水稻品种改良提供了重要基因资源。水稻花器官具有独特的组织结构,其正常发育直接影响到产量和后代的繁殖。攻关组对水稻花器官属性建成的分子调控机制进行了系统研究,并证明E类转录因子OsMADS1具有激活花原基起始、调控花原基属性和器官决定性的功能,揭示OsMADS1能与OsMADS3和OsMADS58互作,从而调控花分生组织的维持和终止生长;研究了OsTDL1A-MSP1共同控制花药发育早期花药壁细胞层形成的分子机制,建立了控制花药细胞形态建成的OsTDL1A-MSP1信号模型,并通过对突变体的转录组分析,找到了大量下游候选基因,为进一步分析OsTDL1A-MSP1信号传导途径的作用机制打下了坚实基础。除花器官发育之外,减数分裂也是影响水稻产量和育性的关键因素之一。攻关组以水稻辐射诱变后代中分离出的减数分裂不联会突变体为材料,在国际上首次克隆了参与减数分裂联会复合体以及双链断裂形成的关键基因P31comet,这是该基因首次被报道参与减数分裂这一重要机制中,具有重要的里程碑意义。低温冷害是影响水稻产量和品质的重要环境因素。攻关组在水稻中克隆了拟南芥低温响应关键因子AtICE1的同源基因OsICE1,并通过过量表达OsICE1来增强水稻对低温胁迫的耐受性,解析OsICE1调控水稻低温耐受性的代谢途径和分子网络,为理解水稻耐冷的分子机理、培育耐冷水稻品种奠定了基础。上述研究成果已发表在PNAS(世界四大名刊—Cell、Nature、Science、PNAS之一,2016,IF=9.6)、Molecular Plant(植物学TOP期刊,2015,IF=7.142)、Current Opinion in Plant Biology(2015,IF=6.78)、Plant Physiology(植物学顶级TOP期刊,2016,IF=6.28)以及Journal of Proteome Research(国际知名组学研究杂志,2015,IF=4.9)等国际顶尖期刊。

攻关组积极通过作物育种方法创新开展新品种选育,三年来共育成适合本生态区的高产、优质、多抗农作物新品种21个,并成功通过国家、江苏省的新品种审定;其中,转让新品种7个,获农业部新品种保护权19个。在水稻育种方面,选育的“淮稻14号”品种2013年通过江苏省审定,2014年获“江苏优质粳稻食味品评”二等奖;选育的“淮香粳15号”品种2014年通过江苏省审定,2015年获“首届江苏好品种粳稻优质米品尝评比”金奖;选育的“淮稻18号”品种2015年通过江苏省审定,稻瘟病接种鉴定连续三年均为1级,是迄今抗稻瘟病最好的品种;选育的“隆粳968”品种2015年通过国家审定,在三年四省27个点次增产点为100%,是近年育成广适性好的少数品种之一;选育的“淮稻20号”品种2016年通过国家审定,稻瘟病综合指数为3.1级(9级制),产量潜力高,抗倒性强,后期熟相好;选育的“润农4号”品种2016年通过山东省审定,米质达国标2级优质米,综合抗性强。在小麦育种方面,攻关组围绕生产上对抗赤霉病小麦新品种的迫切需求,育成了高产优质多抗小麦新品种“淮麦20”、“淮麦21”、“淮麦30”、“淮麦39”等4个品种,并先后通过江苏省或国家审定。在大豆育种方面,选育的“淮豆12”、“淮鲜豆5号”与“淮豆13”等新品种分别于2014、2015和2016年通过江苏省审定。另外,中心还选育出?等玉米、油菜、蔬菜新品种?个,并先后通过江苏省农作物新品种审定。

上述审定的作物品种均已在生产上大面积推广应用,产生了良好的经济社会效益,为江苏粮食安全和区域经济发展做出了重大贡献。其中,小麦新品种“淮麦33” 2015年通过国家农作物新品种审定,并被江苏明天种业以1033万元高价买断独家全国经营权,刷新了全国单个小麦品种的转让价格记录,中央电视台对此作了专题报道;2014年5月,“淮麦33创全国单个小麦新品系经营权转让价格之最”入选2013年江苏农业十大科技贡献。另外,选育的小麦新品种“淮麦35”以428万元实现经营权转让,选育的玉米新品种“?”则以300万元实现了经营权转让。在水稻新品种推广方面,选育的水稻新品种“淮稻5号”、“淮稻14号”、“淮香粳15号”、“淮稻18号”和“隆粳968”则分别以2853万元、242万元、260万元、300万元和188万元实现经营权转让。截止目前,中心育成的“淮稻”系列品种在省内外累计推广面积达8000多万亩,新增社会效益70亿元以上;其中,广适性优质粳稻“淮稻5号”已成为江苏省当前应用年限最长、推广面积最大的水稻品种,2014年“淮稻5号及其优质高效生产技术集成与推广”获江苏省农业技术推广二等奖。

选育的淮稻5号、淮稻33号和淮麦35号等品种及国家农作物品种审定证书

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