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    培育作物高效稳定不育系 提升种子繁育技术竞争力
    来源:科技日报 发布时间:2021-04-08

    玉米多控不育技术在原理和技术路径上亚搏app下载官方网站,比国外类似技术更先进和安全亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,生物安全风险降低两个数量级以上,确保未来大面积应用时亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,风险更低亚搏app下载官方网站,效果更好亚搏app下载官方网站。

      吴锁伟 课题研究团队成员

      “洪范八政,食为政首”亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,解决好中国十几亿人口的吃饭问题亚搏app下载官方网站,始终是治国理政的头等大事亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站。种子是农业的灵魂亚搏app下载官方网站,更是农业的“芯片”亚搏app下载官方网站。要为我国农业高质量发展提供优良的种子亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,高水平的培育和高质量的繁育不可或缺。

      科技日报记者从北京科技大学获悉亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,国家重点研发计划“七大农作物育种”成果“良种繁育共性关键技术研究与示范”取得了显著成效和关键突破亚搏app下载官方网站,建立了玉米多控不育技术体系和作物通用型显性不育技术体系,创制了遗传稳定的隐性和显性核不育系亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,实现了对国外同类技术的超越和创新亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,填补了相关领域的空白。同时,两项共性关键技术已开展了一定规模的大田生产试验示范,未来大面积产业化后亚搏app下载官方网站,将支撑我国良种繁育的产业升级。

      加快制种产业向技术密集型转变

      长期以来,我国对于种子繁育的科技支撑亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,特别是“两杂”作物的杂交种制种过程中的科技支撑力度始终不足亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站。例如亚搏app下载官方网站,当前玉米等异花授粉作物的制种过程中缺乏稳定不育系,劳动力成本逐年递增亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站;良种繁育与制种基地信息化水平不足;亲本繁育亚搏app下载官方网站、制种效率与产量偏低。

      这些问题困扰着我国良种繁育产业的高质量发展亚搏app下载官方网站。为此亚搏app下载官方网站,国家重点研发计划有针对性的支持了“良种繁育共性关键技术研究与示范”课题亚搏app下载官方网站,目的是通过北京科技大学亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站、中国水稻研究所、浙江大学、北京市农林科学院信息中心和湖北省农业科学院等优势单位的联合亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,进行良种繁育环节关键共性技术的攻关及示范应用亚搏app下载官方网站,为获得优良的农作物种子提供新技术和新模式亚搏app下载官方网站,进而为提升我国种子繁育技术竞争力亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,加快制种产业由“劳动密集型”向“技术密集型”提供科技支撑亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站。

      植物雄性不育是指在高等植物中,雄性器官发育异常亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,不能产生有功能的雄配子(花粉)亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,但雌性器官发育正常,能接受正常雄配子而受精结实,并能将该不育性遗传给后代的现象亚搏app下载官方网站。雄性不育系在作物杂交育种和制种中作为母本亚搏app下载官方网站,不用人工或机械去雄亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,因而可以降低人工成本亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,提高杂交育种和制种效率亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站。

      作物杂种优势利用以三系法和两系法为主,然而亚搏app下载官方网站,以细胞质不育为核心的玉米三系法亚搏app下载官方网站,由于胞质单一亚搏app下载官方网站,存在资源利用率低亚搏app下载官方网站、抗病抗逆性差等重大缺陷亚搏app下载官方网站,两系法受温度亚搏app下载官方网站、光照等环境因素影响较大亚搏app下载官方网站,生产存在风险亚搏app下载官方网站。

      “因此亚搏app下载官方网站,建立核基因控制的遗传稳定亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站、安全高效的作物不育化制种技术,是良种繁育领域的迫切需求亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,也是本课题研究的重点和难点亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站⊙遣玜pp下载官方网站亚搏app下载官方网站!笨翁飧涸鹑?亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,北京科技大学生物与农业研究中心主任万向元教授在接受科技日报记者采访时介绍亚搏app下载官方网站。

      技术攻关、成果示范应用“两步走”

      面对如此迫切的需求和攻关难点,课题的攻关过程主要分为两个阶段亚搏app下载官方网站,一是技术攻关阶段亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,二是成果示范应用阶段亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站?!霸诩际豕ス亟锥?亚搏app下载官方网站,课题开创性地建立了国际先进、国内领先的玉米多控不育技术和作物通用型显性不育技术,申请并获得了多项知识产权毖遣玜pp下载官方网站;?,同时课题进行了这两项技术的产业化应用价值评估,为产业化示范应用做准备亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站。在课题技术成果示范应用阶段亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,课题集成水稻离田场地基质育秧技术、小苗浅栽机插技术亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,结合自研的水稻长效颗粒肥亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,形成了一套适合水稻的机械化轻简栽培技术,并已进行产业化示范应用亚搏app下载官方网站⊙遣玜pp下载官方网站亚搏app下载官方网站!笨翁庋芯客哦映稍卑惭Ю鼋淌谒?亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站。

      利用基因互补、荧光筛选亚搏app下载官方网站、除草剂筛选和花粉失活等技术策略亚搏app下载官方网站,将生物技术与传统育种相结合亚搏app下载官方网站,课题建立了作物不育化杂交育种和制种技术体系亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站。

      研究人员克隆了玉米核雄性不育关键基因亚搏app下载官方网站,建立了玉米隐性核雄性不育技术体系(玉米多控不育技术)和作物通用型显性不育技术体系亚搏app下载官方网站,并以玉米为主要研究对象亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,开展了作物不育化育种和制种技术体系的产业化应用评价及示范。

      “其中亚搏app下载官方网站,玉米多控不育技术在原理和技术路径上,比国外类似技术更先进和安全亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,生物安全风险降低两个数量级以上,确保未来大面积应用时亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,风险更低亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,效果更好?!笨翁庋芯客哦映稍蔽馑敖淌谒?。

      研究团队提出了水稻机插盘育秧理想株型指标体系和盘育秧株型发育调控生理机理亚搏app下载官方网站,

      研发了一种水稻盘育秧株型调控剂,将盘育秧—机插和生长素浓度生理效应相结合亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,既实现盘秧控苗促根亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,同时机插后促长早发,改变了以多效唑和烯效唑等矮壮素为主的水稻盘育秧调控剂亚搏app下载官方网站;研发了基于功能区划分的水稻育秧基质复配原理亚搏app下载官方网站,并以此研发了一种水稻无土育秧基质亚搏app下载官方网站。

      以种业行业管理办法和规则为依据亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,课题还构建了作物种子繁育基地信息化管理技术体系亚搏app下载官方网站,完成作物种子繁育基地信息系统研发亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,系统获得两项计算机软件著作权亚搏app下载官方网站,并已实现上线运行亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,可为各种子繁育基地提供信息管理服务亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站。

      部分成果已开始规?;乒?/span>

      如今亚搏app下载官方网站,课题研发的机插水稻育秧基质亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,已经用于实施水稻离田场地化基质育秧亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站。

      “相较传统露天田间分厢机插盘育秧,该技术避免了营养土准备和田间病虫危害等亚搏app下载官方网站,减少了秧盘搬运次数和劳动强度亚搏app下载官方网站,每亩减少用工70%以上亚搏app下载官方网站,减少化肥和壮秧剂100%亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,劳动强度减轻60%亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站。小苗机插移栽较传统机插技术亚搏app下载官方网站,可将水稻分蘖盛期提早7天左右,有效穗提高1.8个/丛亚搏app下载官方网站,繁育稻种产量提高10%以上亚搏app下载官方网站;秸混颗粒长效肥亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,可有效满足水稻的生长发育和高产?亚搏app下载官方网站!卑惭Ю鏊?。

      2019年亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,课题里集成的优质高产水稻机械化轻简栽培技术在浙江富阳基地进行了示范展示亚搏app下载官方网站。利用该集成技术示范的水稻品种“深两优8012”,在前期机插密度不足的情况下亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,经专家现场机收实割验收亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,4.5亩实收鲜谷3600公斤亚搏app下载官方网站,折合标准含水量,实际稻谷亩产达735.23公斤亚搏app下载官方网站。

      在万向元看来亚搏app下载官方网站,课题取得上述关键突破亚搏app下载官方网站,主要经验可以归纳为两点:一方面是构建了贯穿基础研究亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站、应用基础研究亚搏app下载官方网站、技术创新和应用示范于一体的研究体系亚搏app下载官方网站?!傲贾址庇母飨罟丶侍饪此剖巧侍?亚搏app下载官方网站,但是究其源头亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,涉及到了创新链的各个环节,例如雄性不育制种技术体系亚搏app下载官方网站,既面临源头基因资源匮乏亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站、机理解析不清晰的问题亚搏app下载官方网站,也面临着技术体系原创性设计等关键攻关亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,同时也要兼顾未来大面积实施的效果和产业化的成本等诸多因素亚搏app下载官方网站?亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站!蓖蛳蛟笛遣玜pp下载官方网站。

      因此,课题从一开始就构建起了基础研究亚搏app下载官方网站、应用基础研究、技术创新和应用示范的融合贯通体系亚搏app下载官方网站,不断强化各个环节的紧密衔接亚搏app下载官方网站,实现关键技术的快速突破亚搏app下载官方网站。

      另一方面是强化关键技术的示范应用亚搏app下载官方网站?亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站!翱翁獯右豢?,就定位了既要顶天也要立地的实施思路亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站,除了不断追求国际领先的原创性技术突破之外亚搏app下载官方网站,也不断加大技术转移转化力度亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站。项目执行期内亚搏app下载官方网站,不少的研究成果均已经实现了产业化推广亚搏app下载官方网站,例如水稻育秧技术、制种基地信息化管理技术等亚搏app下载官方网站,都已经开始了规难遣玜pp下载官方网站;挠τ醚遣玜pp下载官方网站亚搏app下载官方网站⊙遣玜pp下载官方网站!笨翁庋芯客哦映稍崩钕柩芯吭彼笛遣玜pp下载官方网站。

      课题的研究工作虽然在“十三五”取得了一定的进展亚搏app下载官方网站,但是课题研究团队也认识到,很多技术受限于政策亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站、成熟度等诸多因素亚搏app下载官方网站,尚待进一步研发亚搏app下载官方网站、完善和转化亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站。

      “‘十四五’研究团队接下来将重点开展两方面的工作亚搏app下载官方网站,一是完成部分以基因编辑等技术为基础的新一代制种技术的科学监管程序,力争‘十四五’能够实现规?亚搏app下载官方网站;牟涤τ醚遣玜pp下载官方网站。二是进一步通过技术创新,做精做深制种环节的质量控制关键技术流程亚搏app下载官方网站,支撑高品质种子的生产亚搏app下载官方网站,从种子质量环节,严把种业安全关?!蓖蛳蛟笛遣玜pp下载官方网站亚搏app下载官方网站亚搏app下载官方网站。


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