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高产优质三系抗虫棉分子育种技术体系


[发布:中国农业科学院生物技术研究所] [日期:2017-3-23 5:42:37] [浏览:]


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  高产优质三系抗虫棉分子育种技术体系,是由中国农业科学院生物技术研究所,在国家高技术研究发展计划、农业部发展棉花专项资金、农业科技跨越计划等项目的资助下创建的。该技术采取了分子育种、遗传转育、基因聚合、免疫试纸及分子标记技术等多技术相结合的互补策略,首次在国际上创建了可应用于生产的高产、优质三系抗虫棉,攻克了原三系杂交棉无抗虫性、不育性不稳、恢复力不强、杂种产量优势缺乏的世界性难题,培育了高产、优质、三系抗虫棉新品种,并实现了大规模生产应用。2005年以戴景瑞院士、李振声院士、王留民研究员等专家组成的鉴定委员会进行鉴定后,一致认为三系抗虫棉是棉花育种的重大突破,整体技术水平国际领先。
  所谓“三系抗虫棉”,是指由细胞质核互作不育系、保持系和恢复系三个亲本材料,其中不育系和恢复系配组,选配出的具有明显杂种优势的抗虫杂交棉。棉花三系配套研究开始于上个世纪60年代,国内外先后育成了具有哈克尼西棉、三裂棉等野生棉细胞质的不育系及其配套的恢复系,但由于野生棉细胞质对产量具有一定的不利影响,在生产应用上无法体现棉花的杂种优势,而且它们属于部分雄性不育系,育性不稳定,易受环境条件的影响,因此始终没有实现规模产业化。
  该技术利用陆地棉细胞质不育系,并聚合栽培棉中存在的恢复加强因子,通过基因工程的方法导入抗虫等性状,配制出具有明显产量优势的三系杂交抗虫棉花新品种,其杂种F1比对照人工去雄杂交抗虫棉F1增产7%-13%,比常规抗虫棉增产25%以上。与目前广泛应用的人工去雄杂交棉相比,该体系在制种技术上,效率提高40%,产量提高20%,成本降低60%,纯度可达100%,且适宜大规模制种。目前,已获得优良种质材料300多份,配置强优势组合60多个,国家审定 “银棉“2号”、“银棉8号”等三系抗虫棉品种4个,累计推广应用550万亩,平均比当地主推常规抗虫棉品种增产16.5%,实现经济效益14亿元。
  我国适宜抗虫三系棉的棉田约有5000万亩,若该技术得以普及,则可年增产皮棉100万-120万吨,实现年社会经济效益超过180亿元。高产抗虫三系杂交棉的推广应用,不仅大幅度提高了产量,促进了棉花产业的发展,而且提升了我国分子育种技术的国际竞争力。
  首席专家简介
  郭三堆,中国农业科学院生物技术研究所研究员,长期从事基因工程技术与分子生物学研究。其领导的科研团队培育出具有我国自主知识产权的单、双价以及融合抗虫棉,使我国成为世界上第2个独立自主研制成功抗虫棉的国家,近年来建立的三系抗虫棉分子育种技术体系,是棉花育种上的一个新的突破。目前正在开展抗旱耐盐、抗除草剂、三系杂交棉不育及育性恢复机理等方面的研究。先后获国家奖5项、省部级奖9项,发明专利授权15项,其中获专利金奖、优秀奖各1项。
  联系地址:北京市中关村南大街12号中国农业科学院生物技术研究所分子设计中心
  邮  编:100081
  联系电话:010-82106140(办),010-82106129(实验室)
  电子邮箱:
guosandui@caas.cn




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