獲獎項目:小麥—簇毛麥遠緣新種質創新及應用
獲獎等級:2012年度國家技術發明
獲獎級別:二等獎
主要完成人:陳佩度 王秀娥 劉大鈞 黃輝躍 曹愛忠 郭進考
主要完成單位: 南京農業大學、四川省內江市農業科學院、石家莊市農林科學研究院
項目介紹:
該項目將遠緣雜交、染色體工程和分子生物學技術相結合,成功探索出一條遠緣種屬優異基因向普通小麥轉移和利用的技術路線,將簇毛麥高抗白粉病、抗條銹病等優異基因導入栽培小麥,推動小麥育種取得突破性進展。利用該課題組免費提供的高抗白粉病和條銹病的新種質,內江市農科院、石家莊市農科院、西北農林科技大學、江蘇里下河農科所等單位育成了內麥8號—內麥11號、石麥14、遠中175、揚麥18等十八個小麥抗病新品種。這些新品種抗病高產,已推廣六千余萬畝,增產小麥15億公斤,創造經濟效益35億元。
“人類栽培小麥的歷史很久遠。從野生到栽培經過幾千年的進化與人工選擇,小麥的生產水平與產量逐步提高,但是與此同時,抗病抗逆的能力反而變弱了。”陳佩度介紹說,對小麥進行遺傳改良,培育新的抗病高產優質品種,既能提高小麥的產量和品質,又能減少病害損失,還能減少施用農藥帶來的污染和危害。
“光是在小麥間進行雜交,遺傳基礎比較狹窄,難于取得突破性效果,而簇毛麥作為小麥的一個親緣物種,和普通栽培小麥相比,具有高抗白粉病、銹病、全蝕病、梭條花葉病等多種病害,抗旱、耐寒、分蘗力強、小穗數多和籽粒蛋白質含量高等多種優良性狀。而這些,恰恰是小麥生產中急需解決的重要問題。”陳佩度介紹說。
為將簇毛麥的優秀基因引入小麥,同時避免其他不利基因的影響,從20世紀70年代開始,南京農業大學細胞遺傳研究所就在著名的遺傳育種學家劉大鈞院士的帶領下開始了持續不斷的研究。歷時近40年,成功打通了“小麥—簇毛麥遠緣新種質創制及應用”的“上中下游”,為小麥種質創新,促進糧食增產做出了突出的貢獻。
“所謂‘上游’就是我們提出了雙倍體花粉輻射高通量誘導易位和整臂易位系雌配子輻射定向誘導小片段易位系的技術思路,并創建了相應技術,創造性地解決了小片段中間插入易位系可遇而不可求的難題;創建了將細胞遺傳學和分子生物學方法巧妙結合克隆外源基因的新方法,成功克隆出高抗白粉病的Pm21基因。而‘中游’就是我們創造了一批攜有簇毛麥優異性狀的新種質,如高抗白粉病的,高抗條銹病的。那么‘下游’就是我們利用這些新種質和育種單位大力協作,選育了十八個小麥抗病新品種,并且已經了推廣六千余萬畝,取得了良好的經濟效益。”陳佩度自豪地說。
除了良好的經濟效益,該獲獎項目還獲發明專利3項,植物新品種權5項,發表論文46篇,其中在《PNAS》等雜志發表SCI論文16篇。