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高產優質三系抗蟲棉分子育種技術體系

來源:中國農業科學院生物技術研究所 訪問:4517 時間:2017-03-23

  高產優質三系抗蟲棉分子育種技術體系,是由中國農業科學院生物技術研究所,在國家高技術研究發展計劃、農業部發展棉花專項資金、農業科技跨越計劃等項目的資助下創建的。該技術采取了分子育種、遺傳轉育、基因聚合、免疫試紙及分子標記技術等多技術相結合的互補策略,首次在國際上創建了可應用于生產的高產、優質三系抗蟲棉,攻克了原三系雜交棉無抗蟲性、不育性不穩、恢復力不強、雜種產量優勢缺乏的世界性難題,培育了高產、優質、三系抗蟲棉新品種,并實現了大規模生產應用。2005年以戴景瑞院士、李振聲院士、王留民研究員等專家組成的鑒定委員會進行鑒定后,一致認為三系抗蟲棉是棉花育種的重大突破,整體技術水平國際領先。
  所謂“三系抗蟲棉”,是指由細胞質核互作不育系、保持系和恢復系三個親本材料,其中不育系和恢復系配組,選配出的具有明顯雜種優勢的抗蟲雜交棉。棉花三系配套研究開始于上個世紀60年代,國內外先后育成了具有哈克尼西棉、三裂棉等野生棉細胞質的不育系及其配套的恢復系,但由于野生棉細胞質對產量具有一定的不利影響,在生產應用上無法體現棉花的雜種優勢,而且它們屬于部分雄性不育系,育性不穩定,易受環境條件的影響,因此始終沒有實現規模產業化。
  該技術利用陸地棉細胞質不育系,并聚合栽培棉中存在的恢復加強因子,通過基因工程的方法導入抗蟲等性狀,配制出具有明顯產量優勢的三系雜交抗蟲棉花新品種,其雜種F1比對照人工去雄雜交抗蟲棉F1增產7%-13%,比常規抗蟲棉增產25%以上。與目前廣泛應用的人工去雄雜交棉相比,該體系在制種技術上,效率提高40%,產量提高20%,成本降低60%,純度可達100%,且適宜大規模制種。目前,已獲得優良種質材料300多份,配置強優勢組合60多個,國家審定 “銀棉“2號”、“銀棉8號”等三系抗蟲棉品種4個,累計推廣應用550萬畝,平均比當地主推常規抗蟲棉品種增產16.5%,實現經濟效益14億元。
  我國適宜抗蟲三系棉的棉田約有5000萬畝,若該技術得以普及,則可年增產皮棉100萬-120萬噸,實現年社會經濟效益超過180億元。高產抗蟲三系雜交棉的推廣應用,不僅大幅度提高了產量,促進了棉花產業的發展,而且提升了我國分子育種技術的國際競爭力。
  首席專家簡介
  郭三堆,中國農業科學院生物技術研究所研究員,長期從事基因工程技術與分子生物學研究。其領導的科研團隊培育出具有我國自主知識產權的單、雙價以及融合抗蟲棉,使我國成為世界上第2個獨立自主研制成功抗蟲棉的國家,近年來建立的三系抗蟲棉分子育種技術體系,是棉花育種上的一個新的突破。目前正在開展抗旱耐鹽、抗除草劑、三系雜交棉不育及育性恢復機理等方面的研究。先后獲國家獎5項、省部級獎9項,發明專利授權15項,其中獲專利金獎、優秀獎各1項。
  聯系地址:北京市中關村南大街12號中國農業科學院生物技術研究所分子設計中心
  郵  編:100081
  聯系電話:010-82106140(辦),010-82106129(實驗室)
  電子郵箱:
[email protected]

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