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国家技术发明二等奖

发布人: 发布日期: 2015-11-30 浏览次数:

成果名称:水稻籼粳杂种优势利用相关基因挖掘与新品种培育    

奖励类别:国家技术发明奖

奖励等级: 二等奖

授奖部门: 国务院

获奖单位: 南京农业大学

授奖时间: 2014

完成人员: 万建民  赵志刚  江玲  程治军  陈亮明  刘世家

成果简介:水稻籼粳亚种间杂种具有强大的杂种优势,研究表明比籼型亚种内杂种增产15%-30%。但籼粳杂种存在半不育、晚熟、高秆等问题,影响其生产利用。通过20年系统研究,发掘广亲和、早熟和显性矮秆基因,开发相应分子标记和育种技术,成功培育籼粳交高产水稻新品种,取得显著成效。
    1、发掘17个不育位点及广亲和基因。发掘S8、S9等9个籼粳交雌配子不育位点和S19、S33等6个雄配子不育位点及其广亲和基因。图位克隆花粉半不育基因pss1和控制生殖发育不育基因DAO,阐明了其作用机理。发明相应分子标记,聚合广亲和基因,创制广亲和恢复系和粳型亲籼不育系,组配的籼粳交组合结实率稳定在85%以上,有效解决了籼粳杂种半不育难题。
    2、发掘早熟基因。明确了各稻区主栽品种抽穗期感光基因型。图位克隆光钝感基因Dth8、在长、短日照下均促进抽穗的关键基因Ehd4、在长日照下促进抽穗的微效基因dth2。提出基于感光基因型和光钝感基因的分子设计方法,设计最佳育种方案,获得理想熟期的籼粳交新组合,解决了籼粳杂种超亲晚熟问题。
    3、发掘显性矮秆及株型关键基因。克隆显性矮秆基因Epi-df,明确了导致矮化的表观遗传学机理。克隆半显性矮秆基因D53,首次阐明独脚金内酯信号途径控制株型的作用机理。克隆控制株型关键基因APC/CTE,明确其作用机理。开发相应分子标记,为培育籼粳交理想株型奠定基础。
    4、构建分子标记聚合育种技术体系,培育籼粳交新品种5个。创建多重杂交与分子标记选择相结合的聚合育种技术,聚合广亲和、早熟和部分显性矮秆基因,选育出粳稻品种3个,其中宁粳3号和宁粳4号分别被农业部评为超级稻新品种和超级稻主导品种。聚合S5n、S7n、S17n等广亲和基因和Dth8等早熟基因,培育广适强优恢复系W107,组配的协优107和Ⅱ优107分别通过国家和安徽省审定。2006年协优107在云南省永胜县1.13亩上创亩产1287公斤的世界最高记录。累计推广3107万亩,社会效益40.59亿元,2011-2013年推广1961万亩,社会效益26.47亿元。创制粳型亲籼不育系509S,提供给18个单位利用,其中有8个组合已参加国家和省级区试。
    获发明专利7项、植物新品种权8项,发表论文71篇,在Nature、PNAS、Plant Cell等发表SCI论文41篇,他引220次。