三系抗虫棉生物育种技术体系创建及应用_农业科学
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三系抗虫棉生物育种技术体系创建及应用

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  • 主要完成单位:农业科学生物技术研究所,邯郸市农业科学院
  • 主要完成人员:郭三堆,张 锐,马维军,王 远,孙国清,任爱民,孟志刚,张 晓,周 涛,宋玉田,史 计,杨付新,邹 奎,付小琼,金石桥
  • 起  止  时  间 :1998年1月—2010年12月
  • 获  奖  情  况 :2011年农业科学科学技术成果奖特等奖
  • 内  容  提  要 :
  

成果采取了分子育种、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。
  三系抗虫棉指的是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,因此没有实现规模产业化。
  “三系抗虫棉生物育种技术体系”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425万亩,平均比当地主推常规抗虫棉品种增产16.5%,实现经济效益8.7亿元。
  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—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。

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