《红麻细胞质雄性不育系及其杂交种的创制与利用》

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该项目属于生物新品种选育方法方面的发明创造,具体是红麻雄性不育系及其杂交种的创制。红麻是一年生韧皮纤维作物。用作包装及纺织原料,制作纸浆、墙布、建材、可降解薄膜、轻型板材、汽车内衬等,被视为2l世纪极具发展潜力的多用途作物。红麻是“南种北植”作物,在长江流域及其以北地区不能自然留种,每年需从华南调种。国家农业部早在1950年代就在广西合浦建立了红麻良种繁育基地。“青皮3号”就是农业部从越南引进、在合浦繁殖、向全国推广的抗病品种。但红麻杂种优势利用长期以来未能突破。虽然前人发明了“化学杀雄、人工授粉”生产杂交种子的方法,但随着劳动力成本的上升,已失去市场前景。在红麻生产中还存在早花导致减产和梢部纤维品质达不到工艺要求等问题。为解决上述问题,在2001年以来连续7项国家自然科学基金项目和2009年以来国家麻类产业技术体系岗位专家经费资助下,获得国家发明专利14件,鉴定/登记雄性不育系12个,选育红麻杂交种11个,发表论文29篇,其中SCI论文8篇。具有研究内容系统,研究难度大,历时长等特点。其主要发明点是:首次从引自中国农业科学院麻类研究所的红麻资源中,发现了世界上第一个有应用价值的雄性不育突变体UG93S,发明了基于该突变体的雄性不育系和光钝感品种的选育方法,创制了K03A等7个不同生育期及福红航1A等2个光钝感雄性不育系,不育株率99%以上,不育度99.9%以上。开发了鉴别红麻雄性不育细胞质的线粒体DNA分子标记方法,发掘出3个新的红麻雄性不育细胞质种质资源,创制了5个同核异质雄性不育系,解决了因单一细胞质杂交种的推广所致的某一病害生理小种大发生的风险。发明了利用雄性不育系选育恢复系、常规品种及综合杂交种的方法,育成了红优1号、福航优4号、红综1号等10个不同特色杂交种。其中福航优系列为光钝感品种,由因其不早花,可向马来西亚等热带红麻产区推广;红综系列综合杂交种,解决了杂交种的世代留种问题。建立了红麻“不育系与异型保持系”的杂种优势利用新模式,选育出F1代表现雄性不育的杂交种红优4号,因其在大面积栽培条件花而不实,解决了红麻梢部纤维品质达不到工艺要求的难题。鉴于红麻杂种优势利用的重大突破,3次成果鉴定/评价均为国际领先水平。国家麻类产业技术体系将红麻杂交种作为主推品种,近3年推广面积超过12.68万亩,新增利润和节支总额近7400万元;品种权和专利权已准予国内多家单位实施,创造了显著的社会、经济和生态效益。

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