《中国野生稻种质资源保护与创新利用》

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野生稻是水稻育种不可或缺的基因资源,“野败”不育株的发现与应用解决了三系杂交稻选育的世界性难题。自1996年起,针对中国野生稻濒危严重且本底不清、保护技术匮乏、保护与利用相脱节等问题,制定“全面查清→科学保护→鉴定评价→种质创新→共享利用”技术路线,开展系统研究,成效卓著。1.创建地理环境信息与社会人文相结合的野生稻调查技术体系,阐明了3种野生稻的分布与濒危状况,新发现58个居群,为中国野生稻长久保护与深入研究提供了第一手核心数据。研制以GPS精细定位为基础、以居群的地形、气候、土壤、小生境、伴生植物以及当地民族、文化、习俗、农民认知等为技术指标的野生稻调查技术体系。经严格培训的200多专业人员,历时18年,完成了全国野生稻调查。发现中国现有普通野生稻、药用野生稻和疣粒野生稻3个物种,分布于7个省(区)。原记载的2696个居群仅剩636个,丧失率76.41%,濒危严重。新发现58个居群中,1个为中国药用野生稻最北最东居群,1个为世界疣粒野生稻海拔最高居群。研发数据标准化技术,建立了野生稻居群的地理、环境、人文和图像的GPS/GIS信息系统,为野生稻资源监测、起源进化和保护政策研究等提供了精准信息。2.建立异位与原生境相结合的保护技术,分别保护了694个和65个居群,均居世界第一,挽救了23个极度濒危居群,为野生稻持久利用提供了基础材料。研发基于遗传多样性的居群采集和异位保存技术,采集并保存3种野生稻694个居群的19153份资源,保存份数增加3.42倍,居世界第一。研究明确了3种野生稻居群遗传结构,确定了优先保护居群。阐明了生态环境、交配系统、遗传侵蚀、伴生植物等对野生稻的致濒机理,制定了以消除主要威胁因素为导向的原生境保护技术,保护了包括23个列入国家保护规划的极度濒危居群在内的65个濒危居群。为野生稻优异基因发掘、种质创新储备了丰富的基础材料。3.研制育种目标关键性状表型与基因芯片等相结合的鉴定技术,发掘抗冻、强耐淹等新基因21个,创制典型育种目标关键性状新种质503份,共享利用培育新品种114个,促进了野生稻安全保护与有效利用的协调发展。研制育种目标关键性状野生稻表型鉴定技术,系统评价野生稻42239份(次),筛选高抗南方黑条矮缩病、抗冻、强耐淹、雄性不育等优异资源658份。创新染色体置换系与SNP芯片扫描技术,定位116个QTL和21个新基因,其中抗冻、耐淹基因在栽培稻中未曾发现。整合远缘杂交与分子聚合技术,创制新种质503份,首次获得携带疣粒野生稻基因的新种质,育成新不育系3个。创新以信息化为基础、以利用促保护的共享利用技术,向113个单位提供优异资源、新种质、不育系及其关键信息14015份(次),育成品种114个,2014~2016年推广5282.16万亩,新增产值44.14亿元。项目组获核心知识产权4项,制定标准6项,研制关键技术9项,育成新品种13个,获省级一等奖2项,发表论文161篇(SCI11篇),出版著作6部。

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