《热带亚热带玉米骨干亲本创制及杂种优势研究与利用》

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该项目针对种质遗传基础狭窄是玉米育种和生产面临的首要限制因素,是决定玉米品质改良和抗性增强的两大关键科学问题,系统开展热带亚热带玉米骨干亲本创制及杂种优势研究与利用,在热带亚热带玉米骨干亲本的杂种优势研究方面取得了重大成效,在玉米抗病分子育种关键技术和优质蛋白玉米籽粒硬度的遗传机制方面取得了重大进展。

在国内率先系统开展热带亚热带玉米种质的引进和创新利用研究,提出了在低纬高原地区热带种质的最佳导入比例为6.25-12.5%,对中国温带玉米种质改良具有重要指导意义。基于Suwan1杂种优势的遗传学研究,发现了用Suwan1作测验种,与Reid和非Reid种质组配能得到更多的高产组合;提出了Suwan1种质是西南玉米遗传改良的重要育种材料,也是温带玉米改良的重要种质资源。系统研究Suwan1杂种优势群的生理学基础,明确了蛋白含量、PEPC酶和RuBPC酶是Suwan1杂种优势群明显不同于Reid群和非Reid群的重要生理学指标。Suwan1杂种优势的遗传机理研究,为玉米高产育种奠定了基础。

应用分子育种技术将温带感病亲本转变为抗病亲本,且保持杂种优势不变,在热带亚热带玉米骨干亲本的抗性育种方面取得创新性成果。该项目成功将分子育种技术与抗病品种选育相结合,解决了玉米生产实际问题。

首次定位了27-kDγ-醇溶蛋白的调控因子qγ27,发现27-kDγ-醇溶蛋白基因在人工选择中发生的拷贝数变异与优质蛋白玉米胚乳的质地相关。该研究为利用分子标记进行优质蛋白玉米育种提供了重要的技术支撑,通过解析27-kDγ-醇溶蛋白调控因子qγ27的功能,揭示了优质蛋白玉米籽粒硬度的遗传调控机制,在热带亚热带优质蛋白玉米的品质改良方面取得重要进展。

向国内外发放11382份优异的热带亚热带玉米育种资源,创制了28份玉米骨干亲本,为解决中国玉米种质基础狭窄的关键问题做出了重要贡献。育成审定品种21个,创下一系列高海拔地区全国玉米高产纪录,1个品种于2015年入选农业部主导品种,4个品种通过老挝农业部审定。项目创制的骨干亲本促进了热带亚热地区玉米高产育种取得显著进展,并为可持续发展奠定了坚实的基础。新品种两年(2016-2017年)推广应用1127.3万亩,直接新增产值9.03亿元,社会和经济效益显著。

在作物科学顶级刊物Crop Science、Agronomy Journal、PNAS等发表原创性SCI论文10篇。获国家发明专利与植物新品种权9项。以第一合作单位获国家科学技术国际合作奖1项,中国作物学会科学技术成就奖等3项,入选"2014年云南省十大科技进展"。

经成果评价委员会评价,专家一致认为该成果创新性突出,主要技术经济指标达到国内领先水平,部分达到国际领先,对中国热带亚热带地区玉米育种具有重要理论和实践意义。

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