超級稻分子聚合育種-中國水稻研究所-莊杰云

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1、項目名稱：超級稻分子聚合育種推薦單位：水稻生物學國家重點實驗室申報單位：中國水稻研究所技術負責人：莊杰云“十二五”國家科技計劃農(nóng)村領域首批預備項目項目類別：研究開發(fā)類所屬領域：生物種業(yè)所屬方向：主要農(nóng)作物育種一、總體目標和基本思路二、研究現(xiàn)狀與趨勢三、研究內(nèi)容和創(chuàng)新點四、預期目標和技術指標五、工作基礎六、研究隊伍匯報內(nèi)容一、總體目標和基本思路以分子標記輔助選擇為技術核心，構(gòu)建高效育種技術體系。圍繞功能基因開發(fā)分子標記，篩選適合于種質(zhì)鑒定和（或）育種材料篩選的標記。發(fā)掘有利等位基因，創(chuàng)建多基因聚合材料

2、，育成優(yōu)良新品種（組合）。二、相關研究現(xiàn)狀與趨勢傳統(tǒng)育種為我國水稻增產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。在實現(xiàn)水稻產(chǎn)量的兩次飛躍后，水稻單產(chǎn)增長緩慢，培育超級稻品種是保證我國糧食安全的關鍵。超級稻在產(chǎn)量潛力上已取得明顯突破，但廣適性尚有待于提高。傳統(tǒng)育種技術進入平臺期，急需構(gòu)建更高效的育種技術體系。隨著基因組研究發(fā)展起來的分子標記輔助選擇，提供了一種有效的技術手段。二、相關研究現(xiàn)狀與趨勢水稻分子標記輔助育種具有優(yōu)越的技術基礎水稻全基因組測序已完成大量的基因已克隆或精細定位特異性PCR標記取之不盡基因標記的發(fā)展具有良好

3、的條件二、相關研究現(xiàn)狀與趨勢利用水稻基因組的研究成果，進一步深化分子標記輔助育種1）分子標記在育種過程中的應用（一直是分子標記輔助育種的主要內(nèi)容）；2）基因標記在種質(zhì)資源，特別是推廣品種和骨干親本，鑒定上的應用（以前開展較少，但對提高育種效率具有關鍵作用）。二、相關研究現(xiàn)狀與趨勢長期育種研究已將很多有利基因轉(zhuǎn)入現(xiàn)代育種材料中。不同材料可能既攜帶一些相同的有利基因，也攜帶不同的有利基因。充分利用前人育種成果，可快速實現(xiàn)多性狀有利基因的聚合。三、研究內(nèi)容和創(chuàng)新點圍繞新標記的開發(fā)、有利基因材料的鑒定及其育

4、種應用，開展水稻新材料的創(chuàng)建和新品種的選育。三、研究內(nèi)容和創(chuàng)新點研究內(nèi)容（1）水稻重要功能基因標記開發(fā)對已經(jīng)克隆或精細定位的水稻重要功能基因的序列進行分析，開發(fā)相應基因的分子標記。目的基因包括：稻瘟病抗性基因19個、白葉枯病抗性基因10個、褐飛虱抗性基因5個、稻米品質(zhì)基因2個、花粉育性基因3個、育性恢復基因3個、生育期基因4個、株型和穗型基因4個、抗逆基因3個、產(chǎn)量性狀相關基因5個。三、研究內(nèi)容和創(chuàng)新點研究內(nèi)容（2）水稻推廣品種和骨干親本標記和基因信息庫構(gòu)建應用本項目開發(fā)和同行報道的基因標記，檢測我

5、國推廣水稻品種和雜交稻組合，確定重要基因的等位基因分布情況。三、研究內(nèi)容和創(chuàng)新點研究內(nèi)容（3）水稻推廣品種和骨干親本標記和基因信息庫構(gòu)建應用本項目開發(fā)和同行報道的基因標記，檢測我國推廣水稻品種和雜交稻組合，確定重要基因的等位基因分布情況。三、研究內(nèi)容和創(chuàng)新點研究內(nèi)容（4）多標記檢測技術研究建立可以同時檢測多個標記的技術體系，提高多基因聚合的檢測效率。三、研究內(nèi)容和創(chuàng)新點研究內(nèi)容（5）優(yōu)異中間材料創(chuàng)建聚合分散于不同材料中的有利等位基因，并引入推廣品種中缺乏的有利等位基因，創(chuàng)建多基因聚合材料。研究內(nèi)容（

6、6）新品種選育重點針對稻瘟病、白葉枯病、稻飛虱抗性和稻米品質(zhì)，聚合有利等位基因，選育常規(guī)稻新品種和雜交稻新組合。三、研究內(nèi)容和創(chuàng)新點創(chuàng)新點1通過基因標記的開發(fā)和應用，發(fā)掘和利用水稻種質(zhì)中攜帶的有利等位基因，結(jié)合分子標記輔助選擇和傳統(tǒng)育種手段，創(chuàng)建聚合了多個有利基因的新材料和新品種，緊密地結(jié)合了種質(zhì)資源研究、分子標記輔助選擇和常規(guī)育種技術，有利于加快有利基因發(fā)掘和應用的進程。三、研究內(nèi)容和創(chuàng)新點創(chuàng)新點2本研究所建立的數(shù)據(jù)庫、新標記、新材料、新品種，屬材料創(chuàng)新。四、預期目標和技術指標建立30個以上重要基

7、因的標記，并基本摸清我國水稻推廣品種在這些基因座位上的等位基因分布情況，創(chuàng)造完善、高效的超級稻分子育種技術平臺，創(chuàng)建聚合了2個以上重要性狀有利基因的中間材料，育成產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性結(jié)合良好的水稻新品種（組合），擴大示范，加速超級稻的育種與推廣進程。四、預期目標和技術指標(1)建立30個以上重要基因的標記；(2)針對產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性等水稻重要性狀，建立聚合2個以上性狀有利基因的分子育種技術；建立我國水稻推廣品種的基因信息和標記信息數(shù)據(jù)庫；創(chuàng)造聚合了多個有利基因的新種質(zhì)或新材料10份以上；四、預期目標和技

8、術指標(5)育成并通過省級以上審定新品種（組合）5個以上，稻米品質(zhì)主要指標達到國標二級以上，產(chǎn)量比對照顯著增產(chǎn)，抗當?shù)厣鷳B(tài)區(qū)2種以上主要病蟲害；(6)新品種累計推廣500萬畝以上；(7)獲國家發(fā)明專利和新品種保護權(quán)10項以上，在核心刊物上發(fā)表論文20篇以上（其中SCI期刊論文5篇以上）。“十五”、“十一五”期間主持：863課題“水稻分子標記聚合育種與優(yōu)質(zhì)多抗雜交稻新組合選育（2003AA207030）”863課題“超級雜交稻分子聚合育種（2006AA10Z1E8）”國