作物單倍體育種高效技術(shù)體系創(chuàng)建
傳統(tǒng)玉米純系的選育,周期長(zhǎng)、效率低,是玉米育種過(guò)程中的限速步驟和“卡脖子”技術(shù)難題,陳紹江教授團(tuán)隊(duì)在玉米單倍體育種領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論研究及關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)上取得了一系列原創(chuàng)性成果,解決了這一難題。
一、項(xiàng)目分類
關(guān)鍵核心技術(shù)突破
二、成果簡(jiǎn)介
傳統(tǒng)玉米純系的選育,周期長(zhǎng)、效率低,是玉米育種過(guò)程中的限速步驟和“卡脖子”技術(shù)難題,陳紹江教授團(tuán)隊(duì)在玉米單倍體育種領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論研究及關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)上取得了一系列原創(chuàng)性成果,解決了這一難題。
(1)在單倍體誘導(dǎo)的理論層面實(shí)現(xiàn)重大突破:發(fā)現(xiàn)并成功克隆2個(gè)玉米單倍體誘導(dǎo)關(guān)鍵基因ZmPLA1、ZmDMP,并基于誘導(dǎo)基因在國(guó)際行率先建立了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的小麥、番茄、油菜等雙子葉植物單倍體誘導(dǎo)體系,實(shí)現(xiàn)了單倍體誘導(dǎo)由二倍體向多倍體、由單子葉向雙子葉植物的拓展應(yīng)用。相關(guān)論文在Nature Plants等作物研究領(lǐng)域的頂級(jí)期刊發(fā)表,在國(guó)內(nèi)外居領(lǐng)先地位。
(2)突破關(guān)鍵核心技術(shù)瓶頸,創(chuàng)建單倍體育種高效技術(shù)體系:針對(duì)傳統(tǒng)的單倍體誘導(dǎo)效率低、單倍體鑒別不準(zhǔn)和加倍困難等關(guān)鍵核心技術(shù)瓶頸,創(chuàng)建了基于雙誘導(dǎo)基因分子標(biāo)記的高效輔助選育方法并育成了系列高效單倍體誘導(dǎo)系。單倍體誘導(dǎo)效率由原來(lái)的2%提高到15%左右;提出基于籽粒油分的單倍體鑒別技術(shù)原理,開辟了精準(zhǔn)鑒別的新路徑,實(shí)現(xiàn)了單倍體的自動(dòng)化和精準(zhǔn)鑒別;創(chuàng)建了基于幼胚組織培養(yǎng)的鑒別和加倍工程化技術(shù)、高效芽苗加倍技術(shù),實(shí)現(xiàn)純系全年、工廠化的高通量創(chuàng)制,效率提高5-10倍。基于上述關(guān)鍵技術(shù)的集成,成功構(gòu)建單倍體工程化育種高效技術(shù)體系。
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
2022-08-15