從三系法到兩系法,僅一字之別,卻帶來了雜交水稻技術的飛躍。湖南雜交水稻研究中心牽頭並組織全國多單位、多學科針對三系法存在的配組不自由等問題,利用水稻光溫敏核不育新材料,經過20多年的協作攻關,圍繞光溫敏核不育系育性轉換機理、實用光溫敏核不育系創制、兩系雜交稻組合選育技術、安全高效繁殖制種技術等進行深入研究,創立了實用光溫敏核不育系選育理念、鑒定技術、核心種子與原種生產技術;建立了不育系高產穩產繁殖、安全高產制種技術體系;解決了雜交水稻高產與優質、早熟難協調的技術難題,突破兩系雜交粳稻育種與種子生產技術瓶頸;育成了兩用不育系170個、配制了兩系雜交水稻組合528個,並實現了大面積推廣應用;形成了比較完整的兩系法雜交水稻理論體系,解決了三系雜交稻的主要限制因素,使水稻雜種優勢利用進入一個新階段,帶動和促進了我國油菜、高粱、棉花、玉米、小麥等作物兩系法雜種優勢利用的研究與應用,為現代作物遺傳育種學科的發展作出了重大貢獻。
通過技術轉讓與合作,兩系法雜交水稻技術已在美國推廣應用,並較當地主栽品種增產20%以上。兩系法雜交水稻為我國種業開拓國際市場,參與國際種業科技競爭提供了核心技術支撐。
單倍體育種技術讓玉米育種進入“高鐵”時代
2020年9月,在位於山西農業大學東陽試驗基地的“十三五”國家重點研發計畫項目“玉米雜種優勢利用技術與強優勢雜交種創制”成果展示現場,記者發現,不同玉米田塊的長勢大有不同,其中強優勢玉米雜交種長勢頗為喜人。
“現代農作物育種技術有幾個里程碑式的發展,該項目在雜交誘導單倍體育種上的多項原創性突破是玉米雜種優勢利用技術新的里程碑,對我國農業技術革命將起到重大的推進作用。”中國工程院院士、中國農業大學教授戴景瑞告訴記者,單倍體快速育種技術大大提高了新材料的創制速度。過去,選育1個玉米自交系,要連續自交8代或更長時間;現在使用這項技術,快則1年,2代就可以選育出純合自交系,進而用於優良雜交種的組配,顯著提升了育種效率。
中國農業大學國家玉米改良中心的陳紹江團隊針對玉米單倍體技術開展了長達20餘年的持續研究,相繼在關鍵單倍體誘導基因、單倍體誘導與加倍的技術上取得了突破,創建了高效的育種技術體系。該技術作為現代種業的“高鐵技術”,大幅提升了我國種業科技的競爭力。2021年,該研究團隊在國際知名期刊《植物生物技術雜誌》上發表最新研究成果,首次建立了番茄單倍體誘導系統,為創建單雙子葉作物通用的跨物種單倍體快速育種技術體系奠定了基礎。
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