小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種設(shè)計(jì)和選育的應(yīng)用基礎(chǔ)研究

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1、項(xiàng)目名稱：小麥高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種設(shè)計(jì)和選育的應(yīng)用基礎(chǔ)研究首席科學(xué)家：王道文中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所起止年限：2011.1至2013.8依托部門(mén)：中國(guó)科學(xué)院一、研究目標(biāo)的調(diào)整由于本項(xiàng)目整體研究計(jì)劃不做大的調(diào)整，所以總體研究目標(biāo)變化不大。但依據(jù)上述調(diào)整思路，對(duì)項(xiàng)目的部分研究目標(biāo)進(jìn)行了適當(dāng)修正（修正的內(nèi)容用下劃線標(biāo)注）。無(wú)。①通過(guò)常規(guī)和分子育種技術(shù)結(jié)合以及性狀和品種水平的整體設(shè)計(jì)，培育和審定一批高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和其它關(guān)鍵性狀協(xié)調(diào)改良的小麥新品種。高產(chǎn)強(qiáng)筋面包品種4-5個(gè)（增產(chǎn)幅度5％，加工品質(zhì)達(dá)到國(guó)家強(qiáng)筋小麥標(biāo)準(zhǔn)），高

2、產(chǎn)優(yōu)質(zhì)中筋品種9-10個(gè)（增產(chǎn)幅度5-8％，加工品質(zhì)達(dá)到國(guó)家優(yōu)質(zhì)中筋小麥標(biāo)準(zhǔn)），高產(chǎn)弱筋品種2-3個(gè)（增產(chǎn)幅度5-8％，加工品質(zhì)符合國(guó)家弱筋專用小麥標(biāo)準(zhǔn)），高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)中筋節(jié)水品種3-4個(gè)（增產(chǎn)幅度5％，水分利用效率提高20％），高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)中筋節(jié)肥品種2-3個(gè)（增產(chǎn)幅度5％，氮、磷利用效率提高10％）。以上各類品種均必須抗當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)的主要病害。②通過(guò)性狀設(shè)計(jì)創(chuàng)制突破性育種元件，并發(fā)展和形成高效的品種分子設(shè)計(jì)育種體系。重點(diǎn)開(kāi)展超高產(chǎn)株型、水分和養(yǎng)分高效利用根系、新病害和復(fù)合病害抗性、抗蚜蟲(chóng)、抗穗發(fā)芽、耐鹽堿、耐高

3、或低溫脅迫等性狀的分子設(shè)計(jì)，篩選出單個(gè)性狀顯著改良的優(yōu)異育種元件60-80個(gè)，增產(chǎn)潛力提高8％以上，品質(zhì)分別達(dá)到國(guó)家強(qiáng)筋、優(yōu)質(zhì)中筋和弱筋專用標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)水效率提高25％以上，氮、磷利用效率提高15％以上，根據(jù)具體生態(tài)區(qū)的需求兼抗2-3種主要病蟲(chóng)害（病害包括白粉病、條銹病、赤霉病、孢囊線蟲(chóng)病、黃矮病等，蟲(chóng)害主要為蚜蟲(chóng)），耐0.3-0.5%土壤鹽分（產(chǎn)量潛力超過(guò)耐鹽品種德抗961、山融3號(hào)），耐拔節(jié)期低溫以及灌漿期高溫脅迫。研究、發(fā)展和完善品種分子設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)、創(chuàng)制超具有高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)專用、資源高效利用和多抗特性的

4、分子設(shè)計(jì)品系。針對(duì)高通量基因型鑒定技術(shù)：挖掘基因編碼區(qū)SNP標(biāo)記300-400個(gè)，建立配套的高通量SNP檢測(cè)技術(shù)。針對(duì)關(guān)鍵基因功能驗(yàn)證和改造技術(shù)：完善定向篩選小麥基因缺失突變體和點(diǎn)突變體的技術(shù)體系以及利用病毒誘導(dǎo)基因沉默研究小麥基因功能的技術(shù)體系，獲得15-20個(gè)重要基因的缺失突變體或點(diǎn)突變體，利用缺失突變體和病毒誘導(dǎo)基因沉默技術(shù)完成對(duì)3-5個(gè)關(guān)鍵基因的功能分析，從點(diǎn)突變體中鑒定出3-5個(gè)關(guān)鍵基因的優(yōu)異等位變異。針對(duì)育種親本設(shè)計(jì)技術(shù)：完善全基因組選擇牽連效應(yīng)分析方法，篩選出重要農(nóng)藝性狀優(yōu)異等位變異互補(bǔ)、在當(dāng)前

5、和未來(lái)分子設(shè)計(jì)育種中具有重要實(shí)用價(jià)值的親本材料3-4份。針對(duì)分子標(biāo)記輔助快速回交技術(shù)：建立和完善能夠同時(shí)轉(zhuǎn)移至少2個(gè)基因的快速回交技術(shù)，綜合利用項(xiàng)目研究積累的技術(shù)和材料資源，培育具有超高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)專用、資源高效利用和多抗特性的分子設(shè)計(jì)品系4-5個(gè)。③五年累計(jì)申請(qǐng)新品種（系）保護(hù)權(quán)20-25個(gè)，在國(guó)內(nèi)外植物生物學(xué)和遺傳育種刊物發(fā)表學(xué)術(shù)論文60-80篇，培養(yǎng)博士后8-10名、碩士和博士研究生80-100名。二、研究?jī)?nèi)容和課題設(shè)置的調(diào)整1）.本項(xiàng)目六四個(gè)課題的設(shè)置保持不變。，各課題項(xiàng)研究?jī)?nèi)容經(jīng)費(fèi)比例也保持不變的

6、調(diào)整或分配比例是否應(yīng)明確？編寫(xiě)要求中有這一項(xiàng)。2）在課題一，加強(qiáng)對(duì)小麥株型分子機(jī)理和新型分子育種元件創(chuàng)制研究。3）在課題四，加強(qiáng)對(duì)抗小麥孢囊線蟲(chóng)分子育種資源創(chuàng)制的研究。4）在課題五，加強(qiáng)對(duì)山東大學(xué)夏光敏教授課題組承擔(dān)的小麥耐鹽分子機(jī)理和分子育種元件創(chuàng)制研究的支持力度。夏光敏教授的課題組以山融3號(hào)為實(shí)驗(yàn)體系，在小麥耐鹽新基因克隆和耐鹽分子機(jī)理研究中獲得了一系列重要突破，研究結(jié)果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。咨詢專家組和項(xiàng)目專家組成員同意結(jié)合中期調(diào)整進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)夏光敏教授課題組開(kāi)展的小麥耐鹽研究的支持力度。5）在課題六，調(diào)整

7、“小麥和長(zhǎng)穗偃麥草SNP標(biāo)記開(kāi)發(fā)的研究”的研究進(jìn)度，使其在后三年達(dá)到“挖掘基因編碼區(qū)SNP標(biāo)記300-400個(gè)，建立配套的高通量SNP檢測(cè)技術(shù)”的考核指標(biāo)。