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国家甘蔗资源库创建及高糖多抗种质创新利用荣获云南省科学技术进步奖一等奖
来源:云南糖网 发布时间:2021-06-16

2021年6月8日,2020年度云南省科学技术奖励结果揭晓。其中,在科学技术进步奖中,国家甘蔗资源库创建及高糖多抗种质创新利用项目获得了一等奖。

食糖是我国重要大宗农产品之一,蔗糖占全国食糖总产约90%,云南蔗糖产量占全国约20%,居全国第二位。甘蔗育种和生产一直面临两大挑战:一是遗传基础狭窄、育种亲本单一,育成品种糖分和抗性难有较大突破;二是病虫害和干旱等不断加剧,品种抗病虫抗旱能力弱,导致甘蔗单产长期低位徘徊。

云南省高原特色农业产业研究院副院长范源洪研究员,之前任职于云南省农业科学院及其甘蔗研究所,是该项目的第一完成人。他先容,项目是由云南省农业科学院甘蔗研究所、云南农业大学、云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所共同完成。项目针对我国甘蔗资源发掘利用存在保存技术落后、糖分供体资源短缺、遗传背景不清、缺乏精准鉴定技术、远缘杂交糖份抗性难以聚合等关键技术问题,历时29年,系统开展了资源考察收集、有效保护、重点创新和高效利用,以高糖多抗为目标,在保存技术、遗传多样性、精准鉴定、种质创新和育种利用等方面取得重大突破。

国家甘蔗资源库 收集甘蔗资源3846份

项目提出了资源收集保存与创新利用新思路,明确了我国资源地理分布与富集程度。探明了甘蔗9个野生种和地方种在22个省区151个县的地理分布、原产地与生境条件、种群分布特点与富集程度,突破了世界甘蔗野生资源分布的北缘(34°08’)和海拔记录(3014米);重点收集了2500米以上高海拔区、纬度北缘地区、6个周边国家地区等特殊生境的特异野生资源68份,并明确了斑茅、滇蔗茅、蔗茅、细茎野生种4个野生种的分布规律、不同地理种群和不同区域气候类型与表型变异的相关性、边境少数民族地区与缅甸、越南、老挝、泰国等周边国家的细茎野生种地理类群分布及其相关性等。

同时,研制出资源活体保存与实时监测等有效保护技术,在云南开远创建了国家甘蔗种质资源库,收集保存了34个国家和中国22个省区的6个属18个种甘蔗资源3846份,中国第一、世界第二。收集引进稀有珍贵种质,新增种质来源和丰富资源基础,保存资源涵盖了巴西、印度等主要产糖国家及热带种、野生种的起源地及多样性中心。

提出云南南部是甘蔗细茎野生种起源地和多样性中心之一

项目系统阐明了甘蔗及近缘属种的起源演化和亲缘关系,为斑茅和滇蔗茅的分类归属提供了可靠的分子数据支撑,解决了多年国内存在的分类争议问题;在国际上首次揭示了中国甘蔗细茎野生种的分子演化方式,提出云南南部是甘蔗细茎野生种起源地和多样性中心之一,突显了中国细茎野生种在国际上的重要地位和重要育种利用价值,为深入研究和发掘利用提供重要的科学依据。

在国内首次构建了杂交品种、细茎野生种和斑茅3个核心种质库,为优异种质的精准利用提供了科学依据;同时构建了割手密2个后代群体的分子遗传连锁图谱,为甘蔗重要育种性状的QTL定位研究奠定了扎实的基础。

研制出甘蔗表型、染色体、抗病和抗旱鉴定评价技术体系,筛选出高糖多抗优异种质536份,形成优异种质库,用于种质创新和育种利用。

云南甘蔗出糖率由5年前的12.3%提高到2019年的12.8%

项目攻克远缘杂交利用技术症结,实现优异种质创新利用;杂交聚合高糖多抗性状,创制突破性优良种质;育成高糖多抗优良品种,推动育种利用和品种更新。成功聚合了野生种抗旱、抗病与热带种糖份、产量等优良性状,获得高糖多抗创新种质102份,获新品种权4个;育成高糖多抗优良品种6个、优良亲本10个,推动了育种利用和品种更新;2003年以来,针对不同蔗区生态特点和需求,对云蔗、云引和新台糖系列品种,研究形成了“良种 健康种苗繁殖技术 绿色轻简技术”模式进行了大面积推广应用。2018-2019年,育成品种累计推广401.84万亩(占同期种植面积的46.6%),新增甘蔗241.1万吨,增糖30. 86万吨,新增产值26. 85亿元,新增利润9亿元,经济效益显著。为云南甘蔗出糖率由5年前的12.3%提高到2019年的12.8%及精准脱贫发挥了重要作用,为云南甘蔗品种改良更新奠定了坚实基础。

范源洪说:“甘蔗种质资源的发掘利用是甘蔗育种的前提和基础。项目历时29年,先后参加人员近百人,主要完成人33人,30年磨一剑,大家的资源从少到多,研究团队从小到大,研究水平从弱到强,研究服务范围由国内到国内外结合。项目的成功离不开项目组成员的长期坚持与不懈努力,以及上级部门多年的持续支撑。未来大家将继续投身云南甘蔗科研事业,不仅要考虑高新技术的研发,而且要考虑技术的先进实用,减小成果应用成本,努力提高农民收入,帮助企业增收,这样才能有效推进蔗糖产业的高质量发展。”(马琛)


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