水稻智能不育分子设计育种研究取得新进展
科技部 · 2010/09/25
我国是一个人口和农业大国,保障粮食安全始终是农业科技的一项重要任务,目前农作物育种中应用最广泛、最有效的技术是杂交育种技术。 智能不育分子设计育种技术将现代生物技术和传统的杂交育种方法相结合,是一项有效利用隐性细胞核不育特性进行杂交制种的全新方法。与常规杂交育种和常规转基因育种

我国是一个人口和农业大国,保障粮食安全始终是农业科技的一项重要任务,目前农作物育种中应用最广泛、最有效的技术是杂交育种技术。

智能不育分子设计育种技术将现代生物技术和传统的杂交育种方法相结合,是一项有效利用隐性细胞核不育特性进行杂交制种的全新方法。与常规杂交育种和常规转基因育种相比,智能不育分子设计育种技术具有如下优势:1、利用了作物中普遍存在的隐性细胞核雄性不育基因,理论上所有遗传背景的作物都可以创制成相应的智能不育系,使杂种优势资源(优质基因)利用率达到95%以上,从而解决了常规杂交育种过程中资源利用率低、育种周期长等瓶颈问题;2、终止转基因花粉的受精过程, 一方面使被转入的基因不能传播到其它作物,另一方面也使杂交后代植株中没有外源的转基因元件,不存在转基因生物安全问题。

鉴于智能不育分子设计育种技术在解决不育系稳定性和配组广泛性等方面具有很好的发展前景,863计划现代农业技术领域把握时机,积极应对国际前沿技术的发展动态,于2009年立项启动实施了“水稻智能不育分子设计技术研究及新型不育系的创制”重点项目,通过与相关方开展技术合作,在水稻中进行再创新。项目重点突破水稻智能不育分子设计技术,创制不受环境限制的、稳定的、具有恢复功能的智能不育系,扩展水稻杂交育种的种质资源适用范围,提升作物育种的自主创新能力。

在863计划的支持下,目前项目总体进展顺利,并取得了阶段性成果。分离得到稳定的水稻隐性核雄性不育突变体,克隆了相对应的隐性核基因,获得300多株智能不育阳性转基因水稻株系,初步建立了水稻智能不育分子设计育种体系。研究表明,水稻智能不育系能够稳定遗传,转入的育性恢复基因可以恢复花粉育性;花粉致死基因能够有效杀死含转基因成分的花粉,对18507粒第一代杂交种种子进行检测,结果显示转基因花粉未能传递给后代。

通过项目的实施,将有力推动智能不育分子设计技术在作物育种中的研究应用,使我国在水稻杂交育种领域继续保持国际领先优势,为促进生物育种产业的发展提供技术和产品支持。

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