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糖網 滇糖信息 國家甘蔗資源庫創建及高糖多抗種質創新利用榮獲云南省科學技術進步獎一等獎

國家甘蔗資源庫創建及高糖多抗種質創新利用榮獲云南省科學技術進步獎一等獎

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2021年6月8日,2020年度云南省科學技術獎勵結果揭曉。其中,在科學技術進步獎中,國家甘蔗資源庫創建及高糖多抗種質創新利用項目獲得了一等獎。

食糖是我國重要大宗農產品之一,蔗糖占全國食糖總產約90%,云南蔗糖產量占全國約20%,居全國第二位。甘蔗育種和生產一直面臨兩大挑戰:一是遺傳基礎狹窄、育種親本單一,育成品種糖分和抗性難有較大突破;二是病蟲害和干旱等不斷加劇,品種抗病蟲抗旱能力弱,導致甘蔗單產長期低位徘徊。

云南省高原特色農業產業研究院副院長范源洪研究員,之前任職于云南省農業科學院及其甘蔗研究所,是該項目的第一完成人。他介紹,項目是由云南省農業科學院甘蔗研究所、云南農業大學、云南省農業科學院生物技術與種質資源研究所共同完成。項目針對我國甘蔗資源發掘利用存在保存技術落后、糖分供體資源短缺、遺傳背景不清、缺乏精準鑒定技術、遠緣雜交糖份抗性難以聚合等關鍵技術問題,歷時29年,系統開展了資源考察收集、有效保護、重點創新和高效利用,以高糖多抗為目標,在保存技術、遺傳多樣性、精準鑒定、種質創新和育種利用等方面取得重大突破。

國家甘蔗資源庫 收集甘蔗資源3846份

項目提出了資源收集保存與創新利用新思路,明確了我國資源地理分布與富集程度。探明了甘蔗9個野生種和地方種在22個省區151個縣的地理分布、原產地與生境條件、種群分布特點與富集程度,突破了世界甘蔗野生資源分布的北緣(34°08’)和海拔記錄(3014米);重點收集了2500米以上高海拔區、緯度北緣地區、6個周邊國家地區等特殊生境的特異野生資源68份,并明確了斑茅、滇蔗茅、蔗茅、細莖野生種4個野生種的分布規律、不同地理種群和不同區域氣候類型與表型變異的相關性、邊境少數民族地區與緬甸、越南、老撾、泰國等周邊國家的細莖野生種地理類群分布及其相關性等。

同時,研制出資源活體保存與實時監測等有效保護技術,在云南開遠創建了國家甘蔗種質資源庫,收集保存了34個國家和中國22個省區的6個屬18個種甘蔗資源3846份,中國第一、世界第二。收集引進稀有珍貴種質,新增種質來源和豐富資源基礎,保存資源涵蓋了巴西、印度等主要產糖國家及熱帶種、野生種的起源地及多樣性中心。

提出云南南部是甘蔗細莖野生種起源地和多樣性中心之一

項目系統闡明了甘蔗及近緣屬種的起源演化和親緣關系,為斑茅和滇蔗茅的分類歸屬提供了可靠的分子數據支撐,解決了多年國內存在的分類爭議問題;在國際上首次揭示了中國甘蔗細莖野生種的分子演化方式,提出云南南部是甘蔗細莖野生種起源地和多樣性中心之一,突顯了中國細莖野生種在國際上的重要地位和重要育種利用價值,為深入研究和發掘利用提供重要的科學依據。

在國內首次構建了雜交品種、細莖野生種和斑茅3個核心種質庫,為優異種質的精準利用提供了科學依據;同時構建了割手密2個后代群體的分子遺傳連鎖圖譜,為甘蔗重要育種性狀的QTL定位研究奠定了扎實的基礎。

研制出甘蔗表型、染色體、抗病和抗旱鑒定評價技術體系,篩選出高糖多抗優異種質536份,形成優異種質庫,用于種質創新和育種利用。

云南甘蔗出糖率由5年前的12.3%提高到2019年的12.8%

項目攻克遠緣雜交利用技術癥結,實現優異種質創新利用;雜交聚合高糖多抗性狀,創制突破性優良種質;育成高糖多抗優良品種,推動育種利用和品種更新。成功聚合了野生種抗旱、抗病與熱帶種糖份、產量等優良性狀,獲得高糖多抗創新種質102份,獲新品種權4個;育成高糖多抗優良品種6個、優良親本10個,推動了育種利用和品種更新;2003年以來,針對不同蔗區生態特點和需求,對云蔗、云引和新臺糖系列品種,研究形成了“良種+健康種苗繁殖技術+綠色輕簡技術”模式進行了大面積推廣應用。2018-2019年,育成品種累計推廣401.84萬畝(占同期種植面積的46.6%),新增甘蔗241.1萬噸,增糖30. 86萬噸,新增產值26. 85億元,新增利潤9億元,經濟效益顯著。為云南甘蔗出糖率由5年前的12.3%提高到2019年的12.8%及精準脫貧發揮了重要作用,為云南甘蔗品種改良更新奠定了堅實基礎。

范源洪說:“甘蔗種質資源的發掘利用是甘蔗育種的前提和基礎。項目歷時29年,先后參加人員近百人,主要完成人33人,30年磨一劍,我們的資源從少到多,研究團隊從小到大,研究水平從弱到強,研究服務范圍由國內到國內外結合。項目的成功離不開項目組成員的長期堅持與不懈努力,以及上級部門多年的持續支持。未來我們將繼續投身云南甘蔗科研事業,不僅要考慮高新技術的研發,而且要考慮技術的先進實用,減小成果應用成本,努力提高農民收入,幫助企業增收,這樣才能有效推進蔗糖產業的高質量發展。”(馬琛)

 

 

 

 

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