高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)三系抗蟲棉分子育種技術(shù)體系

高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)三系抗蟲棉分子育種技術(shù)體系，是由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所，在國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃、農(nóng)業(yè)部發(fā)展棉花專項(xiàng)資金、農(nóng)業(yè)科技跨越計(jì)劃等項(xiàng)目的資助下創(chuàng)建的。該技術(shù)采取了分子育種、遺傳轉(zhuǎn)育、基因聚合、免疫試紙及分子標(biāo)記技術(shù)等多技術(shù)相結(jié)合的互補(bǔ)策略，首次在國(guó)際上創(chuàng)建了可應(yīng)用于生產(chǎn)的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)三系抗蟲棉，攻克了原三系雜交棉無抗蟲性、不育性不穩(wěn)、恢復(fù)力不強(qiáng)、雜種產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)缺乏的世界性難題，培育了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、三系抗蟲棉新品種，并實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。2005年以戴景瑞院士、李振聲院士、王留民研究員等專家組成的鑒定委員會(huì)進(jìn)行鑒定后，一致認(rèn)為三系抗蟲棉是棉花育種的重大突破，整體技術(shù)水平國(guó)際領(lǐng)先。

　　所謂“三系抗蟲棉”，是指由細(xì)胞質(zhì)核互作不育系、保持系和恢復(fù)系三個(gè)親本材料，其中不育系和恢復(fù)系配組，選配出的具有明顯雜種優(yōu)勢(shì)的抗蟲雜交棉。棉花三系配套研究開始于上個(gè)世紀(jì)60年代，國(guó)內(nèi)外先后育成了具有哈克尼西棉、三裂棉等野生棉細(xì)胞質(zhì)的不育系及其配套的恢復(fù)系，但由于野生棉細(xì)胞質(zhì)對(duì)產(chǎn)量具有一定的不利影響，在生產(chǎn)應(yīng)用上無法體現(xiàn)棉花的雜種優(yōu)勢(shì)，而且它們屬于部分雄性不育系，育性不穩(wěn)定，易受環(huán)境條件的影響，因此始終沒有實(shí)現(xiàn)規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。

　　該技術(shù)利用陸地棉細(xì)胞質(zhì)不育系，并聚合栽培棉中存在的恢復(fù)加強(qiáng)因子，通過基因工程的方法導(dǎo)入抗蟲等性狀，配制出具有明顯產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)的三系雜交抗蟲棉花新品種，其雜種F1比對(duì)照人工去雄雜交抗蟲棉F1增產(chǎn)7%-13%，比常規(guī)抗蟲棉增產(chǎn)25%以上。與目前廣泛應(yīng)用的人工去雄雜交棉相比，該體系在制種技術(shù)上，效率提高40%，產(chǎn)量提高20%，成本降低60%，純度可達(dá)100%，且適宜大規(guī)模制種。目前，已獲得優(yōu)良種質(zhì)材料300多份，配置強(qiáng)優(yōu)勢(shì)組合60多個(gè)，國(guó)家審定 “銀棉“2號(hào)”、“銀棉8號(hào)”等三系抗蟲棉品種4個(gè)，累計(jì)推廣應(yīng)用550萬畝，平均比當(dāng)?shù)刂魍瞥Ｒ?guī)抗蟲棉品種增產(chǎn)16.5%，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益14億元。

　　我國(guó)適宜抗蟲三系棉的棉田約有5000萬畝，若該技術(shù)得以普及，則可年增產(chǎn)皮棉100萬-120萬噸，實(shí)現(xiàn)年社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益超過180億元。高產(chǎn)抗蟲三系雜交棉的推廣應(yīng)用，不僅大幅度提高了產(chǎn)量，促進(jìn)了棉花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而且提升了我國(guó)分子育種技術(shù)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

　　首席專家簡(jiǎn)介

　　郭三堆，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所研究員，長(zhǎng)期從事基因工程技術(shù)與分子生物學(xué)研究。其領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)培育出具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的單、雙價(jià)以及融合抗蟲棉，使我國(guó)成為世界上第2個(gè)獨(dú)立自主研制成功抗蟲棉的國(guó)家，近年來建立的三系抗蟲棉分子育種技術(shù)體系，是棉花育種上的一個(gè)新的突破。目前正在開展抗旱耐鹽、抗除草劑、三系雜交棉不育及育性恢復(fù)機(jī)理等方面的研究。先后獲國(guó)家獎(jiǎng)5項(xiàng)、省部級(jí)獎(jiǎng)9項(xiàng)，發(fā)明專利授權(quán)15項(xiàng)，其中獲專利金獎(jiǎng)、優(yōu)秀獎(jiǎng)各1項(xiàng)。