3_1两系法杂交水稻技术研究与应用.doc

word完美格式 精心整理 学习帮手 附件： 2013年度国家科学技术奖推荐项目情况简表 拟推荐奖种： 科技进步特等奖 拟推荐评审组：作物遗传育种与园艺专业组 项目名称 两系法杂交水稻技术研究与应用 主要完成单位（前三个）： 湖南杂交水稻研究中心，湖北省农业科学院粮食作物研究所，江苏省农业科学院，等 主要完成人（前三名）：袁隆平，石明松，邓华凤，等 项目简介、立项背景： 在国家“863” 1、创立了两系法应用基础理论与技术体系 提出了杂交水稻育种战略，完善了水稻光温敏不育系育性转换的光温作用模式，阐明了不育性表达不稳定的遗传机制，探明了育性转换的光温敏感时期和敏感部位，创立了超级杂交稻育种理论体系，为两系法杂交水稻应用奠定了理论基础；研制了实用光温敏不育系选育与育性鉴定、两系法超级杂交水稻育种、长江流域两系法杂交早籼稻育种、两系法杂交粳稻育种、光温敏不育系核心种子和原种生产、两系法杂交水稻安全高产制种等关键技术体系，为实现两系法杂交水稻大面积应用提供了技术保障。 2、解决了水稻杂种优势利用的三大难题 利用两系法育种不受细胞质和恢保关系制约、配组自由、能广泛利用遗传资源聚合优良性状的技术优势，解决了水稻杂种优势利用的三大难题：①建立了超级杂交水稻理想株型模式，采用形态改良和籼粳亚种间杂种优势利用等育种技术，选育出一批两系超级杂交稻组合，率先实现了我国亩产700公斤、800公斤的第一、第二期超级稻育种目标，并取得亩产900公斤第三期目标的重大突破，解决了三系法选育超级杂交水稻周期长、效率低的难题；②充分利用各类优质稻种资源，选育出一批达到国家优质稻标准的两系高产组合，较好地解决了杂交水稻高产与优质难协调的难题；③利用各类早熟、高产稻种资源选育出一批超级杂交早稻组合，解决了长江中下游稻区杂交早稻长期存在的产量与生育期“早而不优、优而不早”难题。 3、开辟了作物杂种优势利用新领域 水稻两系法杂种优势利用理论与技术的创立和应用，带动和促进了我国油菜、高粱、棉花、玉米、小麦等作物两系法杂种优势利用的研究与应用，开创了作物杂种优势利用新领域，特别是为难以实现三系法杂种优势利用的作物提供了新途径。 本项目研究共获省部级奖31项、专利9项、品种权42项、软件版权1项，制订技术标准5项、出版专著11部，发表论文549篇。在两系杂交水稻理论与技术体系指导下，除已获国家奖励的成果外，全国育成实用不育系168个、组合527个。截止2012年，两系杂交水稻已累计种植3.85亿亩以上，总产1885.8亿公斤以上（按平均490公斤/亩计），增产稻谷84.98亿公斤；总产值4827.6亿元、增收217.55亿元（按稻谷2.56 元/公斤计）。目前，全国杂交水稻年度推广面积前3名的品种均为两系杂交水稻。两系法杂交水稻为实现我国2020年年增粮食1000亿斤目标提供了强有力保障。 两系法杂交水稻是继我国三系法杂交水稻后又一世界领先的原创性重大科技成果，为保障我国和世界粮食安全提供了新方法和新途径。 项目主要科学技术创新内容： 主要科技创新 创新点1 建立和完善了两系法杂交水稻理论体系 ①提出了杂交水稻育种战略。1987年，根据国内外对水稻杂种优势利用研究的新进展、新动向和发展趋势，袁隆平提出了杂交水稻育种战略：从育种方法上分为三系法、两系法和一系法的三个发展阶段，朝着程序由繁到简而效率越来越高的方向发展；从提高杂种优势水平上分为品种间、亚种间和远缘杂种优势利用的三个发展阶段，朝着优势越来越强的方向发展。每进入一个新阶段都是育种上的一次突破，从而会把水稻产量推向一个更高的水平。该战略为杂交水稻研究由三系法为主的品种间杂种优势利用向两系法为主的亚种间杂种优势利用发展指明了方向，极大地推动了两系法杂交水稻研究的进程，发表的相关论文《杂交水稻育种战略设想》被引用502次 (见附件34)。 图1 光敏核不育水稻育性转换模式图2 温敏核不育水稻育性转换模式②完善了水稻光温敏不育系育性转换的光温作用模式 图1 光敏核不育水稻育性转换模式 图2 温敏核不育水稻育性转换模式 ③阐明了光温敏不育水稻不育性表达不稳定的遗传机制。在两系法杂交水稻的育种和生产实践中，遇到最突出的问题是光温敏不育系普遍存在不育性表达的不稳定性。袁隆平最早明确了光温敏不育系的不育临界温度（导致不育的起点温度）的遗传漂变现象，并指出，如不加以有效防止，将导致实用的不育系很快丧失应用价值。通过对光温敏不育系育性的遗传进行深入研究，提出了光温敏不育系育性遗传由两种不同类型基因控制的假说，即育性转换特性受一、两对隐性基因控制，属质量性状，而导致不育的起点温度则受多基因控制，属数量性状。