面向品种创新的基因发掘策略

麦类创新团队

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简介

面对全球人口持续增加、气候变化、资源约束等重大挑战,作物育种不但要瞄准增加产量潜力的目标,而且要注重品种对气候变化的耐受性以及环境的可持续性。充分挖掘利用各种基因资源,优化品种基因型,推动品种创新,势在必行。但是,目前基因发掘与品种创新存在明显脱节,急需寻找解决方案。

近日,四川农业大学刘登才教授在The Crop Journal在线发表了题为“Towards cultivar-oriented gene discovery for better crops”的综述文章,作者回顾了引起基因发掘与品种创新“脱节”的几个常见问题,提出了解决问题的相关建议。

由于遗传研究材料的产量水平落后于育种亲本、遗传分析不重视群体评价、试验环境缺乏代表性等原因,忽视了对所鉴定基因育种应用潜力的有效评价,导致基因发掘与品种创新“脱节”。作物的产量性状非常复杂,且作物整个生命周期内每天的生长状态都可能最终影响产量。作物生长受到基因间及其与环境的复杂动态互作影响,基因表达受到时空和环境变化影响。因此,有理由认为,任何影响作物生长状态的基因都可能与产量有关,至少在某些情况下会影响产量。产量遗传的复杂性可以用2017提出的全基因(omnigenic,omni=all)模型解释,该模型最初用于阐释人类复杂性状,后来应用到其它生物的复杂性状研究。

从有利于育种的角度,作者提出基因发掘有必要以育种为导向,即采用“品种创新为导向的基因发掘”策略(cultivar-oriented gene discovery,COGD),其包括三个核心标准(图1):一是试验材料的产量应达到或接近当前推广品种的水平;二是试验条件和田间管理能够反映当地目前的生产状况;三是利用统一的田间表型鉴定平台提高表型数据可比性、通用性和再利用性。该平台保持相对一致的试验条件、鉴定方法及标准化的试验记录,类似于品种区域试验平台。该平台整合遗传、育种、农学等学科研究人员,形成从基因到品种的转化联盟,推动遗传研究和品种创新。

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图1 COGD的三个核心标准

    • 01
      2014-03-212014年政策性小麦累计成交同比降低39%

      2014-03-21

      本周受饲料养殖行业亏损影响,麸皮价格延续下跌走势,与上周相比下跌幅度为40-80元/吨。河北石家庄地区麸皮出厂价1780-1820元/吨;山东济南地区麸皮出厂价1820-1860元/吨;河南郑州地区麸皮出厂价1840-1880元/吨;江苏徐州地区麸皮出厂价1880-1920元/吨。受麸皮价格下跌影响,各地制粉企业加工利润较上周下降5-10元/吨,较去年同期下降10元/吨。

        截至本周,2014年以来累计成交政策性小麦701.8万吨,较去年同期的1150.7万吨减少449万吨,减幅为39%.其中,河南市场累计成交369万吨,较去年同期的387万吨减少18万吨,减幅为4.65%;安徽市场累计成交333万吨,较去年同期的764万吨减少431万吨,减幅为56.41%。

    • 02
      2014-03-14许为钢代表:小麦品种选育支持力度不能削弱

      2014-03-14

      自2003年以来,我国小麦单产增幅达21%,不仅基本保障了我国的消费需求,而且是我国单产水平提高最快的粮食作物。因此,许为钢代表建议,要维持对小麦品种选育工作的支持力度。

          据许为钢介绍,近10年来,河南的农业科技,特别是与小麦相关的科技创新能力得到了显著提高,小麦国家工程实验室、国家小麦工程技术中心、农业部小麦生物学重点实验室、教育部2011小麦玉米持续增产协同创新中心、作物学国家重点实验室等一批国家级创新平台落户于河南。自2000年以来,我国小麦品种仅有的两个国家科技进步一等奖“郑麦9023”、“矮抗58”也均由河南省的科研、教学机构所获得,为我国小麦的不断增产发挥了重要的支撑作用。

          2013年12月,《国务院办公厅关于深化种业体制改革提高创新能力的意见》颁布,在“加强国家良种重大科研攻关”的相关工作安排时,提出要编制水稻、玉米、油菜、大豆、蔬菜等主要农作物良种重大科研攻关五年规划,而未将小麦品种选育包括在其中。许为钢说,从全国来看,自2003年以来,我国小麦单产的增幅达到21%,玉米单产增幅为14%,水稻增幅为8%,而大豆和油菜进口数量增长较快,小麦不仅基本保障了我国的消费需求,而且是我国单产水平提高最快的粮食作物。

          许为钢认为,不能因为小麦单产水平提高快,小麦新品种的育成速度能够满足生产发展的需求,就放松对小麦品种选育工作的支持。从开始进行一个小麦品种的选育到进入生产应用要花费10年以上的时间,今天的投入是为10年以后的生产提供技术支撑。他建议有关部门不要削弱对我国小麦品种选育工作的支持力度,因为这关系到10年以后我国的小麦生产。

    • 03
      2014-02-14四川:粮油两手抓增产又增收

      2014-02-14

       本报讯(记者 李亚新) 今年,四川省小麦、油菜面积稳中有增,一二类苗比例均超过90%,苗情之好近年少有。在抓好夏收粮油田管的同时,四川省统筹安排,狠抓落实,全力促进粮油稳定发展,力争春播粮食面积7000万亩以上,农民人均纯收入增加11%以上。

        着力推进粮食功能区建设。选择全省18个市(州)的90个重点县(市、区)为粮食生产能力布局规划核心区,根据区域优势、技术条件和作物增产潜力等因素,安排粮食生产能力建设任务。协调省财政进一步调整优化财政支出,整合农业项目,重点支持高标准农田、现代种业、高产高效创建等11个能力支撑工程建设。推动落实“米袋子”行政首长负责制,计划将粮食主产市(州)和90个重点县的粮食生产纳入省政府年度绩效考核。

        着力抓好粮食核心区建设。在全省选择总产5亿斤以上的60个县(市、区),按照当地资源区位特点、主要作物现状和农户种植习惯,积极推广粮经作物复合种植,实现亩产“千斤粮万元钱”或“吨粮田五千元”。每个县相对集中连片建设两万亩以上、示范带动8万亩,分期分批建成种植模式标准、要素高度集聚、产业显著发展、种粮效益增加的现代粮食产业基地。

        

        

        将产粮大县奖励资金切块用于粮食生产关键环节,实行基础设施先建后补、产业开发以奖代补,探索民建、民管、民有、民受益的发展运转机制。

        着力扶持适度规模经营。抓好种粮大户补贴政策,适时扩大种粮农民直接补贴政策完善试点范围,开展种粮大户表彰奖励,加大对规模化经营(服务)主体的财政支持,有针对性地创新开展土地、金融、产销政策扶持。大力开展农业职业技能、农业创业和专项技术培训,力争全年在重点县培育新型职业农民2万名。在稳定公益性农技推广体系的基础上,不断健全经营性服务,积极发展耕、种、收、田间管理等农事内容的全程、环节性服务。

        着力深化高产高效创建和模式攻关。扩大创建规模,覆盖90个产粮重点县和45个产油大县,建设1000个万亩示范片。大力推进“四新”(新品种、新技术、新模式、新机制)示范和“六良”(良种、良法、良制、良壤、良灌、良机)配套,集成推广先进实用技术。充分发挥行政引导和技术指导作用,推进行政、科研、生产大协作,强化创建成效的考核验收。

    2014年政策性小麦累计成交同比降低39%

    许为钢代表:小麦品种选育支持力度不能削弱

    四川:粮油两手抓增产又增收

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