[国家玉米产业体系前育种研究实施方案] 绿色制造体系实施方案

来源:党团总结 发布时间:2019-07-11 08:44:45 点击:

国家玉米产业体系前育种研究实施方案

(试行稿)

按:这个方案需要在实践中修改和完善。欢迎玉米界的朋友提出意见和建议。最近,黄淮海地区的科技人员就修改了他们的工作流程。为了不分散当前注意力,我们只能循序渐进,这个方案突出了二环选系的前育种研究计划。这项任务至少需要执行5-6年时间,也许时间更长,目的是对企业起到技术示范和引领创新的作用。同时,争取每年合成一对抗逆基因供体(群体),用5-7年左右时间合成抗主要病害和抗主要非生物逆境的供体。这是指育种研究迫切需要,而又很难解决的性状。育种家容易解决的性状,例如大斑病、小斑病、锈病、黑粉病等就不在考虑之列。常规意义的育种群体,可能需要少数专家做前期研究,为以后做准备。

为支撑我国玉米商业育种研发和种业发展,国家玉米产业技术体系要优化资源配置,突出公益性,协调基础性工作与基础研究。“前育种研究”(Pre-breeding)的基本内容是种质扩增、改良与创新。国家玉米产业技术体系要逐步向全国科研机构和企业提供有效种质资源、技术咨询、人才培训和信息服务,为企业提供公益性的前育种研究成果和技术服务。这是提升我国种业创新能力的重要路径。

一、前育种研究的主要特征

(一)公益性。国家玉米产业技术体系要专注于公益性前育种研究。通过国际合作和交流获取多样性的种质资源。根据不同生态区育种目标,通过农艺性状、产量、品质及抗逆性鉴定,开展种质改良与创新。

(二)系统性。国家玉米产业技术体系整合全国玉米科技和产业资源。在基本上扭转了计划经济体制下被扭曲的育种方向和技术路线的基础上,对商业育种实施顶层设计。今后,要对搜集到的玉米种质资源进行系统的鉴定、改良和创新

研究。国家体系要建立面向全国的种质资源共享机制,帮助企业建立商业育种的种质基础,体系的研发活动要涵盖商业育种的主要技术流程,并实现信息化管理。

(三)基础性。前育种研究要面向全国发放改良的育种材料;开展基础性工作和研究,并开展群体改良和育种技术研究。

(四)开放性。国家玉米产业技术体系的种质改良、创新成果、育种新技术和相关信息向我国科研机构和种业开放,并逐步向国际化种业流动,支撑种业发展。

二、实施目标

体系组织育种、植保、农学和生理学研发团队,收集国内外玉米种质资源,经过系统鉴定,开展种质改良与创新,建立面向全国的育种材料和信息共享机制。

1、创建玉米商业育种的种质基础和引领创新方向。国家玉米产业体系通过收集和整理国内外玉米种质资源,经过系统鉴定,遴选优异种质,经过初步改良,向企业发放系谱群体或协议发放高代自交系,对玉米商业育种的方向、技术路线和管理流程起到示范和引领作用,目的是培育企业的自主创新能力。

2、奠定玉米商业育种的种质基础。体系的公益性前育种研究要根据不同生态区的育种目标和限制因素,对优良种质采用循环育种策略,创建动态的育种群体和育种新材料。

3、建立数据采集和信息管理系统。国家玉米产业体系要逐步建立前育种研究的信息采集和管理系统,与科研机构和企业共享前育种研究成果,同时规范体系的育种管理。

三、实施内容

1、引进:系统引进美洲、欧洲的玉米种质资源。

2、鉴定:对国内外种质进行系统的生物和非生物逆境抗性鉴定,遴选优异种质。研究杂种优势群,明确改良途径。

3、改良和创新:遵循杂种优势模式,针对北方春玉米区、黄淮海夏玉米区和西南玉米区的育种目标要求,配制循环选系的基础群体。通过鉴定和配合力分析,创制育种新材料。

4、群体构建与改良

抗逆群体:遵循杂种优势群原理,针对育种目标要求和限制因素,合成抗逆群体(如抗灰斑病、粗缩病、纹枯病、穗腐病,以及耐旱、耐高温、耐荫群体等),用作抗逆育种的基因供体。

育种群体:针对各地育种目标要求,创建具有不同种质基础和性状特征的循环改良群体。

群体改良:采用轮回选择方法(混合选择、S1穗行选择、改良半同胞选择、相互轮回选择等),改良群体遗传结构,提高优良等位基因频率,获得新一轮改良群体,并创制优良育种新材料。

5、数据采集与信息管理系统

数据采集:选用适宜的育种管理软件,建立系统的田间性状数据采集系统。收集育种新材料(含自交系、群体、地方品种等)的性状信息,以及分子数据。

数据库建设:建立公共数据库,实现数据分类、存储、处理、共享及维护等。

四、技术路线

(一)循环选系及育种新材料创制

1、北方春播玉米区

基础群体构建:多学科专家合作,系统鉴定国内外种质,获得可靠信息。依据杂种优势群的原理,遴选国内外骨干自交系,合成选系的基础群体。

性状鉴定:确定鉴定地点、责任人和技术规范。

配合力鉴定:美国自交系的配合力鉴定由各试验站分别执行。不同世代的育种材料配合力测定由区域协调人协同育种岗位专家和试验站长实施。

2、黄淮海夏玉米区

基础群体构建:多学科专家合作,系统鉴定国内外种质,获得可靠信息。依据杂种优势群原理,遴选国内外骨干自交系,合成选系的基础群体。

性状鉴定:确定性状鉴定地点、责任人和技术规范。

配合力鉴定:不同世代的育种新材料配合力测定由区域协调人协同岗位专家和试验站长组织实施。

3、西南玉米区

基础群体构建:多学科专家合作,系统鉴定国内外种质,获得可靠信息。依据杂种优势群原理,遴选国内外骨干自交系,合成选系的基础群体。

性状鉴定:确定性状鉴定地点、责任人和技术规范。

配合力鉴定:不同世代的育种新材料配合力测定由区域协调人协同岗位专家和试验站长组织实施。

(二)群体构建及改良技术路线

1、北方春玉米区

(1)抗源群体合成

遵循杂种优势群原理,针对北方春玉米区的育种目标要求和现有抗源缺乏问题,植保、农学和育种专家合作,在国内外种质鉴定基础上,创建具有不同抗性特征的群体(如抗灰斑病、穗腐病、耐旱、耐低温等),用做抗性育种的供体种质。

(2)循环改良的群体创建(待定)

2、黄淮海夏玉米区

(1)抗源群体合成

遵循杂种优势群原理,针对黄淮海夏玉米区的育种目标要求和现有抗源缺乏问题,多学科专家合作,在国内外种质鉴定基础上,创建具有不同抗性特征的群体(如抗粗缩病、茎腐病、耐旱、耐高温、耐阴蔽群体等),用做抗性育种的供体种质。

(2)循环改良的群体创建(待定)

3、西南玉米区群体构建及改良

(1)抗源群体创建

遵循杂种优势群原理,针对西南玉米区的育种目标要求和现有抗源缺乏问题,多学科专家合作,在国内外种质鉴定基础上,创建具不同抗性特征的群体(如抗灰斑病、纹枯病、穗腐病、耐旱、耐高温和耐荫群体等),用做抗性育种的供体种质。

(2)循环改良的群体创建(待定)

五、实施产出

每年通过前育种研究,逐步向种业企业发放杂种优势关系明确、性状优良的育种基础材料和中间材料;共享种质相关信息。

六、实施机制

1、组织管理:略

技术指导小组:由育种、植保、农学专家,企业代表九人组成。

2、职责:技术指导小组确定前育种研究目标、内容和技术路线。总协调人负责协调实施中遇到的种质来源、改良方案、平台建设及资源发放等问题。区域协调人负责相应区域计划的组织实施,协调解决实施中遇到的种质来源、群体创建、改良方案、材料鉴定、配合力测试,数据分析等问题。

3、协调管理:略

4、田间开放日:每年在不同生态区举行田间开放日,检查、遴选和展示育种新材料。

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