作物种质资源是作物育种及其它相关学科的生命物质基础。作物种质资....doc

作物种质资源是作物育种及其它相关学科的生命物质基础。作物种质资...
作物种质资源是作物育种及其它相关学科的生命物质基础。作物种质资源的核心是其所携带的基因，种质资源中优异基因的发掘可使农业生产取得突破性进展，举世闻名的第一次“绿色革命”就源于小麦与水稻种质资源中几个矮秆基因的开发与利用。世界各国历来对小麦基因发掘十分重视，迄今为止，共鉴定出各类新基因915个，其中质量性状基因770个，数量性状基因（QTL）145个。我国小麦种质资源丰富，但新基因发掘方面的研究却远远落后于发达国家，1998年前我国发掘的小麦新基因尚不足5个。进入二十一世纪以来，随着我国人口的增加、人们生活水平的提高，未来要求我们在更少的土地上，使用尽可能少的化肥、农药及有限的水资源，生产出更多、更好的粮食。实现以“少投入、多产出、促进健康、保护环境”为主要目标的新的“绿色革命”。鉴定并克隆我国丰富的种质资源中重要的农艺性状基因，明确其功能及利用价值，是实现这一目标的基础与关键，同时也是保护我国农业基因资源及促进农业生物技术产业化的迫切需要。当前植物基因组学的飞速发展，植物基因组学与种质资源的结合正在形成一个“基于基因组学的种质资源研究”的新领域。本研究旨在利用植物基因组学的有力工具，发掘我国丰富种质资源中蕴藏着的宝贵基因，促使新的“绿色革命”尽快在我国实现。拟解决的科学问题是如何快速、高效地进行作物种质资源新基因发掘，从而解决我国小麦育种中目标基因贫乏的严重问题。
一、计划任务完成情况
1 研究计划
1.1发现营养高效及高产相关基因3-5个，其中包括磷高效、氮高效、高光效与强秆相关基因等。
1.2发现新的抗病基因3-5个。
1.3发现新的抗逆基因2-3个。
1.4发现新的优质蛋白或优质淀粉基因。
对上述基因进行定位、作图与标记，提供育种单位利用。
1.5发表学报级论文6-8篇，其中SCI收录3-5篇。
2 完成情况
筛选出各类优异种质资源83份，其中磷高效种质资源38份，氮高效7份，抗旱种质资源12份，抗病种质资源22份，抗光氧化材料4份。这些优异种质是从数万份种质资源中筛选出的“精品”。用筛选出的各类优异种质资源，共构建了永久作图群体27个，另有311个永久作图群体正在构建中，其中有48个为F5代，有115个为F4代。本课题还培育出抗病、早熟、株高等不同性状的“表现型”近等基因系47个，具不同基因等位变异的“基因型”近等基因系9个，正在培育的近等基因系数千个。共发现了与营养高效、抗旱、抗病、优质相关的基因/QTL205个（尚未正式命名），这些基因/QTL为我国分子育种与常规育种提供一批迫切需要的新基因及其分子标记。
2.1优异种质资源的筛选
种质资源的筛选鉴定是发现新基因的基础。根据我国小麦育种的需求，利用我们拥有的丰富种质资源，重点进行了小麦营养高效（氮、磷高效）、抗病（赤霉病,纹枯病）、抗逆（抗旱、抗盐）、品质及高产种质资源的筛选，共筛选出目标性状优于对照的各类种质资源83份。
2.1.1营养高效种质资源的筛选
提出用处理条件下性状的绝对值、处理与对照的比值（系数）2个参数评价种质资源营养高效利用与抗旱性。从500多个小麦材料中筛选出951165-1166，烟7951-2537等38个“磷高效”小麦品种(系)。根据4年的试验结果综合评价，筛选出一些可在低氮条件下仍可获得较高产量的氮高效品种，如科农9204、烟中144、6154和8602等4份材料。同时还筛选出一些可高效吸收氮素的小麦品种（系），如科农9204、烟中144和小偃54等3份材料。
2.1.2抗旱种质资源的筛选
对650份小麦材料进行苗期抗旱性鉴定，筛选出31份强抗性（一级）材料。对200份苗期抗旱性为一、二级的材料进行全生育期抗旱性鉴定，筛选出8份强抗性（一级）材料，2份水分敏感材料。此外筛选到4份抗旱小麦野生近缘种材料。
2.1.3抗病种质资源的筛选
对240份小麦种质资源进行了抗纹枯病鉴定，共筛选出抗性优于对照品种山红麦的材料11份，包括6份农家种，5份国外引进品种。对70份小麦野生亲缘物种和150份引进的小麦种质进行了赤霉病抗性鉴定，发现了11份抗性相当于或接近著名抗赤霉病品种苏麦3号小麦种质，例如申9204、宁8547、叶子黄、本地红麦等。
2.1.4高光能利用率种质资源的筛选
参考在水稻上建立的简易测定方法，在低CO2,低O2和中等光强条件下对30个不同小麦品种进行了筛选，筛出抗光氧化的材料有：小偃54、西植小偃22、鲁麦8055、90230等4份材料；不抗光氧化有：94028、中国春、旱选、京冬8号、原冬9428、京411。
2.2作图群体与近等基因系的培育
作图群体既是发现新基因的材料基础，同时也是进行植物基因组研究的材料基础。永久作图群体包括重组近交系（RIL）与加倍单倍体