获 奖 者：陈佩度 王秀娥 刘大钧 黄辉跃 曹爱忠 郭进考

获奖单位：南京农业大学 四川省内江农业科学院 石家庄市农林科学研究院

成果简介：

簇毛麦(Haynaldia villosa, 2n=14, VV)是原产于地中海沿岸的小麦亲缘物种，高抗白粉病、锈病、全蚀病、梭条花叶病等多种病害，还具有抗寒、耐旱、分蘖力强、小穗数多和籽粒蛋白质含量高等多种优良性状。将簇毛麦的优异基因导入栽培小麦是拓宽小麦遗传基础、推动育种取得突破性进展的有效途径。本项目将远缘杂交、染色体工程和分子生物学技术相结合，在异易位系高通量诱导、快速准确鉴定、外源新基因发掘、小麦近缘物种基因定位克隆和远缘新种质在育种中的大规模应用等方面取得了突破性进展，成功探索出一条远缘种属优异基因按照“染色体组→染色体→染色体臂→染色体区段→目标基因”向普通小麦转移和利用的技术路线。该项目在簇毛麦优异基因发掘和利用方面居国际领先水平，整体达到国际先进水平。

1、建立外源易位系尤其是小片段中间插入易位系高效创制新体系：综合应用辐射、染色体配对控制体系和杀配子染色体效应诱导小麦-簇毛麦染色体易位系。选育出分别携有抗黄花叶病和籽粒软质基因的纯合易位系T4VS/4DL、T5VS/5DL，将Wss1、Dina和Dinb基因分别定位到簇毛麦4VS和5VS上。利用硬簇麦成熟花粉辐射育成一批涉及簇毛麦全部7条染色体不同区段的易位系。特别是利用小麦-簇毛麦T6VS/6AL整臂易位系成熟雌配子辐射育成涉及6V染色体短臂不同区段的易位系20多个，尤其是携带Pm21基因的高抗白粉病的小片段中间插入易位系，将Pm21基因更精细地物理定位到6V短臂0.45-0.58区段。显著提高了染色体易位、特别是小片段插入易位的诱导频率、检测效率和传递率。解决了小片段中间插入易位系可遇而不可求的难题。

2、建立快速、精确鉴定外源染色质的综合技术体系：根据比较基因组学，开发出覆盖簇毛麦各条染色体、不同染色体区段的特异分子标记166个。综合应用染色体C-分带、分子原位杂交、端体测交配对分析、分子标记和外源目标性状追踪相互印证，快速准确鉴定导入小麦背景中的簇毛麦染色体和染色体片段，并对外源基因进行染色体物理定位。

3、细胞遗传学和分子生物学方法巧妙结合克隆簇毛麦抗白粉病基因：利用分子细胞遗传学技术，克隆出Pm21位点的抗白粉病候选基因Stpk-V，利用瞬间表达、基因沉默和稳定遗传转化进行了功能鉴定，已获得高抗白粉病的T4代转基因株系，明确Stpk-V为Pm21位点的关键基因。该研究为克隆外源基因提供了一个成功实例，为小麦抗白粉病基因工程育种提供了重要基因资源。

4、小麦-簇毛麦远缘新种质在育种中的大规模应用：上中下游结合，加速易位系的育种应用。将携有簇毛麦优异性状的易位系分别与不同小麦生态区的优良农艺亲本回交，创造出便于育种家利用的新种质。利用高抗白粉病和兼抗条锈病的92R系列作亲本，育成内麦8号-内麦11号、石麦14、远中175、扬麦18等18个抗病小麦新品种。新品种已推广5500万亩，增产小麦14.55亿公斤，取得经济效益31.8亿元。发表论文47篇（SCI论文16篇），被引用823次；授权发明专利3项，品种权5个。