获 奖 者:陈劲枫 娄群峰 钱春桃 刘俐 刁阳隆 李旭
获奖单位:南京农业大学
成果简介:
黄瓜(Cucumis sativus L., 2n=14)是重要的蔬菜作物,易感多种病虫害,增加抗病性一直是品种改良的关键,而遗传基础狭窄以及种间杂交亲和性低是黄瓜抗病性改良的瓶颈。本项目在国家自然科学基金重点项目和“863”计划等资助下,发明了通过种间杂交利用野生优异基因,实现黄瓜品种改良的方法,显著改进了黄瓜细胞分子遗传学研究技术,创制了特异染色体资源,构建了黄瓜-酸黄瓜渐渗系群体,利用抗病渐渗系发掘抗病基因,培育出遗传改良的黄瓜新品种,实现了黄瓜遗传改良的重大突破,产生了显著的社会经济效益。主要发明点如下:
1. 发明了基于种间杂交、渐渗转移野生优异基因的黄瓜遗传改良方法,扩大了栽培黄瓜遗传基础。建立了基于单拷贝基因的染色体涂染技术,能有效定位小至 2 kb 的染色体片段,为外源渐渗片段的鉴定提供了有效手段(The Plant Journal)。
2.创制出特异染色体资源,包括异源三倍体10份,黄瓜-酸黄瓜渐渗系1200份。明确了50份渐渗系中导入酸黄瓜染色体片段的数目和位置;鉴定出高抗霜霉病、蔓枯病和根结线虫病的渐渗系。
3.定位了抗病渐渗系中来源于酸黄瓜的抗霜霉病、蔓枯病和根结线虫病基因;克隆出抗霜霉病候选基因 CSRGA23、 Pto-type RGAs 和 CsPR5(BMC Genomics、BMC Plant Biol)。
4.利用抗病渐渗系培育出遗传改良的优良新品种。培育出高抗霜霉病等黄瓜新品种 3个,新品种保护6个,累计推广 141.9万亩,新增效益8.1亿元。
成果已获授权发明专利8项,申请5项;获授权新品种保护6个,制定标准1项,通过省级新品种鉴3个。发表论文43篇,其中 SCI 论文18篇,累计被引用133次,他引112次。发明创制的种间渐渗系得到国内外同行肯定,在美国威斯康星大学、美国北卡罗莱纳州立大学、美国 Syngenta公司、法国 Vilmorin Compagnie 公司等进行了应用。项目发明成果在国际上首次将种间渐渗育种应用于黄瓜育种,扩大了黄瓜遗传基础,并发掘出多个优异基因,相关方法也为其它作物的种间渐渗育种及基因发掘提供了参考。
第三方评价:(1)中国工程院方智远院士为主任的鉴定委员会:该项目在种间渐渗育种技术和优异基因发掘技术达到国际领先水平。(2)美国农业部Jack E. Staub教授:黄瓜远缘杂交工作是一个极为重要的成就;黄瓜/酸黄瓜渐渗系显著拓宽了美国加工黄瓜的遗传多样性。(3)美国康奈尔大学Elizabeth D.Earle教授:单拷贝基因染色体涂染技术是一项深远的有力的科学贡献,有效揭示了基因组的误组装和物种进化过程中的染色体重排。(4)荷兰瓦赫宁根大学Yuling Bai副教授:黄瓜种间渐渗系代表了黄瓜遗传和育种实践的突破,开启了甜瓜属丰富的野生基因库利用的途径。(5)中国农科院蔬菜花卉所杜永臣研究员:该成果通过种间渐渗创制优异新种质,解决了目前黄瓜科研和生产上抗源不足的问题,达到国际领先水平。(6)“甜瓜属栽培黄瓜与野生酸黄瓜种间杂交”获2013年“江苏省农业十大科技贡献”奖。