2018年国家技术发明二等奖——小麦与冰草属间远缘杂交技术及其新种质创制
“小麦与冰草属间远缘杂交技术及其新种质创制”获2018年国家技术发明二等奖。
冰草属物种被认为是小麦改良的最佳外源供体之一，但一直未能成功。本成果历经30年的不懈努力，突破了小麦与冰草属间的远缘杂交障碍，攻克了利用冰草属P基因组改良小麦的国际难题，实现了从技术研发、材料创新到新品种培育的全面突破，为引领育种发展新方向奠定了坚实的物质和技术基础。成果创建以克服授精与幼胚发育障碍、高效诱导易位、特异分子标记追踪、育种新材料创制为一体的远缘杂交技术体系，为破解小麦与冰草属间杂交的国际难题提供关键技术。项目创建在授精蛋白识别免疫系统建成初期的幼龄授粉、75ppm赤霉素与小麦母本花粉混合液预处理、授精12天盾片退化前的幼胚拯救杂交技术，首次获得小麦与冰草属3个物种间自交可育杂种。通过染色体微切割技术、转录组De novo测序等途径，开发出P基因组着丝粒特异、均匀分布于各条染色体、分布于染色体臂端等多种类型的特异重复序列20个，以及来源于P基因组序列的6243对EST-STS和169365个SNP特异标记，标记覆盖冰草基因组98%以上的区域，STS和SNP标记的平均标记密度分别为1.27cM和528kb，解决了小麦背景下外源染色体片段或基因的高效检测与追踪问题。创制小麦-冰草异源附加系、代换系和缺失系等遗传工具材料90份，创制异源易位系等育种中间材料211份，实现了向小麦转移野生近缘种多个优异基因的突破。创制高产、抗病、抗逆等小麦-冰草新种质392份，向36个主要育种单位发放创新种质3157份次，育成普冰143、晋麦80、普冰9946、普冰701、新冬49（普冰696）、科农2011、普冰151等7个小麦新品种和24个后备新品种，累计推广种植3196.9万亩，经济效益21.33亿元。创建的远缘杂交技术体系已被国内外专家成功应用于蒙古冰草、药用野生稻、茄子、柳树等野生近缘物种的远缘杂交研究。利用创新种质培育的新品种、后备新品种在引领育种发展新方向方面发挥着重要作用。
