甘蔗育种技术创新及新品种选育应用
  • 发布单位:甘蔗研究所
  • 2023-04-07 15:55:49
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upfile获奖单位/完成单位云南省农业科学院甘蔗研究所、广西壮族自治区农业科学院甘蔗研究所、广东省生物工程研究所(广州甘蔗糖业研究所)、福建农林大学、柳城县甘蔗研究中心

任务来源:通过国家区试、国家科技支撑计划、现代农业产业技术体系等项目

获奖人/完成人员吴才文、刘少谋、卢文祥、邓祖湖、许莉萍、张跃彬、杨荣仲、齐永文、刘家勇、张允演、赵俊、赵培方、夏红明、阙友雄、邓军、覃伟、吴转娣、昝逢刚、董立华、朱建荣、安汝东

起止年限:2001年至2018

编号:2019-KJ005-1-D02

授奖年度、获奖名称及等级:2019年度神农中华农业科技奖一等奖

成果简介:

项目针对长期以来甘蔗珍贵亲本种质缺乏,育种技术滞后,突破性品种育成缓慢,导致新台糖品种在我国大陆长期占据主导地位,品种单一化问题十分突出。项目通过全国主要育种单位大联合和大协作,创建了多目标高效聚合育种技术体系,育成了一批在产量、糖分和抗性等主要性状上全面超过新台糖22号的新品种,使新台糖品种在全国占有率从90%以上下降到40%以下,创造了在全球最复杂蔗区甘蔗出糖率达12.56%,达世界先进水平。主要创新点如下:

1.海洋和内陆性甘蔗开花杂交关键技术实现了双突破,创建了稳定高效的杂交花穗生产技术体系。在崖城和瑞丽建成了设施一流的现代化杂交育种基地两个,通过光、温、湿和养份等综合调控技术研究,突破了重要亲本不开花、杂交制种结实率低等关键技术,建立了标准化的甘蔗杂交花穗生产规程和甘蔗杂交制种生产流水线,实现了杂交花穗的工厂化生产。通过国际科技合作与交流,引进了希缺种质、珍贵亲本;通过杂交和回交利用,形成了崖城以海洋抗病为主,瑞丽以内陆抗逆为主的亲本体系,筛选和创制了一批优良骨干亲本。目前全国对外提供的优质甘蔗杂交花穗均来自于项目团队,全国通过杂交育种选育的优良甘蔗新品种均来自于项目提供的花穗种子。

2.首创集甘蔗家系评价及甘蔗早期选择为一体的多目标高效聚合育种技术体系,在全球最复杂的蔗区创造了世界一流的育种业绩。1) 首创“甘蔗家系评价+单株选择”技术,结束了甘蔗亲本难以大规模评价的历史。在引进的基础上,研究颁布了《甘蔗杂交育种家系评价及选择技术规程》,发明了“甘蔗实生苗漂浮假植方法”等技术,为开展甘蔗亲本评价和优良品种选育提供了关键技术支撑。项目通过联合攻关,对我国保育的703个核心亲本进行了遗传评价,目前该技术已作为主推技术在全国育种单位推广应用。2)首创集宿根性与抗病性为一体的早期选择技术体系。针对宿根性需要多年评价、抗病性在高级阶段进行鉴定而导致育种周期长和效益低的问题,通过早期剪苗和病害早期接种研究,发明了集宿根性和抗病性为一体的早期选择技术体系,提前淘汰感病率高的家系,从发株多抗病强的家系中筛选优良单株,显著提高了育种效益。通过设置家系与早熟种对比、水田与旱地对比、新植与宿根对比,结合抗寒性研究试验方法创新,筛选出一批优良亲本,育成了集早熟高糖宿根性、抗旱、抗病及抗寒性性为一体、适宜世界最复杂蔗区的优良甘蔗新品种。

3.甘蔗健康种苗快速繁殖和绿色可持续高产栽培技术创新取得了新突破,促进了甘蔗新品种的大规模推广应用。针对甘蔗繁殖系数低、用种量大、成本高,研究形成了甘蔗高效脱毒种苗技术、健康种苗组培快繁方法等专利技术,在开放条件下进行健康种苗的快速繁殖,降低了快繁成本,促进了健康种苗工厂化高效生产;研究颁布了甘蔗组培脱毒苗生产技术规程和甘蔗脱毒种苗检测技术规范等准标,对健康种苗生产过程进行全程规范和监管,保证了健康种苗质量。集“专用缓释肥、生物有机肥、生物降解除草地膜、机械低铲蔸”等技术为一体的“一种糖料甘蔗绿色可持续高产种植方法”获国际专利和广泛应用,促进了优良品种的推广应用。

该项目应用研究处于国际同类研究前沿,创新点属于作物育种学与良种繁育学领域,在Journal of Integrative Agriculture等国内外刊物上发表研究论文158篇,出版专著5本,获发明专利13件,国际专利1件,制定并发布技术标准7项,育成甘蔗新品种21个,其中新品种权11个。20162018年育成新品种累计推广应用面积1792.1万亩,占全国自育甘蔗品种种植面积63.7%,蔗农增收62.5亿元,制糖企业增加产值102.1亿元,增加税收8.0亿元。通过新品种的推广应用,使全国甘蔗平均出糖率达12.10%较项目实施前2000/2001年榨季11.26%净增了0.84个百分点,仅次于澳大利亚和巴西,高于美国,大幅领先于泰国、印度、南非等世界蔗糖主产国。