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优质高产水稻基因组育种核心技术研发及示范

发布时间: 2023-10-31
截止日期:2038-01-19

价格 双方协商

地区： 黑龙江省 哈尔滨市 市辖区

需求方： 黑龙***公司

行业领域

金融业

需求背景

水稻常规育种与基因组生物育种技术相结合，基因组测序和研究方法更有力地推动了全基因组选择育种技术的发展和应用。水稻作为目前主要农作物中功能基因组研究最为深入的作物，通过正向遗传学克隆的基因已经有200个左右，其中包括了大量控制水稻重要农艺性状的基因。如控制绿色超级稻主要目标性状的主效基因，抗稻瘟病基因Pi63，Pi2，Pi9，Pigm，Pi1，Pita，Pib，Pid2，Pid3；氮磷高效GRF4，dep1，NRT1，1b、PSTOL1；抗旱LG3，抗寒qLTG3-1，COLD1，Ctb4a；粒型MADS1，gs3，***，GW5，TGW6，GW6a，GLW7，GL7，GW8，GW2；蒸煮品质Wx，Alk，fgr；蛋白OsAPP6，OsGLUA2；株型NAL1，ipa1-2d，tac1；穗型Gn1a，GNP1，FZP；生育期MADS51，HD3a，GHD7，GHD8，GHD7，1，HD1，Efcd，HD6，HD16等。由此可见，利用水稻功能基因组研究成果，在育种过程中有目的的选择并聚集有利基因，会显著的加快育种的进程。正因为功能基因组的蓬勃发展，2014年第一张水稻全基因组育种芯片问世，对水稻育种起到更多的支撑作用。2018年快速育种方法被报道，采用该方法水稻可以一年繁殖3-4代，而传统的温室只能做到一年繁殖2-3代。结合先进的基因分型方法以及快速育种体系，进行定向改良将极大的提高育种效率。本项目是采用常规育种和功能基因组的品种设计与定制相结合的方法，必然会引领生物育种的潮流。

需解决的主要技术难题

黑龙江省因地处高寒带，水稻品种资源相对匮乏。生产应用的品种雷同度高、技术含量低。要增强黑龙江省粳稻米市场竞争力，就必须从水稻育种源头做起，进行优质抗逆水稻新品种的研发。而利用传统育种技术无法解决种质匮乏，稻瘟病较重、抗逆性和抗倒伏较差，缺乏整精米率高、低垩白、食味优良品种的瓶颈。

期望实现的主要技术目标

水稻生物育种技术策略是整合基因芯片技术与水稻全生育期智能育种工厂相结合，搭建高效水稻全基因组育种体系。解决传统的水稻育种两个关键问题，即快速加代繁殖和大规模群体筛选的问题。水稻全生育期育种工厂能够解决快速加代的问题，但是由于生长箱空间有限，单位面积的成本比大田种植高，不适用于大规模群体筛选。水稻全基因组育种体系，是将基因芯片与育种工厂相结合的水稻全基因组选择技术。水稻苗期的培育，占用空间小，周期短，利用生长箱可加速其生长规模化进行。通过苗期的分子标记筛选，排除99%的单株，只保留理想的候选单株继续完成整个生育期的生长，既可充分发挥其快速加代繁殖的优势，又解决了传统育种中大规模群体筛选的问题。因此，以水稻全生育期育种工厂为载体，结合基因组育种技术，充分利用植物工厂的空间，能够从根本上改变水稻育种的模式，推动水稻育种现代化的进程。