[工作計劃]20xx年973立項(xiàng)項(xiàng)目-主要糧食作物骨干親本遺傳效應(yīng)和利用的基礎(chǔ)研究-李立會-文庫吧
2025-12-21 03:32 本頁面
【正文】 骨干親本的內(nèi)涵由經(jīng)驗(yàn)升華為科學(xué)規(guī)律和理論，建立圍繞農(nóng)作物骨干親本的親本選配理論與技術(shù)體系項(xiàng)目特色（1）農(nóng)作物骨干親本的概念是由我國科學(xué)家率先提出的，并得到了國際同行的普遍認(rèn)同，而且近年來成為作物育種基礎(chǔ)理論研究的主攻方向之一。由我國科學(xué)家完成有關(guān)的基礎(chǔ)研究，具有明顯的原始創(chuàng)新特色。（2）本項(xiàng)目的研究對象是骨干親本，其上游是利用育種材料篩選、創(chuàng)制骨干親本的過程，下游是利用骨干親本培育主栽品種的過程，我國的育種學(xué)家已在上述兩個方面積累了大量的材料和豐富的經(jīng)驗(yàn)。本項(xiàng)目通過解析骨干親本形成與利用規(guī)律，將豐富和完善農(nóng)作物品種高效改良理論，架起從育種材料/種質(zhì)資源有效利用到作物高效育種的橋梁。（3）對不同時期、不同生態(tài)區(qū)的水稻、小麥、玉米共40~50個骨干親本中重要基因組區(qū)段/基因簇/基因/等位基因的演變趨勢進(jìn)行分析，并篩選、創(chuàng)制對未來5～10年水稻、小麥、玉米等糧食作物育種具有重要促進(jìn)作用的候選骨干親本，使得本項(xiàng)目的研究結(jié)果在很大程度上具有指導(dǎo)未來的特色。（四）取得重大突破的可行性分析本項(xiàng)目將在以下兩個方面取得重大突破：—— 闡明骨干親本與其它親本組配能夠衍生出眾多主栽品種的遺傳基礎(chǔ)，將為創(chuàng)立骨干親本育種理論、提高育種效率、培育突破性新品種奠定基礎(chǔ)； —— 從基因組和基因兩個層次揭示水稻、玉米骨干親本一般配合力的分子基礎(chǔ)和調(diào)控機(jī)制，可以將作物一般配合力由統(tǒng)計學(xué)和育種學(xué)的概念提升到遺傳學(xué)概念。（1）工作基礎(chǔ)保障：通過執(zhí)行國家973計劃項(xiàng)目《主要農(nóng)作物骨干親本遺傳構(gòu)成和利用效應(yīng)的基礎(chǔ)研究》（2006CB101700），我們不僅建立了骨干親本研究的完整學(xué)術(shù)思路，而且基本明確了骨干親本的第一個關(guān)鍵科學(xué)問題“遺傳構(gòu)成”，并在技術(shù)方法、研究材料（如遺傳分析群體、品種群體、近等基因系或?qū)胂等后w等）以及人才等方面，為本項(xiàng)目的實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（詳見工作基礎(chǔ)部分）。（2）技術(shù)保障：本項(xiàng)目集中了我國水稻、小麥和玉米三大糧食作物遺傳育種、分子遺傳學(xué)、基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、生物信息學(xué)研究的優(yōu)勢單位，具有雄厚的學(xué)科基礎(chǔ)，在本領(lǐng)域已取得同行認(rèn)可的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)，從技術(shù)上能保障本課題的實(shí)施。（3）技術(shù)路線保障：本項(xiàng)目所采用的技術(shù)路線充分反映了本學(xué)科領(lǐng)域的研究特色和前沿研究趨勢，具有雄厚的研究基礎(chǔ)，又體現(xiàn)了研究思路的創(chuàng)新，能夠保障獲得原始創(chuàng)新性成果。（4）人才保障：本項(xiàng)目涉及到多個學(xué)科，在項(xiàng)目組織上強(qiáng)調(diào)學(xué)科的交叉融合，項(xiàng)目組匯集了國內(nèi)重要科研機(jī)構(gòu)的優(yōu)秀研究人才，不僅包括中國工程院院士朱英國、榮廷昭、程順和、劉旭等育種家和種質(zhì)資源學(xué)家，而且擁有一批近年來活躍于農(nóng)作物育種學(xué)、基因組學(xué)、分子生物學(xué)、生物信息學(xué)等不同學(xué)科和研究領(lǐng)域的中青年專門人才，特別是通過上一期973項(xiàng)目的實(shí)施，培養(yǎng)了一批從事本研究的青年杰出人才，這支由老、中、青組成的科研隊(duì)伍是本項(xiàng)目取得重大突破的人才保障。（5）條件保障：骨干親本研究涉及到很多高技術(shù)的手段，要求有較先進(jìn)的儀器設(shè)備、大田和溫室設(shè)施。本項(xiàng)目的參加單位擁有1個國家重大科學(xué)工程，7國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，1個國家小麥改良中心和7個省部級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，整合了骨干親本相關(guān)研究領(lǐng)域的優(yōu)勢單位和力量，擁有國內(nèi)一流的儀器設(shè)備和技術(shù)儲備，完全能夠滿足本項(xiàng)目研究的技術(shù)和設(shè)備需求。 四、年度計劃第一年度：研究內(nèi)容：骨干親本關(guān)鍵基因組區(qū)段構(gòu)成的解析與演變趨勢以骨干親本（包括已有的骨干親本和正在形成的骨干親本）及其衍生品種為材料，開展多個生態(tài)環(huán)境下的表型鑒定和基因型鑒定，以系統(tǒng)研究不同時期骨干親本中發(fā)揮關(guān)鍵作用的基因組區(qū)段/基因簇/基因/等位基因的構(gòu)成及其組合方式，闡明不同時期、不同生態(tài)區(qū)骨干親本中重要基因組區(qū)段/基因簇/基因/等位基因的演變趨勢，構(gòu)建骨干親本的基礎(chǔ)遺傳圖譜。骨干親本重要基因組區(qū)段、關(guān)鍵基因及其組合方式的遺傳效應(yīng)分析以典型骨干親本為基礎(chǔ)構(gòu)建不同類型遺傳分析群體為材料，開展多個生態(tài)環(huán)境下的表型鑒定和基因型鑒定，以對骨干親本中與產(chǎn)量性狀密切相關(guān)的基因組區(qū)段、關(guān)鍵基因和基因序列變異/等位基因及其組合方式進(jìn)行系統(tǒng)的功能分析，闡明其選擇與遺傳效應(yīng)，重點(diǎn)闡明骨干親本的基礎(chǔ)遺傳圖譜內(nèi)的基因組區(qū)段、關(guān)鍵基因和基因序列變異/等位基因的育種效應(yīng)。一般配合力對骨干親本形成的作用及其遺傳基礎(chǔ)以骨干親本與典型非骨干親本構(gòu)建的測交群體或完全雙列雜交群體為材料，開展多個生態(tài)環(huán)境下的表型鑒定和基因型鑒定，以定位與產(chǎn)量相關(guān)性狀一般配合力密切相關(guān)的基因組區(qū)段，研究相關(guān)產(chǎn)量性狀一般配合力的傳遞規(guī)律。候選骨干親本的分子設(shè)計采用計算機(jī)模擬技術(shù)，系統(tǒng)分析骨干親本重要基因組區(qū)段、關(guān)鍵基因及其等位基因不同組合方式，在不同遺傳背景下對株型、產(chǎn)量三要素等目標(biāo)性狀的遺傳效應(yīng)與協(xié)調(diào)表達(dá)，研究利用骨干親本基因型數(shù)據(jù)和表型數(shù)據(jù)開展水稻、小麥、玉米候選骨干親本選育以及最佳親本組配的算法和發(fā)展綜合評估候選骨干親本和改良現(xiàn)有骨干親本的技術(shù)方法。候選骨干親本篩選、創(chuàng)制與利用根據(jù)不同時期、不同生態(tài)區(qū)骨干親本遺傳構(gòu)成特點(diǎn)，結(jié)合骨干親本基礎(chǔ)遺傳圖譜以及重要基因組區(qū)段、關(guān)鍵基因變異類型及其不同組合方式的遺傳效應(yīng)，篩選、創(chuàng)制對未來5～10年水稻、小麥、玉米等主要糧食作物育種與生產(chǎn)具有重要促進(jìn)作用的候選骨干親本，并通過
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