【正文】 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 在解析骨干親本形成中發(fā)揮關(guān)鍵作用的基因組區(qū)段的基礎(chǔ)上，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，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) ；發(fā)掘?qū)?shí)現(xiàn)未來育種目標(biāo)具有重要價(jià)值的 關(guān)鍵 基因組區(qū)段 /基因簇 /基因 /等位基因。 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 1~2 個(gè)，并通過育種實(shí)踐 驗(yàn)證 ，為創(chuàng)立骨干親本育種理論奠定基礎(chǔ)。 預(yù)期目標(biāo)： 初步 闡明不同時(shí)期、不同生態(tài)區(qū)的 水稻、小麥、玉米共 40~50 個(gè) 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 水稻、小麥、玉米 骨干親本 的 基礎(chǔ) 遺傳 圖譜各 1 個(gè)。 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 在解析骨干親本形成中發(fā)揮關(guān)鍵作用的基因組區(qū)段的基礎(chǔ)上，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，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)行功能分析，初步 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)， 發(fā)掘?qū)?shí)現(xiàn)未來育種目標(biāo)具有重要價(jià)值的 關(guān)鍵 基因組區(qū)段 /基因簇 /基因 /等位基因。 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 1 個(gè)，并通過育種實(shí)踐 驗(yàn)證 。 預(yù)期目標(biāo)： 獲得 不同時(shí)期、不同生態(tài)區(qū)的 水稻、小麥、玉米共 40~50 個(gè) 骨干親本 及其衍生品種的基因型鑒定數(shù)據(jù)和 1 年多點(diǎn)表型鑒定數(shù)據(jù)。 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(gè)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) 。 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 1 個(gè)，并通過育種實(shí)踐 驗(yàn)證 。 預(yù)期目標(biāo)： 獲得 不同時(shí)期、不同生態(tài)區(qū)的 水稻、小麥、玉米共 40~50 個(gè) 骨干親本 及其衍生 品種的基因型鑒定數(shù)據(jù)和 1 年多點(diǎn)表型鑒定數(shù)據(jù)。 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(gè)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) 。 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 1 個(gè)，并通過育種實(shí)踐 驗(yàn)證 。 預(yù)期目標(biāo)： 獲得 不同時(shí)期、不同生態(tài)區(qū)的 水稻、小麥、玉米共 40~50 個(gè) 骨干親本 及其衍生品種的基因型鑒定數(shù)據(jù)和 1 年多點(diǎn)表型鑒定數(shù)據(jù)。 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(gè)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) 。 （ 4）人才保障： 本項(xiàng)目涉及到多個(gè)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。 （ 1）工作基礎(chǔ)保障： 通過執(zhí)行 國家 973 計(jì)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》（ 2021CB101700），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(gè)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)。 （ 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(gè)方面積累了大量的材料和豐富的經(jīng)驗(yàn)。 （二）技術(shù)途徑 遺傳效應(yīng) 利用 精細(xì) QTL 分析 QTL、 eQTL 分析等 測序、表達(dá)分析等 精細(xì)定位、圖位克隆 測序、生物信息學(xué)等 QTL 定位、關(guān)聯(lián)分析等 近等基因?qū)胂? 重組近交系等 骨干親本 衍生品種 ＋ 重要基因組區(qū)段 因組區(qū)域 優(yōu)異基因簇 關(guān)鍵基因 優(yōu)異等位基因 一般配合力 候選骨干親本篩選與創(chuàng)制 候選骨干親本的分子設(shè)計(jì)理論 （三）創(chuàng)新點(diǎn)和特色 項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn) （ 1）從 表型組學(xué)、基因組學(xué)、作物育種學(xué)、生物信息學(xué)等多學(xué)科、多層次對水稻、小麥和玉米三種主要糧食作物骨干親本形成與利用的遺傳基礎(chǔ)進(jìn)行系統(tǒng)研究，在國內(nèi)外尚屬首次；有關(guān)問題的解決，有利于進(jìn)一步強(qiáng)化我國在農(nóng)作物基礎(chǔ)理論和應(yīng)用研究方面的原始創(chuàng) 新 。 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 6~8 個(gè)，并通過育 種實(shí)踐 驗(yàn)證 ，為創(chuàng)立骨干親本育種理論奠定基礎(chǔ)。 （二）五年預(yù)期目標(biāo) 闡明不同時(shí)期、不同生態(tài)區(qū)的 水稻、小麥、玉米共 40~50 個(gè) 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 水稻、小麥、玉米 骨干親本 的 基礎(chǔ) 遺傳 圖譜各 1 個(gè) ， 為基于全基因組分子設(shè)計(jì)育種提供依據(jù) 。探索低能耗條件下提升灰渣等熱轉(zhuǎn)換產(chǎn)物資源化利用品位的新方法和新理論。 4) 可燃固體廢棄物熱轉(zhuǎn)化過程中重金屬的排放控制及關(guān)鍵污染物的協(xié)同脫除理論，研究可燃固體廢棄物在能源化利用全過程中重金屬化學(xué)價(jià)態(tài)和物理賦存的遷移變化規(guī)律；掌握熱化學(xué)轉(zhuǎn)化氣氛、溫度等關(guān)鍵參數(shù)對重金屬化學(xué)價(jià)態(tài)和氣固相分配的影響，探索重金屬化學(xué)價(jià)態(tài)的無毒化定向誘導(dǎo)和穩(wěn)定脫毒新機(jī)制。研究可燃固體廢棄物中污染物的富集表征和交互影響規(guī)律，探索源頭控污新機(jī)制。 3） 新一代近零排放的可燃固體廢棄物高效能源化利用集成理論 廢棄物能源化是一個(gè)綜合的系統(tǒng)工程，涉及多個(gè)學(xué)科基礎(chǔ)理論和最新研究成果的交叉、融合。由于我國可燃固體廢棄物組分復(fù)雜，如何通過研究其在不同氧化劑調(diào)控氣氛下的熱化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和各種組分的交互影響規(guī)律，特別是掌握其在不同反應(yīng)尺度下的物理輸送和化學(xué)演變途徑，形成低二惡英排放的熱 化學(xué)處置理論是實(shí)現(xiàn)可燃固體廢棄物高效清潔能源化利用的關(guān)鍵所在。 發(fā)表期刊論文 45 篇以上，申請發(fā)明專利 5 項(xiàng)，培養(yǎng)博士生 8~10 名、碩士生 15~20 名 。 6) 研究還原性氣氛下灰渣中的金屬和無機(jī)非金屬的形態(tài)和分布特性，探索分離灰渣中金屬和無機(jī)非金屬的理化處理工藝。 c) 初步得到可燃固體廢棄物新一代熱化學(xué)反應(yīng)機(jī)制，得到一個(gè)初步的設(shè)計(jì)方案。 2) 分析影響二惡英類物質(zhì)及其前驅(qū)物的因素及其耦合關(guān)聯(lián)特性，建立描述相關(guān)特性的模型 ,嘗試改造和完善可燃固體廢棄物新一代熱化學(xué)反應(yīng)的試驗(yàn)裝置，探索進(jìn)行完整的熱化學(xué)反應(yīng)試驗(yàn)。 年度 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 式。 h) 掌握還原性氣氛下固相熱轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的高值利用途徑 ,掌握中高溫?zé)煔庵械?HCl、 Cl2 等含氯物質(zhì)脫除方法。 8) 研究不同可燃固體物種類及燃燒方式產(chǎn)生的煙氣中含氯物質(zhì)的組成及濃度；研究能夠在中高溫條件下深度脫氯的方法，高效廉價(jià)脫氯劑的制備方法，以及脫氯反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)型熔融條件下的污染物生成特性。 4) 利用可燃固體廢棄物基 元的載氧固體氧化劑熱化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)平臺，考察可燃固體廢棄物基元的化學(xué)鏈反應(yīng)過程中載氧體的化學(xué)耐受性、機(jī)械強(qiáng)度變化規(guī)律，評價(jià)并研究高機(jī)械強(qiáng)度載氧體的調(diào)控制備方法和機(jī)理。 完成可燃固體廢棄物污染物交叉耦合及源頭控污相關(guān)試驗(yàn)。 第 四 年 1) 開展熔融鹽凈化調(diào)質(zhì)機(jī)理研究 ,研究低能耗、低排放多形態(tài)高值 化轉(zhuǎn)化方法和路徑；進(jìn)行 源頭調(diào)質(zhì)以及定向控污 實(shí)驗(yàn)研究 ；探索污染物的源頭定向分離機(jī)制 。 g) 掌握 復(fù)雜組分可燃固體廢棄物能源化利用過程中重金屬遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律 ， 建立重金屬無毒化定向誘導(dǎo)和穩(wěn)定脫毒新途徑； 初步認(rèn)識 重金屬化合物對二惡英 生成的催化機(jī)理 h) 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各單元耦合集成，獲得能量高效轉(zhuǎn)化和污染物近零排放的熱解、氣化和燃燒一體化熱處置優(yōu)化參數(shù) ,掌握可燃固體廢棄物多單元熱化學(xué)轉(zhuǎn)化的耦合機(jī)制 ,掌握還原性氣氛下氣相和液相熱轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的高值利用途徑。 8) 研究可燃固體廢棄物熱解、氣化和燃燒多單元之間相互作用機(jī)理，開展對于不同種類可燃固體廢棄物熱解、氣化和燃燒耦合集成試驗(yàn)研究，研究各單元間能量匹配與系統(tǒng)平衡； 進(jìn)行提質(zhì)后熱解油在發(fā)動(dòng)機(jī)上部分替代柴油的試驗(yàn)研究； 9) 研究不同可燃固體物種類及熱解、氣化方式制備的熱解氣的組成特征；研究催化重整制氫或制甲烷的方法，以及重整過程的高效、廉價(jià)、清潔催化劑的制備方法。 d) 得到不同氧化劑調(diào)控下氯組分和年度 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 生成特性。 3) 在專門的實(shí)驗(yàn)臺架（流化床、固定床）上，耦合氯組分和溫 度、氧化劑調(diào)控條件（無氧、缺氧、空氣、富氧），實(shí)驗(yàn)研究熱化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，重點(diǎn)考察二惡英類物質(zhì)及其前驅(qū)物的 a) 建成高品位熱化學(xué)轉(zhuǎn)化產(chǎn)物凈化調(diào)質(zhì)試驗(yàn)裝置，完成試驗(yàn)裝置的調(diào)試和初步試驗(yàn)，獲得凈化調(diào)質(zhì)特性和基本規(guī)律。 9) 開始 建設(shè)中試規(guī)模的新一代近零排放的可燃固體廢棄物高效能源化利用的綜合試驗(yàn)平臺 ，包括中試規(guī)模的可燃固 體廢棄物源頭預(yù)處理單元試驗(yàn)平臺和 氣氛可控的熱處置單元試驗(yàn)平臺 培養(yǎng)博士生 8~10 名、碩士生 12~15名 。掌握氧化性氣氛下細(xì)微飛灰中的重金屬資源化回收方法。 (e) 建立復(fù)雜組分可燃固體廢棄物熱轉(zhuǎn)化過程中前驅(qū)體與二惡英生成的定量關(guān)聯(lián) 模型。 6) 研究復(fù)雜組分可燃固體廢棄物能源化利用過程中重金屬化學(xué)價(jià)態(tài)和物理形態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律 ，探索 重金屬的定向轉(zhuǎn)化和穩(wěn)定脫毒機(jī)制 ；細(xì)化熱轉(zhuǎn)化過程中關(guān)鍵污染物生成和脫除機(jī)理研究方案，初步建立 熱轉(zhuǎn)化過程中 二惡 英等關(guān)鍵污染物研究平臺。得到各個(gè)基元的熱解氣化規(guī)年度 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 基元的燃燒反應(yīng)動(dòng)力學(xué)性質(zhì)研究。 2) 在專門實(shí)驗(yàn)臺架（流化床、固定床）上，利用分析儀器進(jìn)行不同氣氛下（無氧、缺氧、空氣、富氧）各個(gè) (a) 完成預(yù)處理調(diào)質(zhì)試驗(yàn)內(nèi)容，優(yōu)化預(yù)處理調(diào)質(zhì)工藝 。 發(fā)表期刊論文 20 篇以上，申請發(fā)明專利 5 項(xiàng)，培養(yǎng)博士生 8~10 名、碩士生 12~15 名 。 年度 研究內(nèi)容 預(yù)期目標(biāo) 6) 建立可視化冷態(tài)多相流動(dòng)裝置，研究不同操作參數(shù)下各相的運(yùn)動(dòng)和傳遞規(guī)律以及多相流動(dòng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變規(guī)律 建立新一代近零排放的可燃固體廢棄物高效能源化利用集成系統(tǒng)的全流程能量、物料和污染物遷移平衡圖 。 (c) 建成可燃固體廢棄物預(yù)處理調(diào)質(zhì)試驗(yàn)裝置，并完成試驗(yàn)裝置的調(diào)試和初步試驗(yàn)。 3) 搭 建和改造可燃固體廢棄物熱化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng)機(jī)理的研究實(shí)驗(yàn)裝置、固體氧化劑的制備和評價(jià)裝置。培養(yǎng)博士生 6～ 8 人，碩士生 6～ 10 人。探索低能耗條件下提升灰渣等熱轉(zhuǎn)換產(chǎn)物資源化利用品位的新方法和新理論。申請發(fā)明專利 4～ 5 項(xiàng)以上。培養(yǎng)博士生 8～ 10 人，碩士生10～ 12 人 研究內(nèi)容： 研究可燃固體廢棄物在能源化利用全過程中重金屬化學(xué)價(jià)態(tài)和物理賦存的遷移變化規(guī)律；掌握熱化學(xué)轉(zhuǎn)化氣氛、溫度等關(guān)鍵參數(shù)對重金屬化學(xué)價(jià)態(tài)和氣固相分配的影響，探索重金屬化學(xué)價(jià)態(tài)的無 毒化定向誘導(dǎo)和穩(wěn)定脫毒新機(jī)制。 (c) 掌握重金屬和二惡英類等關(guān)鍵污染物在熱轉(zhuǎn)化過程中的協(xié)同脫除新機(jī)制。舉辦一次以上國際學(xué)術(shù)會議，擴(kuò)大我國在相關(guān)研究領(lǐng)域的國際影響力。 (c) 開發(fā)二惡英在線檢測新方法 通過本 課題的研究，為復(fù)雜組分可燃固體廢棄