[01686707]津稻291新品种设计与技术开发

①课题来源与背景：课题于2009年4月立项,为天津市重点支撑计划。2005年,日本提出“作物定制改良”新思想,国际上于2006年提出设计育种（Breeding by Design）。作物育种科学有一个新趋势,从经验育种到精准育种。当时,我们课题组已经承担过国家、天津市以及国际合作课题,包括,探针制作、探针信息、基因组结构解析、基因绘图（Genome profile）、探针在育种上应用、基因系建立与应用、转atzA基因水稻、杂交稻试验等课题,取得4项“国际先进”的成果。在已有成果积累、已有课题开展的基础上,在国内外分子育种兴起、发展的背景下,基于最新成果,基于科学发展,我们提出了“津稻291新品种设计与技术开发”的思想,提出了“津稻291新品种设计与技术开发”的申请,获得天津市科学技术委员会的“动植物育种专项”支持,项目编号：09ZCKFNC01900 ②技术原理及性能：技术原理：杨守仁等最早提出水稻超高产育种的理论与方法并系统加以阐述。其中,“部件组装成机器”作为一种思想提出来。按杨守仁等人的观点,认为,作物育种不能部件组装成机器。2002年,国际上有几个小组进行了水稻基因组测序,并绘制了基因组图谱。尤其是,中国基因组计划的早期就注意将基因组计划的成果用于水稻育种,并陆续展开了功能基因组计划和“绿色超级稻”计划。有一大批水稻分子生物学家转向分子植物育种的研究。徐云碧于2010年出版了分子植物育种（英文版）,同年,课题组组织翻译其为中文版,由科学出版社出版。张启发是最早提出绿色超级稻计划的创始人,他的团队克隆了大约100个水稻重要农艺性状基因,为水稻分子育种提供了基础。我们课题组率先提出“水稻模块育种”并在“津稻291新品种设计与技术开发”项目期内创立育种程序,进行分子育种实践。技术原理如下：以津稻291、津川1号等为出发品种,以300个标记为框架, 建立优质食味水稻重要农艺性状基因模块 ↓ 确立遗传背景品种,进而组、调、加、换重要农艺性状基因,实现定向育种 ↓ 主效基因和QTL定位、作用机理基础上进行品种设计和分子育种 ↓ 建立品种设计与分子育种计算机模型 ↓ 培育优质食味品种,并进行计算机模拟和田间试验 ↓ 建立定制改良育种程序,培育2-3个优质食味品种 课题以如上的技术路线为基础。在原理上,在大量分子育种和常规育种实践中,以徐云碧《分子植物育种》和张启发提出的“绿色超级稻”的设计原理为出发点,设计了新的技术路线,形成了新的育种方案。其原理有三点创新： 1.提出了模块育种 以不同染色体上的单倍型为基础,结合育种实践,课题组建立了200个模块、150个模块、80个模块、30个模块,并实施了模块育种。 2.建立了COS资源库 在国际上,有国际水稻所基因库,在中国,有中国农业科学院基因库。我们建立了不同于这两个库,与这两个库互补的第三个水稻基因库。 3.培育了津稻102、津优291、津广3号等多个新品种。 这些品种是在我们提出的水稻食味新的分类法的基础上培育的。我们提出的分类方法包括,优质食味品种分越光型（I型）、稻花香2号型（II）型和津稻291型（III型）。在育种上,出发品种不同,选择标准不同,育种的技术要点不同。 性能：项目主要创新点包括三点： 1.模块育种效能 （1）定向性 （2）快周期性 2.S资源库这个库包括了染色体片段带换系,近等基因系,育种骨干系等新材料,新品种。这个资源库既覆盖国家库、国家库的主体基因,也包含一些新的基因、QTL,还有新的单倍型或育种模块。 3.新品种我们培育的津稻291、津优291、津广3号等新品种达到国际上,或我国目前最优良的食味米品种标准,有的超过了现有品种的标准。 ③技术的创造性与先进性 以下三点均为国内外首创：模块育种;COS基因库;津稻291、津优291、津广3号等新品种。 ④技术的成熟度,适用范围和安全性技术成熟度： 成熟适用范围：水稻育种安全性：安全 ⑤应用情况及存在的问题： 应用情况：育种所用的骨干系被华中农业大学、中国农业科学院、黑龙江大学等应用。核心技术在玉米、谷子等作物应用长PCR标记技术在其他实验室应用模块育种理论与技术在全国分子植物育种会议上交流（做大会报告）,以此为基础,形成全国育种联盟。存在的问题：模块育种理论还没有在全球、全国普遍推开。COS基因库有待扩容津稻291、津优291、津广3号产量有待提高。