【國家獎】玉米優異種質資源規模化發掘與創新利用

11 月3 日，從2020 年度國家科學技術獎勵大會上獲悉，中國農業科學院作物科學研究所王天宇研究員牽頭完成的“玉米優異種質資源規模化發掘與創新利用”項目獲國家科技進步二等獎。

玉米是我國重要的糧飼兼用作物，病害和干旱是阻礙玉米產業發展的主要因素，培育抗病、抗旱新品種是解決這一問題最經濟有效的途徑，而加強種質資源發掘與創新是培育抗病抗旱新品種和驅動種業發展的根本。針對我國玉米種質資源多樣性匱乏、育種利用種質遺傳基礎狹窄及研用銜接不緊密等突出問題，王天宇牽頭的項目研究團隊面向東北、黃淮海和西南三大主產區玉米育種和產業發展需求，20 多年來，在拓展我國玉米種質資源基礎上，以抗病、抗旱、配合力等重要育種性狀為抓手，攻克規模化鑒定評價技術難題，實現抗病抗旱性狀的規模化鑒定發掘，并在創新利用等方面取得突破，產生顯著社會、經濟和生態效益。

我國不是玉米起源國，種質資源多樣性匱乏由來已久。為了收集到更多樣的玉米種質資源，王天宇帶領團隊經過多年努力和積累，使我國玉米種質資源保存數量增加了110%，地方品種種族增加到146 個，國外種質資源占比從12%提高到28%，極大地豐富了我國庫存玉米種質資源。針對育種上急需具有抗病、抗旱、高配合力種質資源的重大需求，項目團隊攻克了抗病、抗旱等6 項精準鑒定技術，并從13875 份資源中規模化發掘出雜種優勢類群明確的抗病抗旱資源186 份。利用分子手段對資源進行基因型鑒定，構建了玉米超高密度遺傳圖譜，從篩選出的優異資源中，挖掘產量、抗旱和抗病等相關主效QTLs/分子標記 78 個，克隆基因7 個，發掘雜種優勢類群特征分子標記308 個。

利用玉米規模化導入選擇和抗病抗旱穿梭改良的新方法，以篩選出的優異資源為供體、骨干自交系為輪回親本，獲得含供體12.5%和25%的導入系6200 個，通過多地試驗，篩選出抗旱、抗病導入系13 份，經分發共享，以此為基礎材料育成品種16 個；經抗病抗旱穿梭育成的XP6 群體抗旱性強，且兼抗小斑病和莖腐病，以其為基礎育成品種6 個。

項目創建“技術、材料、信息三位一體”的玉米種質資源高效共享利用體系，讓優異種質資源為全國同行所知所用。迄今已無償向全國科研育種教學單位及種子企業等分發共享玉米種質資源3 萬份次以上，在提供育種利用的同時，還支撐科研、教學工作，推動玉米學科整體進步。