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豌豆种质资源收集评价创新与新品种选育及应用

文献类型： 获奖成果

作者：

作者机构：

获奖名称： 科技进步奖

获奖等级： 二等奖

第一完成单位： 云南省农业科学院粮食作物研究所

获奖时间： 2017

摘要： 　　本成果以世界范围内收集的类型齐全的6849份豌豆种质为材料成功开展了豌豆种质评价、创新、基因发掘和新品种选育工作： 　　1、采用引进与收集相结合的方法，构建了6849份来自全球68国家、类型齐全、数量最多的豌豆种质资源库，同时利用SSR标记构建了栽培豌豆核心种质库。本项目自上世纪70年代起就不间断的在云南省区域内自行进行豌豆种质资源的收集工作，截止目前完成了云南省97个县份的资源收集工作，收集完成区域75.2%，在不同生态类型区域共计收集到不同粒型、株型和花色的云南省地方豌豆资源384份；从美国农业部农业研究服务中心、国际干旱区域农业研究中心（ICARDA）、法国农科院、加拿大阿尔伯塔大学等国家引入了全球范围内来自于全球67个国家和地区的2756份豌豆资源；最后从中国农科院国家种质库引入覆盖于我国（除云南省外）28个省份/直辖市3709份豌豆种质；通过不同形式的资源收集，建立了我国完全型的豌豆种质基因库，其中半无叶、碎叶和无须叶型的豌豆弥补了我省豌豆资源在株型和叶型上遗传多样性单一的情况。之后利用21对SSR引物对代表性豌豆栽培种质进行多样性分析，依据分析结果创新性的构建了一套以6.57%的资源（48份）涵盖总体84.4%等位变异的栽培豌豆核心种质库。 　　2、创建了资源评价与“单粒传”系统选育、混合群体资源纯化与育种目标结合的方法，对6849份豌豆种质资源连续6个世代的自交纯合，创建了具有育种或者生产利用价值的1956份自交纯合种质材料，为豌豆新品种选育奠定了坚实的材料基础。豌豆新品种的选育需要亲本的纯合度较高，在隔离自然环境的条件下将6849份种质资源每份种质播种10粒，并记录每份材料F1代的农艺性状，之后按单株收获材料，并选取了综合性状表现优异且具有代表性的1个单株的1个荚里面的3粒种子播种并收获单株，按照同样的方法以单颗豌豆种质资源为亲本最终连续进行了6个世代的连续自交纯合，豌豆资源高度纯合至F6代后混收群体，构建了自交纯合群体，该群体材料中获得了适宜我国生态环境区域下直接或者间接使用的创新性豌豆自交系种质材料1956份，本研究首次在我国成功的对世界范围内的资源进行自交纯合研究，利用世界范围内的豌豆资源拓宽我国豌豆种质遗传多样性基础。 　　3、发掘出了2个抗白粉病新等位基因，构建了豌豆抗白粉病育种技术体系；先后在云南省采用温室可控湿度环境自然发病鉴定和北京实验室人工抖落法选择性的对来自于全球1956份豌豆种质资源进行白粉病抗性种质创新研究，在逐步缩减鉴定材料群体量的基础上筛选并获得了对2种不同地理来源的白粉病具有免疫特性的核心材料54份，明确了我国地方豌豆资源中存在有效的白粉病抗源。之后对该类创新性抗性材料的基因型类型进行了分子鉴定和新基因的发掘，最终明确了国外、我国外省及云南省内抗白粉病豌豆种质/品种的基因型类型，并在我省含有er1基因的种质和育成品种中挖掘到er1-2和er1-6两个新等位基因，利用发掘的新基因，采用HRM技术开了了SNP标记用于分子辅助育种技术研究。 　　4、本项目选育出了7个豌豆新品种。其中“云豌1号”是我国目前唯一获植物新品种保护授权的豌豆品种，“云豌21号”通过国家鉴定。选育的豌豆新品种在我省曲靖市、昭通市、玉溪市、文山市、楚雄市、保山市、丽江市等州市大面积推广种植，累计推广应用126.3万亩，合计新增加销售额4.1亿元，新增利润2.9亿元，新品种粮食产量3383万千克（表10）。其中2016年新增推广面积51.8万亩，占我省豌豆总面积的21%。育成豌豆新品种的大面积推广应用产生了重大的经济和社会效益，为云南省乃至我国的豌豆产业，尤其山区鲜销豌豆产业提供了品种及技术支撑，提高贫困区域人口的经济收益。 　　5、知识产权情况。本项目发表与研究紧密相关的学术论文8篇，其中SCI收录4篇；获得国家植物新品种权1项，云南省非主要农作物品种审定委员会审定/鉴定品种7个；云南省国家外国专家局颁发“彩云奖”2项，省级和国家级引智基地各1项。 　　综上所述，该成果历时15年，工作量大、系统性强、创新性突出，总体达到了国内领先、国际先进水平。 　　

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