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核技术在作物育种及农副产品加工中的开发应用

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： 四川省原子能研究院

获奖时间： 2017

摘要： 　　1、成果概况 　　核技术是一项先进的科学技术，在解决人类面临的能源、生态和环境等问题中日益彰显其重要作用，也成为了传统农业向现代农业迈进过程中的重要手段。该成果针对农作物优良品种选育困难等制约农业产业发展的瓶颈问题，将核技术融入到传统农作物育种，开展新品种选育，同时，将电子加速器和γ射线应用于农副产品加工，形成了相匹配的辐照工艺。该成果在“公益性行业（农业）科研专项经费”等项目的支持下，历时10年，主要开展了以下研究： 　　1）辐射诱变育种 　　(1)利用钴60γ射线辐射结合聚敛杂交方法，创制了糯优6211等杂交水稻新品种。 　　(2)采用“核照射+EMS”复合诱变技术，创制了柱头外露率高、耐草甘膦除草剂、抗病、木质素含量高等一批具有优良性状的晚粳稻特异种质资源，利用创制的种质资源，育成了浙粳4A等3个晚粳稻不育系和浙粳59等9个晚粳稻新品种。 　　(3)集成骨干亲本选择、辐射育种、杂交育种、集团选育等多种手段，优化产量构成要素，协调穗粒结构，对主要病害进行连续鉴定，育成了扬辐麦4号等系列高产优质抗逆性强的小麦新品种。 　　(4)利用核技术结合三杂交育种技术，获得高锌水稻的恢复系、不育系及保持系，培育了锌含量高达30mg/Kg的高产水稻新品种。同时开发了基于高锌专用品种而非栽培技术的系列高锌婴幼儿童营养大米。 　　2）挖掘优良基因资源 　　(1)在具有超强抗辐射能力的耐辐射奇球菌(Deinococcus radiodurans)中发掘出与抗辐射、抗干旱、抗氧化等功能相关的dr1790、dr0199)dr0171等一系列胁迫抗性基因，并开展了相应基因功能与调控网络研究。 　　(2)在辐射诱变育成的晚粳稻特异种质资源中定位克隆了多个控制性状的重要功能基因源。 　　3）农副产品的辐照加工 　　(1)农产品的电子束辐照保鲜工艺建立与技术集成。测定电子束杀菌除虫的关键指标，研究辐照加工所涉及对象的电子束辐照效应规律，集成电子加速器加工保障农产品安全和品质的关键新技术，改进了农产品电子加速器加工工艺。 　　(2)休闲食品的精准辐照工艺及质量安全控制。结合产品特性，通过改进辐照装置、调整辐照参数、控制辐照剂量等方式，建立并优化了休闲食品的精准辐照工艺和辐照加工的质量安全控制体系。 　　(3)肉类辐照异味的产生原因及辐照工艺。分析了猪肉辐照气味成分，阐明了辐照异味物质的产生途径和形成机理，提出了“辐照剂量率对蛋白质氧化过程的效应机制”假说并验证，开发了辐照异味去除技术并建立的相关工艺。 　　(4)食物中致敏蛋白的辐照降解方法。通过辐照结合不同的添加剂处理9种中华绒螯蟹和克氏原螯虾致敏蛋白溶液，验证了辐照可改变致敏蛋白的疏水性和浊度，联合感官品质分析，初步评价了辐照降解处理办法的可行性。 　　(5)烟草中检疫害虫的电子束辐射防控技术研发。探明了不同辐照剂量条件下烟草甲等9种烟草害虫的多个虫态的辐照生物学效应、烟草中化学成分和致香成分的变化及不同贮藏时间对烟草有害微生物防控程度，确定了辐照过程中的各项工艺参数。 　　2、技术水平 　　该成果共获植物新品种权4个，鉴定水稻不育系3个，审定农作物品种9个，获国家授权专利16件（其中发明专利15件），参与制定农业部行业标准1项，发表研究论文71篇（其中SCI收录23篇）。其创造性和先进性主要包括四个方面： 　　1）手段新：本成果用核技术与其他育种手段相结合的多种技术集成方法创制农作物新品种，总体国际领先，尤其核技术与EMS结合选育杂交稻技术； 　　2）成果新：通过近十年的研究，审定新品种17个，授权国家发明专利15件； 　　3）工艺新：本成果集成、优化和建立了多套农产品的辐照加工工艺，提高了产品的稳定性和附加值，总体国内领先，其中，休闲食品精确辐照工艺技术达国际领先水平。 　　4）理论新：本成果针对如猪肉辐照异味的产生等核技术应用中的关键技术难点和瓶颈问题，在国内外首次提出了数条新理论，不仅阐明了问题产生的原因，还提出了相应的解决办法。 　　3、成果效益 　　该成果育成的农作物新品种累计推广面积超过3900万亩，其中水稻新品种辐优838在2009-2016年累计推广606万亩，浙粳88在2011-2015年累计推广241.77万亩。2014-2016年，农作物新品种选育和辐照加工的销售额和利润均有大幅度增加，带来了巨大的经济、社会和生态效益。 　　4、风险评估 　　该成果稳定性强，成熟度高，符合国家政策导向，发展前景广阔，风险可控。

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