主要粮食作物骨干亲本遗传效应和利用的基础研究2011.pdf

项目名称： 主要粮食作物骨干亲本遗传效应和利用 的基础研究 首席科学家： 李立会 中国农业科学院作物科学研究 所 起止年限： 2011.1 至 2015.8 依托部门： 农业部 二、预期目标 （一）总体目标 针对骨干亲本在育种实践中作用突出以及新时期育种目标的需求，在我们通 过前一个 973 项目的研究，已基本明确了骨干亲本第一个关键科学问题“遗传构 成”的基础上，本项目围绕骨干亲本的第二个关键科学问题“遗传与利用效应” ， 以水稻、小麦、玉米等主要粮食骨干亲本亲本及其衍生的大面积推广品种为基本 研究材料，应用表型组学、基因组学、作物育种学、生物信息学等学科的理论和 方法，阐明不同时期、不同生态区的水稻、小麦、玉米骨干亲本中重要基因组区 段/基因簇/基因/等位基因的演变趋势，构建水稻、小麦、玉米骨干亲本的基础遗 传图谱 ，为基于全基因组分子设计育种提供依据；阐明水稻、小麦、玉米骨干亲 本的基础遗传图谱的遗传与育种效应；发掘对实现水稻、小麦、玉米未来育种目 标具有重要价值的关键基因组区段/基因簇/基因/等位基因 ；阐明水稻、玉米的穗 粒数、粒重等产量性状一般配合力的遗传学基础，并揭示一般配合力对骨干亲本 形成的作用以及骨干亲本能够衍生出大量主栽品种的生物学基础 ；阐明控制一般 配合力基因组区段与骨干亲本的基础遗传图谱的关系；建立水稻、小麦、玉米候 选骨干亲本选育以及最佳亲本组配的分子设计模型 ；提出综合评估候选骨干亲本 和改良现有骨干亲本的技术方法，指导并提高亲本组配和育种效率 ；筛选、创制 对未来 5 ～10 年水稻、小麦、玉米等粮食作物育种具有重要促进作用的候选骨干 亲本，并通过育种实践验证 ，为创立骨干亲本育种理论、培育新时期需求的新品 种提供理论和物质支撑。 通过该项目的实施，将进一步强化我国在农作物骨干亲本基础理论和应用研 究方面的原始创新，并通过创建围绕农作物骨干亲本的新的育种理论与技术体 系，以及创造的符合新时期育种目标需求的候选骨干亲本的应用，继续提高我国 在杂交稻等作物育种领域的国际领先地位，最终为我国的粮食安全提供科学保障 与技术和物质支撑。 （二）五年预期目标 1、阐明不同时期、不同生态区的水稻、小麦、玉米共 40~50 个骨干亲本中 重要基因组区段/基因簇/基因/等位基因的演变趋势，构建水稻、小麦、玉米骨 干亲本的基础遗传图谱各 1 个 ，为基于全基因组分子设计育种提供依据。 2、阐明水稻、小麦、玉米骨干亲本的基础遗传图谱的遗传与育种效应；分 析重要基因和基因序列变异 15~20 个，阐明 5~8 个基因/等位基因的功能 ；发掘 对实现水稻、小麦、玉米未来育种目标具有重要价值的关键基因组区段/基因簇/ 基因各 2~3 个。 3、阐明水稻、玉米的穗粒数、粒重等产量性状一般配合力的遗传学基础， 并揭示一般配合力对骨干亲本形成的作用以及骨干亲本能够衍生出大量主栽品 种的生物学基础 ；阐明控制一般配合力基因组区段与骨干亲本的基础遗传图谱的 关系。 4、建立水稻、小麦、玉米候选骨干亲本选育以及最佳亲本组配的分子设计 模型 ；提出综合评估候选骨干亲本和改良现有骨干亲本的技术方法，指导并提高 亲本组配和育种效率。 5、筛选、创制对未来 5 ～10 年水稻、小麦、玉米等粮食作物育种具有重要 促进作用的候选骨干亲本 6~8 个，并通过育种实践验证 ，为创立骨干亲本育种理 论奠定基础。 6、培养博士研究生30 ～40 名，硕士研究生 50 ～60 名。 7、发表SCI 论文 50 ～60 篇（累计影响因子 150 以上）；申请专利 9~10 项。 三、研究方案 （一）学术思路 为了进一步强化我国在农作物基础理论和应用研究方面的原始创新，针对 作物遗传育种