1) 通过基因编辑技术编辑Ms2基因,创建我国当前小麦主要推广品种和高潜力品系的不育系。在常规“太谷核不育体系”中,Ms2基因供体材料给受体小麦品种(系)带来众多未知因素,导致衍生不育系中遗传背景混乱和表型复杂,不利于后续品种选育和杂交种研制及生产。通过基因编辑技术,可获得新型“泰谷核不育系”,极大程度上保持受体了小麦遗传背景的纯洁性,这对于研究不同品种(系)间的遗传配合力具有得天独厚的优势。全国十大麦区当前推广品种和高潜力品系至少有500个,我们的目标是将当前和未来主要推广品种转化成为“泰谷核不育系”。鉴于不同品种(系)中基因编辑效率不同,初步估计可以将当前的200份小麦品种(系)转化成为“泰谷核不育系”。本工作可在济南建成中国首个“泰谷核不育系”培育中心。
2) “泰谷核不育系”的利用可实现高通量品种(系)间遗传配合力的规模化测试。假设当前可用小麦品种(系)共500份,其中200份可培育成泰谷核不育系;这样,泰谷核不育系和所有原始可育亲本的无冗余组合为 79,900。由于受人工去雄的限制,常规杂交手段无法实现超量组合的配置,假设每个常规育种团队每年可配制1,000个组合,泰谷核不育技术则能等同至少80个常规育种团队的组合配制能力。更为重要的是,育种亲本间的配合力应在群体水平上进行评价,获得的结果才准确、可信,而人工去雄组合一般只获得少量杂交种,不足于开展群体试验。运用泰谷核不育技术,可以获得公斤级数量的种子,不仅能满足精确测定配合力的需要,而且还可以用于生产试验评价。本工作可首次实现大规模、高通量小麦品种(系)间杂交配合力的测定,筛选强优势小麦杂交组合,用于小麦杂交种生产。
3) 在获得高配合力组合的基础上,还可以与常规育种技术结合,通过快速育种、双单倍体育种等技术,加速育种进程,将常规育种年限从10年左右缩短至三至五年,显著缩短小麦育种年限,实现小麦传统育种的划时代突破。更为重要的是,可利用Ms2基因建立杂交小麦制种体系,实现小麦杂交种的大规模制种和大面积种植。利用建立的技术体系,可以像水稻和玉米杂交种一样,有效聚焦高产、优质和多抗等目标性状,同时还可用以保护特色小麦性状,比如(如黑小麦、糯小麦等)等。本工作可有效加速常规育种进程,实现小麦杂交种的大规模种植,降低杂交种生产成本,提高产量,产生巨大社会、经济效益。,1) 通过基因编辑技术编辑Ms2基因,创建我国当前小麦主要推广品种和高潜力品系的不育系。在常规“太谷核不育体系”中,Ms2基因供体材料给受体小麦品种(系)带来众多未知因素,导致衍生不育系中遗传背景混乱和表型复杂,不利于后续品种选育和杂交种研制及生产。通过基因编辑技术,可获得新型“泰谷核不育系”,极大程度上保持受体了小麦遗传背景的纯洁性,这对于研究不同品种(系)间的遗传配合力具有得天独厚的优势。全国十大麦区当前推广品种和高潜力品系至少有500个,我们的目标是将当前和未来主要推广品种转化成为“泰谷核不育系”。鉴于不同品种(系)中基因编辑效率不同,初步估计可以将当前的200份小麦品种(系)转化成为“泰谷核不育系”。本工作可在济南建成中国首个“泰谷核不育系”培育中心。
2) “泰谷核不育系”的利用可实现高通量品种(系)间遗传配合力的规模化测试。假设当前可用小麦品种(系)共500份,其中200份可培育成泰谷核不育系;这样,泰谷核不育系和所有原始可育亲本的无冗余组合为 79,900。由于受人工去雄的限制,常规杂交手段无法实现超量组合的配置,假设每个常规育种团队每年可配制1,000个组合,泰谷核不育技术则能等同至少80个常规育种团队的组合配制能力。更为重要的是,育种亲本间的配合力应在群体水平上进行评价,获得的结果才准确、可信,而人工去雄组合一般只获得少量杂交种,不足于开展群体试验。运用泰谷核不育技术,可以获得公斤级数量的种子,不仅能满足精确测定配合力的需要,而且还可以用于生产试验评价。本工作可首次实现大规模、高通量小麦品种(系)间杂交配合力的测定,筛选强优势小麦杂交组合,用于小麦杂交种生产。
3) 在获得高配合力组合的基础上,还可以与常规育种技术结合,通过快速育种、双单倍体育种等技术,加速育种进程,将常规育种年限从10年左右缩短至三至五年,显著缩短小麦育种年限,实现小麦传统育种的划时代突破。更为重要的是,可利用Ms2基因建立杂交小麦制种体系,实现小麦杂交种的大规模制种和大面积种植。利用建立的技术体系,可以像水稻和玉米杂交种一样,有效聚焦高产、优质和多抗等目标性状,同时还可用以保护特色小麦性状,比如(如黑小麦、糯小麦等)等。本工作可有效加速常规育种进程,实现小麦杂交种的大规模种植,降低杂交种生产成本,提高产量,产生巨大社会、经济效益。