作物分子育种技术创新团队
- 主要完成单位:中国农业科学院生物技术研究所
- 主要完成人员:郭三堆,张锐,孙国清,王远,孟志刚,周焘,吴燕民,程红梅,刘德虎,郭惠明,李刚强,王楠,唐益雄,张永强,李为民,张超,周美亮
- 起 止 时 间 :团队成立时间1991年
- 获 奖 情 况 :2015年中华农业科技奖优秀创新团队奖
- 内 容 提 要 :
1、团队基本情况:“棉花抗逆高产基因组改良及分子育种技术创新团队”成立于1991年,依托于生物技术研究所,前身是延续了近25年的“抗虫棉课题组”,主要从事棉花抗逆高产分子生物学和分子设计育种研究。现有骨干成员17人,其中研究员8人、副研究员6人,农业部突贡专家1人、享受国务院特贴专家1人,博士后4名,在读博士生8名、硕士生33名。团队组建以来,主持完成中国第一个单价抗虫基因的研制;中国第一个双价抗虫基因的研制;首次研制成功“三系抗虫棉生物育种技术体系”等多项国家重大成果。其中获国家技术发明二等奖1项,国家科技进步二等奖3项;省、部级科技进步奖8项;中国农科院特等奖1项,一等奖2项;授权专利33项,专利金奖1项,专利优秀奖1项;发表文章150余篇,其中SCI收录50余篇;培育单价、双价和三系抗虫棉品种4个。团队成员还先后获得国家“有突出贡献中青年专家”、“百千万人才工程”国家级人选、享受国务院政府津贴专家、全国优秀农业科技工作者,中央国家机关五一劳动奖章、全国优秀科技工作者、“中国十大科技新闻人物”、“中国十大科技英才”、“何梁何利”创业奖、“国家五一劳动奖章”和“全国先进工作者”、“十一五”国家科技计划执行突出贡献奖、当选CCTV年度科技创新人物、荣膺“中国种业十大功勋人物”以及中国农科院“优秀共产党员”、“文明职工标兵”等荣誉。
2、科学研究与成果转化:团队自组建以来,先后主持863、973、自然基金及成果转化各类项目30余项。团队围绕作物抗生物(非生物)逆境方面做了大量的工作,特别是在棉花抗虫、抗旱耐盐碱、早熟与抗病、三系雄性不育与恢复等重大问题进行了深入、系统地研究,探索棉花抗逆分子调控网络,创制优良抗逆转基因棉花新种质,培育高产优质转基因三系杂交棉新品种,大幅度提升了我国棉花的单产和种植效益,使我国棉花科研和生产达到世界先进水平,为缓解我国棉花供不应求和解决棉粮争地矛盾做出贡献。
抗虫基因克隆及其新种质的创制: 由郭三堆研究员领导的创新团队3年多的艰辛工作,研制成功中国抗虫基因,它的大小仅是美国抗虫基因的一半,但抗虫功能相当。并于1995年将该成果申请了中国专利(专利号:ZL 95119563.8),2001年联合国知识产权组织和中国专利局授予郭三堆专利金质奖章和专利金奖,获得了国际的认可。并通过农杆菌介导法和花粉管通道方法,分别导入黄河和长江流域主产品种,最终获得了一批校正死亡率在80%以上的转基因抗虫棉。从此,使中国成为美国之后,在世界上独立自主研制成功抗虫棉的第二个国家。为了扩大抗虫谱,培育出更高抗虫效率的品种,郭三堆研究员带领的科研团队,在研制成功单价抗虫棉之后,又在1995年中华农业科教基金成立支持的第一个项目开展“中国双价抗虫棉研究”。 1997年首次研制成功双价抗虫基因,并申请了专利(专利号:ZL 98102885.3)。 1998年SGK321双价抗虫棉研制成功,经室内和网室抗虫性鉴定,它生长后期比单价抗虫棉具有更强的抗虫性。1999年进入河北植棉市场并推广应用,使中国成为国际上双价抗虫棉最早应用于生产的国家。
三系抗虫棉体系的建立及应用:继国产单价、双价抗虫棉研制成功后,为了利用杂交优势提高单位面积产量,解决常规杂交棉制种费时费工的产业难题,1998年郭三堆研究员带领科研团队又开始了“三系抗虫棉生物育种技术体系” 的研制。经过8年的潜心研究,首次研制成功三系抗虫棉,并授权专利(ZL 200510109117.4)。2005年三系抗虫棉“银棉2号”比对照品种增产26.4%,第一个通过了国家作物品种审定委员会的审定(国审编号:2005001)。三系抗虫棉生物育种技术体系的研制成功,在国际上首次成功地创建了高产量、高纯度、高效率、大规模、低成本、能够直接应用的“转抗虫基因三系杂交棉分子育种技术体系”,培育出比常规抗虫棉亲本增产26.4%,比人工去雄杂交抗虫棉增产13%的国审三系抗虫棉新品种,李振声等专家评价其为棉花育种的重大突破,整体技术居国际领先水平。
全国育种单位和育种家,利用国产抗虫棉种质材料与其它棉花种质材料杂交,经过多年的选育,培育出了一大批高产、优质的品种。郭三堆研究员领导的团队曾经在参与国产抗虫棉实施产业化的过程中,提出了“总部在深圳,辐射全国”的战略。1998年,郭三堆研究员作为发起人之一,在深圳成立了注资8000万元的中国第一个转基因抗虫棉花种业企业——“创世纪转基因技术有限公司”。成果与产业的结合,使国产抗虫棉产业化迅速崛起国产抗虫棉迅速辐射到了主产棉区。国产抗虫棉自1997年产业化以来,每年以10%左右的速率递增,目前我国育种家自己培育审定的单价、双价、三系抗虫棉品种累计超过200个,推广面积累计超过5.8亿亩,占抗虫棉总面积的97%以上,减少农药用量超过9000多万公斤,为农民和国家增收减支超过800多亿元。