黑龙江省作为我国重要的商品粮生产基地，在保障我国粮食安全的重大战略需求中具有举足轻重的地位。传统的育种手段存在周期长、效率低、目标盲目等缺点，致使寒地粳稻育种进程受到制约。该成果在解析粳稻产量、稻瘟病抗性、营养强化等重要农艺性状遗传调控网络的基础上，将分子设计育种技术应用于寒地粳稻的育种实践中，并培育出高产、优质水稻新品种，加速了从传统育种到分子育种的转变，解决了目前农业生产面临的重大难题。 针对黑龙江省水稻稻瘟病危害、品种和产量改良需求，该成果充分运用遗传学、植物病理学、分子生物学、作物育种学等多学科交叉手段，瞄准相关领域的国内外前沿科学问题，协同创新、联合攻关，对稻瘟病抗性、营养成分粳稻产量等重要农艺性状形成的分子机理及其在分子育种中的应用进行了系统深入的研究，在粳稻高产、抗病性、营养强化等多方面均取得了显著的研究成果，为农业产业重大需求作出了巨大贡献。 项目的研究成果主要包括：利用分子检测技术阐明黑龙江省水稻主栽品种的抗稻瘟病基因型，完成稻瘟病菌无毒基因动态分析，发现Pi-gm、Pi-9、Pi-zt、Pi-5等抗稻瘟病基因在黑龙江省具有广谱抗性，通过分子设计创制携Pi-gm抗稻瘟病基因种质3份、含Pi-9基因种质3份、聚合Pi-gm和Pi-9基因水稻种质2份，育成高抗稻瘟病水稻新品种3个。利用全基因组关联分析法，发掘调控稻米中铁含量基因1个和叶酸含量基因2个，筛选出高效的检测标记，分子设计育成富铁水稻品种1个、高叶酸品种1个、高谷蛋白品种1个。分子聚合GW2、GS3、IPA1、DEP1等产量性状基因，设计并创制出优异新种质6份，育成高产新品种6个，其中4个获得植物新品种权，已推广174万亩。在Science、Nat Genet.等权威期刊上发表论文16篇。项目负责人张国民研究员于2011年获得黑龙江省杰出青年基金的资助。 项目团队强调基础理论研究与生产实际应用相结合，将分子设计理念与技术应用于寒地粳稻育种中，在提高育种效率的同时为控制重要农艺性状基因的发掘作出基础性贡献。项目的研究成果在寒地粳稻育种领域中具有较大的学术影响力，在生产实践中得到广泛应用。引领了相关研究领域的前沿，为分子设计育种技术在水稻及其它作物上的应用起到了指导与示范性作用。

黑龙江省农业科学院生物技术研究所

该项目为储备库项目资源，暂无效益分析内容。