项目基本情况Basic information of the project
大豆是我国重要粮食、油料和饲料作物,是我国人民食用油和植物蛋白的主要来源,其在我省农业生产中具有举足轻重的地位。近年来,由于缺乏现代育种体系;我国创制的种质及育成的新品种与西方先进国家相比,严重地缺乏国际竞争力。目前,我国已成为世界第一大豆进口国,其对外进口依存度已超过80%,已严重超出贸易安全警戒线。针对上述问题,东北农业大学大豆科学研究所跟踪国内外优异种质创新与利用的最新进展,在黑龙江省科技攻关项目(课题号:CC05S308)等课题资助下,系统地阐明了我国历史上著名优异种质形成的全基因组演化规律,确认了栽培大豆起源及驯化中心,摸清了我国大豆种质的家底和不足,针对性地引进了国外优异种质资源来改良我国大豆品种的遗传基础,优化了前期构建的大豆抗病、优质、高产分子辅助育种体系,创制了抗病、优质、高产大豆新种质,及培育推广新品种等方面进行了系统深入的研究,并取得了一系列创新成果,整体上提升了我省大豆育种水平。育成的部分新品种填补了我国同类型大豆品种的空白,取得了三方面重要科技进步,包括:1.多层面系统评价我国大豆种质资源,有针对性引入国外优异种质资源,为大豆遗传育种研究和应用奠定了物质基础1.1系统地阐明大豆优异种质形成的全基因组演化规律,确认了大豆起源及驯化中心,为大豆种质资源创新利用奠定了理论基础1.2有针对性引入国外优异种质资源,为大豆遗传育种研究和应用奠定了物质基础2. 关联结合连锁分析挖掘大豆抗病、优质、高产相关性状重要基因/QTN位点 41个,为大豆分子辅助育种提供工具2.1关联结合连锁分析挖掘大豆主要病害抗性相关性状重要基因/QTN位点14个,并用于大豆分子辅助选育抗病新种质2.2关联结合连锁分析挖掘了大豆重要品质性状基因/QTN位点 18个,并用于大豆品质性状的分子辅助改良2.3关联结合连锁分析挖掘大豆产量构成性状重要基因/QTN位点 9个,并用于大豆产量的分子辅助改良3.优化前期建立的分子辅助选择系统,创制了优异新种质,选育抗病、优质、高产新品种7个,部分类型填补国内空白3.1优化前期建立的分子辅助选择系统,创新创制优异种质资源48份,为新品种选育奠定了材料基础3.2 选育抗病优质高产新品种7个,新品种产业化成效显著(1)国际上首次在基因组水平上阐明了大豆从野生到栽培种的基因流向和驯化历程,确认了秦岭-长城附近地区为栽培大豆起源和驯化中心,获得了亚种间分化基因组选择区段和选择印记,为优异亲本选择和利用提供了理论依据。(2)筛选出抗病、优质、高产优异种质,国际上首次报道大豆食心虫抗性、叶黄素、维生素E相关QTL位点,克隆/获得大豆主要病害抗性基因及株高的功能基因,利用获得的大豆优质、高产、抗病QTL/功能基因设计的分子标记,为大豆分子辅助育种提供工具。此外,利用动态发育QTL定位的方法,国际上首次揭示了大豆蛋白质、油脂及异黄酮等性状发育形成的时空表达规律。(3)利用全基因组关联分析策略率先剖析了东北地区主栽大豆品种及优异种质的优质、高产、抗病的遗传基础,针对东北地区主栽大豆品种遗传基础的不足进行有效的遗传改良,创制了超过现有种质的特优大豆新种质,并培育新品种,部分类型填补国内空白,新品种产业化成效显著。基于优异大豆种质资源的引进及创新利用、大豆分子辅助育种体系的优化及抗病、优质、高产大豆新品种的培育研究,可有效地促进基因组学、资源创新与遗传育种利用的紧密结合。主要科学价值体现在:3.1 阐明大豆优异种质形成与演化的基因组规律,确认栽培大豆起源和驯化中心,为大豆品质、产量与抗病性的遗传改良,奠定亲本选择及优异种质高效利用的理论依据3.2 利用大豆优质、高产、抗病QTL/功能基因设计分子标记,优化分子标记辅助选择系统,筛选及创制出我国紧缺的优异大豆种质资源,填补了同类资源的国内空白,丰富了我国大豆种质资源类型。此外,解析了大豆重要品质性状形成规律,促进了优异资源的有效利用,研究结果在New Phytologist等顶级SCI期刊上公开发表,促进了我省大豆育种水平的提升。同时,大豆优异种质形成与演化的基因组规律相关理论及大豆品质、产量与抗病性等性状重要控制区段/QTL/基因等研究,获得多项国家重点研发项目、国家自然科学基金课题、省基金项目的资助,促进了大豆资源引进及高效利用水平的提升。3.3创制的特优大豆种质和培育的优异大豆新品种,已发放多家国内育种单位,育种单位配制了大量杂交组合,选育了一系列优异新品种(系),推动了我国尤其是我省大豆育种水平的快速提升。 选育的东农56、东农59、东农62、东农63、东农64、东农65、东农70等大豆新品种,在2018-2020年在黑龙江省累计推广应用面积860.47万亩,新增大豆产量15401.20万公斤,新增利润61604.82万元,不仅增加了种子部门的效益且为农民提高了收入,具有显著的社会效益,同时通过技术培训和现场指导提高了农民科学种田水平,培养和造就了一大批科研、推广及管理人才,强化了科技队伍建设。通过本项目的实施创制了一批优异种质,并且本项目发掘获得的相关分子标记位点,已经在国内外刊物上公开发表,这为省内各育种单位在亲本选配及新品种选育等方面提供了理论依据。
管理团队与技术团队Management team and technical team
东北农业大学
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。