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1、教育部工程研究中心年度报告(2023年1月2023年12月)工程中心名称:西南作物育种教育部工程研究中心所属技术领域:农林牧渔工程中心主任:荣廷昭工程中心联系人/联系电话:黄玉碧/13908160283依托单位名称:四川农业大学2023年3月21日填报编制说明一、报告由中心依托单位和主管部门审核并签章;二、报告中主管部门指的是申报单位所属国务院有关部门相关司局或所在地方省级教育主管部门;三、请按规范全称填写报告中的依托单位名称;四、报告中正文须采用宋体小四号字填写,单倍行距;五、凡不填写内容的栏目,请用“无”标示;六、封面“所属技术领域”包括“机械与运载工程”“信息与电子工程”“化工、冶金与材
2、料工程”“能源与矿业工程”“土木、水利与建筑工程”“环境与轻纺工程”“农业”“医药卫生”;七、第八部分“年度与运行情况统计表”中所填写内容均为编制周期内情况;八、报告提交一份WORD文档和一份有电子章或盖章后扫描的PDF文件至教育部科技司。编制大纲一、技术攻关与创新情况(结合总体定位和研究方向,概述中心本年度技术攻关进展情况和代表性成果,字数不超过2000字)(-)总体定位和研究方向西南作物育种教育部工程研究中心(以下简称中心)立足西南粮食主产区,以水稻、玉米及小麦等主要农作物为研究对象,结合西南地区自身区位和作物基因资源优势,收集、发掘和创制具有自主知识产权的作物优良基因资源,形成水稻、小麦
3、和玉米等主要农作物基因资源创新和利用的优势和特色。形成了作物种质资源创新与利用、作物杂种优势理论与应用、作物分子遗传与育种、作物基因组研究与应用、作物生产与种植制度、作物生理与代谢等特色鲜明的研究方向。中心为我国特别是西南地区的根食安全提供了强大的理论技术支撑,已成为国内作物育种研究中心和高层次人才的重要培养基地。(二)技术攻关进展情况2023年,中心围绕西南及我国作物遗传育种关键技术和应用基础理论,在主要农作物重要农艺性状功能基因解析、作物野生基因资源发掘与应用等方面取得了突破性进展,为国家、区域经济建设和社会发展提供源动力。本年度承担国家和部省级科研项目188项,其中包括国家自然科学基金委
4、创新研究群体1项、杰青项目1项、优青项目1项、重点项目1项、联合基金项目2项、国家合作项目1项、面上项目45项、青年项目24项、国家重点研发项目及课题11项等,到账经费3487.54万元;在国内外学术刊物发表论文108篇,其中SC1收录论文102篇,高水平论文15篇(IF28);选育新品种70个,其中水稻品种“川康优2115”和玉米品种“川单99”等入选农业农村部2023年主导品种。获国际国家发明专利27项。2023年度,主持完成的“重穗型杂交稻优异基因资源发掘与育种创新利用”项目荣获四川省科技进步一等奖;“抗条锈病高产小麦新品种川农19及系列品种的选育与应用”项目荣获四川省科技进步二等奖;“
5、青藏高原青棵优异种质资源精准鉴定与创新利用”项目荣获四川省科技进步三等奖;“抗病优质超级稻品种宜香优2115的选育及推广应用”荣获农业部农牧渔业丰收奖一等奖,“饲料大麦新品种优质高效绿色生产创新利用”荣获农业部农牧渔业丰收奖三等奖;“小麦族多年生植物生物系统学研究,荣获教育部高等学校优秀成果奖二等奖。陈学伟教授荣获2023年“谈家桢生命科学创新奖”,王静教授获霍英东教育基金会高等院校青年科学奖一等奖和2023年度四川省杰出青年科学技术创新奖。(H)代表性成果1 .玉米大豆带状复合种植技术第三次写入中央一号文件杨文铉教授代领团队目以“高产出、机械化、可持续”为目标,以带状复合种植为路径,综合运用
6、多学科理论与方法,创新玉米-大豆带状复合种植关键理论、技术和机具,历经23年的研究与应用,取得了系列创新性成果,为国家稳玉米、扩大豆提供了底盘核心技术。创建了带状复合种植“两协同一调控“理论体系,填补了间套作应用基础理论的空白;创新形成了带状复合种植核心技术与配套技术,破解了间套作高低位作物不能协调高产、绿色稳产和机械化生产的难题;研制出密植分控播种施肥机、双系统分带喷雾机、窄幅履带式收获机,突破了强优势间套作难以机械化的瓶颈;构建了玉米-大豆带状复合种植技术体系并大面积应用,颠覆了“间套作应该退出历史舞台”的看法;产生了显著的社会、经济和生态效益。该技术2008-2023年在西南、西北、黄淮
7、海等区域20余个省(直辖市、自治区)累计推广106亿亩。新增大豆1283.9万吨,新增经济效益330.5亿元;授权发明专利29件,制定国家行业标准等6项,发表论文456篇,专著4部,研制机具5款。成果整体处于国际领先水平,获2019年四川省科技进步奖一等奖和2023年全国农牧渔业丰收奖合作奖。连续13年入选国家/省级主推技术,2023、2023和2023年三次写入中央一号文件,2023年列为国家大豆和油料产能提升工程首推技术。2 .燕麦研究里程碑式突破!解码了裸燕麦“中国芯”燕麦作为六倍体作物,它在生物量、活力和对环境变化的适应性方面均具有显著优势,在应对粮食安全挑战中可以发挥其独特作用。深入
8、了解燕麦的进化历史将极大地促进渗透育种,并能将性状从其最接近的野生亲缘转移到栽培燕麦中,推动燕麦优良品种的选育。研究绘制出了燕麦基因组21对染色体的分子图谱,注释出了12万个蛋白编码基因,并且鉴定了1269个抗性基因,获得了裸燕麦的高质量参考基因组,还通过对659份不同来源地的栽培燕麦进行了全基因组关联分析,勾勒出了整个燕麦属物种的进化模式,根据参考基因组序列和注释信息预测了燕麦皮裸籽粒等重要性状相关的关键基因位点,体现了参考基因组在重要性状基因挖掘和燕麦分子育种方面的重要价值。该项研究将加速栽培燕麦的遗传改良和分子设计育种,对培育优良燕麦品种、提升燕麦产业竞争力、保障粮食安全将产生重要作用,
9、可进一步满足新时代人们对营养健康食物的要求。该项研究首次破译六倍体栽培裸燕麦的基因组,并深入研究了六倍体燕麦的起源与亚基因组进化,绘制出燕麦的“基因密码图相关成果在国际知名学术期刊NatureGenetics上发表。3 .“重穗型杂交稻优异基因资源发掘与育种创新利用”获四川省科技进步一等奖成果针对西南稻区生态环境特点,收集和鉴定了国内外多样化种质资源2000余份,构建了重穗型杂交稻核心种质,发掘了系列优异资源材料和优良基因/QT1;创建了以川农隐性核不育材料为桥梁的轮回育种新方法,创制出蜀恢498等新一代重穗型杂交稻骨干亲本,克隆了重穗抗倒关键基因,揭示了重穰抗倒、优质抗病等优异性状的遗传基础
10、;利用蜀恢498和川农IA为代表的新一代重穗型杂交稻骨干亲本,培育出系列重穗抗倒、优质抗病的杂交稻新品种。项目获植物新品种权15项,发明专利6项,发表论文68篇,总被引1500余次,其中5篇核心论文被国内外同行引用556次。成果提升了水稻育种水平、促进了种业发展和丰富了水稻遗传育种学科,培养的人才队伍为行业提供了人才智力保障。至2023年系列水稻新品种累计推广6600余万亩,新增稻谷27.39亿公斤,节本增效63.78亿元,经济、社会和生态效益显著。4 .“青藏高原青棵优异种质资源精准鉴定与创新利用”获四川省科技进步三等奖针对藏区人民的主粮-高产优质青棵新品种及配套技术缺乏等制约我省青棵产业发
11、展的关键科学问题和技术瓶颈,围绕青藏高原青棵资源评价与创新利用,进行了系统研究和攻关,取得了显著的创新性成果。建立了高低海拔结合异地穿梭资源评价体系,对1204份青棵资源的表型和基因型进行精准鉴定,筛选出优异性状资源170份,其中耐盐材料11份、耐低磷材料2份、特异淀粉材料17份和高蛋白材料3份;克隆1个千粒重相关基因;利用复合杂交与穿梭育种相结合,培育出阿青4号、阿青5号、阿青6号3个突破性青裸新品种。阿青4号亩产281公斤,较对照肚里黄平均增产24.5%,兼抗条锈病、白粉病,中抗赤霉病;阿青5号亩产301公斤,较对照康青3号平均增产21.6%,兼抗条锈病、白粉病,中抗云纹病和网斑病;阿青6
12、号亩产232公斤,较对照康青3号平均增产13.2%,高抗条锈病、中抗白粉病。实现了青棵品种产量、品质、抗性协同改良的目标。集成了新品种绿色高效生产技术体系,实现了良种良法配套。应用前景广阔,近三年四川推广面积159.2万亩,年平均占四川青株种植面积的60%以上,新增产值4.1亿元,为脱贫攻坚和乡村振兴作出了重要贡献。发表论文36篇,授权国家发明专利2件、国家软件著作权2项,制定国家标准2项、地方标准2项。二、成果转化与行业贡献1 .总体情况(总体介绍当年工程技术成果转移转化情况及其对行业、区域发展的贡献度和影响力,不超过1000字)在新农科建设和学校“双一流”学科建设中的重大背景下,聚焦国家创
13、新驱动发展和乡村振兴战略,努力提升核心竞争力。中心通过“走出去、请进来”的方式,积极寻求突破“产学研”合作的瓶颈之道,以创建“校企、校校和院所“联合培养新模式,实现人才培养与产业、科研、校内外师资队伍和资源的深度融合,积极探索我校新农科建设的未来发展之道。2023年,中心研究工作持续瞄准学科前沿和国家重大需求,以推动区域发展为导向,注重创新和学科交叉融合,促进“产学研推”紧密结合。通过产学研推协同发展,中心承担横向科研项目300余项,共计经费3500余万元。获国际国家发明专利27项。科技成果转化11项,其中制定国家级、省级标准3项,主持国家级成果转化1项,新增农业农村部大豆玉米带状复合种植综合
14、科研试验基地。为满足西南地区良种良法的重大需求、推动西南区域农业产业现代化发展发挥了重要的支撑作用。2 .工程化案例(当年新增典型案例,主要内容包括:技术成果名称、关键技术及水平;技术成果工程化、产业化、技术转移/转化模式和过程;成果转化的经济效益以及对行业技术发展和竞争能力提升作用)案例一:玉米品种“优迪899”成果转化中心选育的玉米品种“优迪899”于2023年3月申请国家主要农作物品种审定,预计将于2023年底完成品种审定程序。该品种的生产经营权独家转让给吉林省鸿翔农业集团鸿翔种业有限公司(以下简称鸿翔种业)。根据协议约定,鸿翔种业以销售提成的方式,即按照每销售该品种1公斤种子提成1元的
15、标准向我校支付品种(含双亲)授权使用费。鸿翔种业于当年销售年度结束后的10月份书面通报所销售种子数量,并支付该品种授权使用费。在该品种的品种权有效保护期内,鸿翔种业累计支付该品种授权使用费达到保底1200万元人民币,上不封顶。案例二:抗病优质超级稻品种宜香优2115的选育及推广应用先锋杂交种宜香优2115分别于2011通过四川审定、2012年通过长江上游国家审定、2019年通过贵州审定、2023年通过武陵山区国家审定,取得了杂交稻高抗、优质、高产、高适、高效新品种选育的重大突破,2015年被农业农村部确认为超级稻,荣获四川省“稻香杯”优质米特等奖,获评中国“最受喜爱的十大优质稻米品种”、中国“
16、十大优质和型超级稻品种”等荣誉称号,18年次被遴选为国家、省级主导品种,连续多年成为年推广面积全国前十大、西南第一大杂交稻品种,已累计推广突破2000万亩,取得了显著社会经济效益。为迎接党的二十大胜利召开,宜香优2115被写入“中国这十年四川”,走进北京展览馆四川展区参加“奋进新时代”主题成就展,走进中国农业展览馆参加“三农这十年一一新时代农业农村发展成就展”。主持完成的“抗病优质超级稻品种宜香优2115的选育及推广应用”获2019-2023年度全国农牧渔业丰收奖一等奖。案例三:水稻“一优两高”技术集成及推广模式创新与应用针对四川盆地水稻优质高产不协同、机械化程度低、技术落地难等瓶颈,本项目依托国家和省科技支撑计划及重点研发项目,在眉山、成都、乐山等地开展水稻优质高产高效(一优两高)生产技术研发集成与示范推广工作。发明了预测水稻产量的抽穗整齐度测算方法,优化了高产优质品种筛选指标体系,为高产优质协同奠定基础;提出了