作物单倍体育种高效技术体系创建

传统玉米纯系的选育，周期长、效率低，是玉米育种过程中的限速步骤和“卡脖子”技术难题，陈绍江教授团队在玉米单倍体育种领域的基础理论研究及关键技术研发上取得了一系列原创性成果，解决了这一难题。

一、项目分类

关键核心技术突破

二、成果简介

（1）在单倍体诱导的理论层面实现重大突破：发现并成功克隆2个玉米单倍体诱导关键基因ZmPLA1、ZmDMP，并基于诱导基因在国际行率先建立了具有自主知识产权的小麦、番茄、油菜等双子叶植物单倍体诱导体系，实现了单倍体诱导由二倍体向多倍体、由单子叶向双子叶植物的拓展应用。相关论文在Nature Plants等作物研究领域的顶级期刊发表，在国内外居领先地位。

（2）突破关键核心技术瓶颈，创建单倍体育种高效技术体系：针对传统的单倍体诱导效率低、单倍体鉴别不准和加倍困难等关键核心技术瓶颈，创建了基于双诱导基因分子标记的高效辅助选育方法并育成了系列高效单倍体诱导系。单倍体诱导效率由原来的2%提高到15%左右；提出基于籽粒油分的单倍体鉴别技术原理，开辟了精准鉴别的新路径，实现了单倍体的自动化和精准鉴别；创建了基于幼胚组织培养的鉴别和加倍工程化技术、高效芽苗加倍技术，实现纯系全年、工厂化的高通量创制，效率提高5-10倍。基于上述关键技术的集成，成功构建单倍体工程化育种高效技术体系。

玉米单倍体育种高效技术体系已在全国170家育种单位规模化应用，推动了玉米育种模式的转型和升级。使用该技术育成了以中农大678和京农科728等为代表优良玉米杂交种200余个，累计推广面积超过1亿亩。显著提升了我国种业研发的创新能力和科技水平。该成果于2016年获得教育部技术发明一等奖、大北农植物育种奖。番茄等重要双子叶单倍体育种技术处于应用起始阶段，目前产业对该技术需求强烈。

目前，玉米单倍体育种技术已经在全国规模化应用，显著提升了我国玉米育种的科技含量，加速了种业创新，实现了玉米育种模式和流程的变革，为保障我国粮食安全起到了重要的支撑作用。番茄、油菜等双子叶植物的单倍体育种技术的研发，在国际上属于首创，是国际种业巨头关注的焦点，未来将具有巨大的应用空间。