国家甘蔗资源库创建及高糖多抗种质创新利用荣获2020年云南省科学技术进步奖一等奖

本文源自：中国日报 记者马琛

食糖是我国重要大宗农产品之一，蔗糖占全国食糖总产约90%，云南甘蔗产量占全国约20%，居全国第二。针对我国甘蔗资源发掘利用存在保存技术落后、糖分供体资源短缺、遗传背景不清、缺乏精准鉴定技术、远缘杂交糖份抗性难以聚合等关键技术问题。

由云南省农业科学院甘蔗研究所牵头，联合云南农业大学、云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所等单位，历时29年，在国家和地方40余个项目的支持下，系统开展了资源考察收集、有效保护、重点创新和高效利用。以高糖多抗为目标，在保存技术、遗传多样性、精准鉴定、种质创新和育种利用等方面取得重大突破。

首先，项目组提出了甘蔗资源发掘利用新思路，明确中国资源分布与富集程度，突破了世界甘蔗野生资源分布的北缘和海拔记录；研制甘蔗活体保存与实时监测等有效保护技术，创建了国家甘家资源圃，收集保存34个国家和中国22个省区的6属18种3846份种质资源，位居全国第一、世界第二；收集引进特殊生境野生资源、原始稀有突变种S.edule填补了国内甘蔗属种空白，引进82份热带种弥补了我国长期缺乏糖份供体资源的短板，为我国甘蔗资源发掘利用和品种改良贮备了雄厚的物质基础。

其次，探明了甘蔗遗传背景，厘清多样性本底，构建核心种质库；研制鉴定技术，发掘高糖多抗优异种质，实现定向杂交和种质创新利用。其中，阐明了中国甘蔗及近缘属种的起源演化和亲缘关系，为斑茅、滇蔗茅等野生资源的准确分类提供了关键科学依据；首次揭云南南部是甘蔗细茎野生种起源地和多样性中心之一，并明确其遗传背景和重要利用价值；首次构建了细茎野生种、斑茅和杂交品种3 个核心种质库和细茎野生种2 个后代群体的遗传连锁图谱，为资源高效利用奠定了重要基础；同时，研制出甘蔗表型、细胞、抗病和抗旱鉴定技术体系，发掘高糖高产、高抗和多抗优异种质536份，克隆抗旱基因5个，实现了定向杂交和种质创新。

同时，攻克了甘蔗远缘杂交利用症结，创建低纬高原甘蔗花期调控和杂交后代真实性鉴定相结合的远缘杂交技术，实现了热带种与斑茅、滇蔗茅、大茎野生种等野生种的远缘杂交利用，首次报道获得真实杂交后代材料；成功聚合野生种抗旱抗病与热带种糖份产量等优良性状，创制高糖多抗优异新种质102 份，获新品种权4 个；筛选优良亲本10 个，选育抗病抗旱高糖新品种6 个，推动了优异种质育种利用和品种更新换代。

项目发表论文134篇，出版专著1部，获新品种权9件、美国新品种登记1个、国家发明专利7项、实用新型专利1项；编制国家标准2个、地方标准4个。项目总体达国际同类研究先进水平，在资源保存技术、优异种质创新利用方面达国际领先水平。

云南蔗区主要集中在边疆少数民族聚集的热区。自2003年以来，项目对育成的甘蔗新品种进行大面积的推广应用，平均亩增产甘蔗0.6吨，亩增收261元，2018-19 年育成品种累计推广401.84 万亩（占云南同期种植面积的46.6%），新增甘蔗241.1 万吨，增糖30.86 万吨，新增产值26.85 亿元，经济效益显著，这为云南甘蔗出糖率由5年前的12.3%提高到2019 年的12.8%及精准脱贫发挥了重要作用；为全国提供种质利用6140份次，对服务国家蔗糖产业发展和育种利用、推进甘蔗科技进步发挥了重要作用；同时项目组建了“大湄公河次 区域甘蔗科技协作组”、“南亚甘蔗工作组”，输出甘蔗育种和病虫害防治等技术、来滇进行技术培训和亚非杰青培养等，为服务国家走出去战略和“一带一路”建设发挥了重要作用，社会效益显著。