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針對當(dāng)前棉花“三系”育種中恢復(fù)系和不育系配合力低、農(nóng)藝性狀差、遺傳基礎(chǔ)狹窄、“三系”雜種優(yōu)勢不突出等技術(shù)難題，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花雜種優(yōu)勢育種課題組在邢朝柱研究員的帶領(lǐng)下，歷經(jīng)十多年攻關(guān)，建立了高效的棉花“三系”育種技術(shù)體系。

　　棉花雜種優(yōu)勢利用是提高產(chǎn)量、改善纖維品質(zhì)、提高植棉效益的有效途徑。世界上已有30多種作物利用雜種優(yōu)勢,玉米、水稻、蔬菜等都取得了巨大的成就。目前生產(chǎn)上推廣的棉花雜交種主要以人工去雄授粉制種為主，用工量大，成本高，難以為繼，已成為棉花雜種優(yōu)勢大規(guī)模利用的“瓶頸”，嚴(yán)重制約了雜交棉生產(chǎn)應(yīng)用。棉花不育系制種可以顯著降低成本，核質(zhì)互作“三系法”雜交制種可以避免“兩系法”制種中的問題，因此利用“三系法”制種是棉花雜種優(yōu)勢利用最經(jīng)濟(jì)有效的途徑。

　　“十五”以來，棉花雜種優(yōu)勢育種課題組把“三系”雜交種選育作為主攻研究方向。在國家“863”計(jì)劃、國家科技支撐計(jì)劃、國家轉(zhuǎn)基因重大專項(xiàng)等項(xiàng)目支持下，通過重測序和目標(biāo)區(qū)間測序等技術(shù)手段獲得了與不育基因和恢復(fù)基因緊密連鎖的SCAR、SSR、CAPS和InDel標(biāo)記，創(chuàng)建了以“分子標(biāo)記輔助與常規(guī)育種綜合應(yīng)用”為核心的棉花“三系”育種技術(shù)體系。該技術(shù)體系通過分子標(biāo)記與常規(guī)育種結(jié)合，在“三系”骨干親本材料創(chuàng)制、強(qiáng)優(yōu)勢“三系”雜交種培育及“三系”制種技術(shù)等方面均取得新突破，顯著提升了育種效率，降低了制種成本，為“三系”雜交種大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的理論和物質(zhì)基礎(chǔ)。

　　圍繞“三個(gè)面向”重要指示，棉花雜種優(yōu)勢育種課題組利用該技術(shù)體系，創(chuàng)制出60多份優(yōu)異骨干恢復(fù)系和不育系，被全國15家主要棉花育種單位廣泛引用，成功培育出2個(gè)強(qiáng)優(yōu)勢三系雜交種中棉所99(國審2016013)和中棉所83(晉審2011003)，制訂了“三系”雜交棉制種技術(shù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，獲得發(fā)明專利4項(xiàng)，軟件著作權(quán)4項(xiàng)，植物新品種權(quán)6項(xiàng)，在《實(shí)驗(yàn)植物學(xué)雜志（Journal of Experimental Botany）》等期刊上發(fā)表相關(guān)論文25篇，極大地提升了我國“三系”雜交棉的育種水平，引領(lǐng)了我國雜交棉育種方向，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。相關(guān)成果“棉花‘三系’育種技術(shù)體系創(chuàng)建及強(qiáng)優(yōu)勢雜交種選育”榮獲2018-2019年度神農(nóng)中華農(nóng)業(yè)科技二等獎(jiǎng)。

　　當(dāng)前，國審“三系”雜交棉中棉所99在黃河流域和新疆棉區(qū)開展大面積試驗(yàn)示范，表現(xiàn)突出，取得良好效果，為“三系”雜交棉在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用提供有力支撐。

項(xiàng)目成果

中棉所99在新疆示范表現(xiàn)

文章來源：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所