甘肃省现代农业生物技术发展概况及“十二五”期间发展成效
甘肃省自20 世纪70 年代初开始农业生物技术开发与应用研究。四十多年来,先后开展了主要粮食作物、经济作物和林果的生物技术育种探索和实践,取得了丰硕的成果和明显的经济效益。
1.植物细胞工程
(1)以植物细胞工程为主的农业生物技术研究体系日臻成熟,已成功培育多种农作物新品种及新种质。甘肃省已建立了比较完善的包括花药培养体系、组培快繁体系、原生质体培养体系、体细胞杂交技术体系在内的植物细胞工程技术体系,并先后用于马铃薯、兰州百合、油菜、小麦、谷子、玉米、葡萄、百合、胡麻等作物,已经获得多种农作物及药用植物的再生植株;小麦、大麦及油菜等十字花科作物大、小孢子培养体系建立并逐步完善(王琴芳等,2004;赵凯等,2003)。
在单倍体育种方面取得了一系列的研究成果,先后选育出花培764,张春11号,陇春21、31、32号多个小麦新品种,累计推广面积1200万亩,累计增产粮食4亿千克;选育出苜蓿系列新品种,在西北地区的生态环境治理及畜牧业发展中起着重要作用(史振业等,2004)。
利用远缘杂交、抗生素诱导、幼胚离体培养及染色体倍性操作等手段,获得了一批优质、抗病的小麦、谷子、甜瓜等新种质。通过抗生素诱导获得了温敏型隐性亚麻雄性核不育突变材料,并在世界上首次培育出亚麻杂交种陇亚杂1、2 号;发现了小麦不育(隐性)基因,通过天蓝偃麦草4E 染色体附加系实现了隐性核不育基因的标记,建立了杂种生产育种体系(史振业等,2004)。
(2)组培快繁及脱毒技术与应用。成功研制了马铃薯、葡萄、草莓、百合等多种植物组培脱毒及病毒检测技术,已在生产中应用;建立了马铃薯试管苗脱毒快繁、病毒检测及三级种子繁殖体系,累计推广脱毒种薯151.05 万亩(史振业等,2004);通过兰州百合组培快繁脱毒原种苗,可规模化培育脱毒籽球;建成国内最大的酿酒葡萄无病毒母本园,省级苹果、梨、葡萄无病毒母本园,对甘肃百合、酿酒葡萄等地方优势资源的产业化开发起到了推动作用。
2.植物基因工程研发
开展花粉管通道外源DNA 导入研究,提出了相应的优化技术体系,使这一技术成为创造变异、进行品种选育的常规技术。利用农杆菌介导等遗传转化,获得了马铃薯、啤酒大麦、谷子、小麦、玉米、油菜等植物的转化系(史振业等,2004)。近年来,相继开展了优良性状基因、抗逆基因以及合成相关基因的克隆与转化,建立了相应技术体系,同时开展了一大批作物分子标记辅助育种、分子遗传标识图谱构建和数量性状基因定位、利用植物反应器生产疫苗等工作(史振业等,2004)。
农业生物技术研究与产业化已累计获得省部级奖项的科研成果30 多项,以分子标记辅助育种为支撑的小麦、谷子、玉米、胡麻、油菜等作物种质创新及新品种选育进入应用开发阶段。
3.动物生物技术
用基质金属蛋白酶谱技术、反义技术、小鼠胚泡体外植入模型和间接免疫荧光等方法,进行了胚胎植入机理的研究。近年来,陆续在平凉、张掖、武威、天水等地成功地实施了奶牛、肉牛胚胎移植,牛羊胚胎移植成功率达到50%左右,为甘肃省动物胚胎移植示范推广奠定了基础(史振业等,2004)。