高产优质三系抗虫棉分子育种技术体系

高产优质三系抗虫棉分子育种技术体系，是由中国农业科学院生物技术研究所，在国家高技术研究发展计划、农业部发展棉花专项资金、农业科技跨越计划等项目的资助下创建的。该技术采取了分子育种、遗传转育、基因聚合、免疫试纸及分子标记技术等多技术相结合的互补策略，首次在国际上创建了可应用于生产的高产、优质三系抗虫棉，攻克了原三系杂交棉无抗虫性、不育性不稳、恢复力不强、杂种产量优势缺乏的世界性难题，培育了高产、优质、三系抗虫棉新品种，并实现了大规模生产应用。2005年以戴景瑞院士、李振声院士、王留民研究员等专家组成的鉴定委员会进行鉴定后，一致认为三系抗虫棉是棉花育种的重大突破，整体技术水平国际领先。

　　所谓“三系抗虫棉”，是指由细胞质核互作不育系、保持系和恢复系三个亲本材料，其中不育系和恢复系配组，选配出的具有明显杂种优势的抗虫杂交棉。棉花三系配套研究开始于上个世纪60年代，国内外先后育成了具有哈克尼西棉、三裂棉等野生棉细胞质的不育系及其配套的恢复系，但由于野生棉细胞质对产量具有一定的不利影响，在生产应用上无法体现棉花的杂种优势，而且它们属于部分雄性不育系，育性不稳定，易受环境条件的影响，因此始终没有实现规模产业化。

　　该技术利用陆地棉细胞质不育系，并聚合栽培棉中存在的恢复加强因子，通过基因工程的方法导入抗虫等性状，配制出具有明显产量优势的三系杂交抗虫棉花新品种，其杂种F1比对照人工去雄杂交抗虫棉F1增产7%-13%，比常规抗虫棉增产25%以上。与目前广泛应用的人工去雄杂交棉相比，该体系在制种技术上，效率提高40%，产量提高20%，成本降低60%，纯度可达100%，且适宜大规模制种。目前，已获得优良种质材料300多份，配置强优势组合60多个，国家审定 “银棉“2号”、“银棉8号”等三系抗虫棉品种4个，累计推广应用550万亩，平均比当地主推常规抗虫棉品种增产16.5%，实现经济效益14亿元。

　　我国适宜抗虫三系棉的棉田约有5000万亩，若该技术得以普及，则可年增产皮棉100万-120万吨，实现年社会经济效益超过180亿元。高产抗虫三系杂交棉的推广应用，不仅大幅度提高了产量，促进了棉花产业的发展，而且提升了我国分子育种技术的国际竞争力。

　　首席专家简介

　　郭三堆，中国农业科学院生物技术研究所研究员，长期从事基因工程技术与分子生物学研究。其领导的科研团队培育出具有我国自主知识产权的单、双价以及融合抗虫棉，使我国成为世界上第2个独立自主研制成功抗虫棉的国家，近年来建立的三系抗虫棉分子育种技术体系，是棉花育种上的一个新的突破。目前正在开展抗旱耐盐、抗除草剂、三系杂交棉不育及育性恢复机理等方面的研究。先后获国家奖5项、省部级奖9项，发明专利授权15项，其中获专利金奖、优秀奖各1项。