周新安 攻克大豆遗传育种难关
2022-04-01
中国农科院油料作物研究所研究员、博士生导师。南方大豆遗传育种创新团队首席科学家。
1990年,周新安从南京农业大学博士毕业后,到油料所从事大豆遗传改良研究,毅然扎根油料所。
他紧扣国家大豆产业发展需求,针对当时南方地区大豆品种每荚粒数少限制产量潜力、抗倒性差制约稳产性、育种中优异种质匮乏、遗传基础与育种技术研究滞后等问题,开展了大豆重要性状的遗传特征解析,多技术集成的分子育种体系研究,高产优质多抗大豆新品种选育及高产高效生产技术研究。先后主持了国家科技攻关、“863”、国家自然科学基金、农业科技跨越计划、国家转基因生物新品种培育重大课题等项目。
针对我国大豆常规育种效率低、周期长、选育高产优质多抗品种难度大等问题,周新安组织大豆高产优质耐逆育种,解析了大豆多粒荚、抗倒伏的遗传机理,挖掘了相关基因,创制出具有六粒荚性状的品种。他还提出了以提高单株荚数、荚粒数、耐密抗倒性为核心的多基因聚合高产育种理论,选育出综合性状优良、耐渍耐高温、抗逆性强的骨干亲本中豆32、中豆41等。提高了品种耐渍耐高温能力。
由于南方地区大豆生产上缺少高产优质多抗品种,于是他深度钻研,苦心研究创建了“优异种质发掘+骨干亲本改造+生态穿梭育种+性状精准鉴定+分子标记辅选”的高效大豆育种技术体系,将育种周期由原来的8-10 年显著缩短到5-7 年,实现了高产优质多抗协同改良。他利用此技术选育大豆品种20个,参加各级试验优异品系40余个,解决了大豆高产与优质、抗倒、抗病等的矛盾,促进了南方及黄淮地区大豆生产。
我国干旱地区的大豆存在生产成本高、环境污染重等一一系列问题,他突破重重难关,克隆出一批与大豆产量、养分、抗性等相关基因,构建了高效大豆基因组编辑技术体系,促进了大豆分子生物学研究成果的育种利用。克隆出耐干旱与盐碱基因GmMYB14,培育出抗旱耐盐碱大豆新材料;克隆的大豆抗锈基因Rpp6907促进了大豆抗锈育种,开启了为大豆植入“中国芯”之路;克隆出一批与大豆氮高效利用相关基因的GmCBS21、GmGATA44、GmCYS2,这些基因具有提高氮吸收与利用、固氮效率等功能,对降低我国干旱地区大豆生产成本与减少环境污染具有重要意义。
大豆株型遗传调控技术是推进大豆绿色革命的关键技术之一。为培育理想株型高产品种,周新安带领团队组织筛选调控大豆株型调控相关基因,创造出显著增加单产的大豆理想株型材料。
作为国家大豆产业技术体系岗位科学家,多年来,周新安紧扣国家大豆产业发展需要,在高产抗逆优质大豆新品种培育、抗病耐逆基因克隆与功能分析、理想株型创建等方面取得重要研究进展。主持育成大豆新品种18个,获湖北省科技进步奖一等奖1项,中华神农科技奖二等奖1项,发表论文113篇,获得发明专利17项,实用新型专利1项,软件著作权1项,植物新品种权保护6项,为我国大豆产业发展做出了重要贡献。