(1)探明了抗药性病原群体发展规律; (2)揭示了β-和β2-微管蛋白基因点突变分别是水稻恶苗病菌、油菜菌核病菌和小麦赤霉病菌对多菌灵的抗药性机制; (3)基于抗药性机制,发明和推广应用了3种抗药性监测技术、4种快速诊断和2种高通量分子检测技术。监测技术简便易行;诊断技术只需4小时即可鉴别抗药性基因型;检测技术可以检测十万分之一的抗药性基因频率,实现了抗药性病害流行的早期预警; (4)发明、产业化和大面积推广应用了一系列抗药性高效治理新技术。其中研制的二硫氰基甲烷,用量不足多菌灵的 1/25,无抗药性风险,累计应用4亿多亩,成为防治恶苗病效果最好的杀菌剂:集成的以减轻病害和药剂选择压力为核心的油菜菌核病抗药性综合治理技术得到大面积应用。
(1)揭示了小麦赤霉病菌在穗部的侵染位点、侵染方式和扩展途径,首次完整地提出了赤霉病菌在小麦穗部的侵染及扩展模式,在国际上得到广泛认可。 (2)明确了病菌毒素与细胞壁降解酶在致病过程中的作用, (3)系统揭示了小麦抗赤霉病的细胞学与分子细胞学机制。 (4)依据赤霉病发生及不同类型杀菌剂生物学的基础理论研究成果,进一步通过室内配方筛选和田间试验,先后开发了对赤霉病防治具有增效作用及抑制赤霉病菌毒素合成的多福酮和戊福混配杀菌剂,并为这两种新型杀菌剂及时产业化和大面积推广应用,研究了相应的配套技术。
长江与黄河流域春播棉主攻健壮个体,调节生育进程在温光高能期形成最适现蕾与成铃强度,构建温光高能群体(适宜LAImax4.5~4.8,优质铃 67%以上):麦(油)后棉主攻高光效群体,加快生育进程以形成现蕾-成铃-吐絮“三集中”紧凑个体和高光效群体(适宜LAImax4.2~4.5,优质铃 75%以上);南疆棉主攻个体与群体并重,调控生育进程使现蕾、成铃高峰分别与温光高能、温光高效期同步,构建温光高能壮个体和高光效优群体(适宜LAImax4.0~4.5,优质铃 80%以上)。以上述指标为主要内容,创建了生育进程与温光水资源供应同步的生育调控技术,优化了基于养分-群体耦合效应的株型调控技术,创新了基于产量与品质协同临界养分指标及施肥量及秸秆还田减肥效应的养分调控技术。集成上述关键技术,建立棉花优质高产高效栽培技术体系。
转基因棉花常规品种,2016年取得农业转基因生物安全证书[农基安证字(2016)第 175号1,2020 年通过江西省审定(审棉20200001)。 主要技术特点: 生育期 95.3 天,株高 94.2厘米,出苗较好,子叶中等,叶片中等大小,叶色绿,茎秆中等粗壮、茸毛中等,铃卵圆形,花药乳白色。单株结铃 13.3 个,单铃重 4.9 克,霜前花率 98.3%,衣分42.2%,籽指 10.5 克。纤维品质:平均长度 29.6mm,整齐度 84.4%,比强度 31.5cN/tex,马克隆值5.0,伸长率 5.7%,反射率 83.3%,黄度 7.4,纺纱均匀性指数 147.1。枯萎病相对病指 10.3,黄萎病相对病指 24.6。
集旋耕、施肥、开沟、播种及覆土功能于一体的,人机界面操作,具有精准作业特征的智能化农业机械,即能在地表有一定量作物秸秆覆盖、未经耕整的地上直接播种,也可以在翻耕整地后的地表正常播种,一次性完成开沟、施肥、播种、及覆土等作业的新型播种机。解决小麦施肥粗放、肥料利用效率低、播种无法精确定量和播种质量差的问题,同时实现施肥播种高效一体化实施。
该品种春性,幼苗直立。叶色深,分蘖力中等,株型较紧凑。纺锤型穗,长芒,白壳,红粒,半硬质。抗倒性较好,穗层整齐,后期熟相较好 主要技术特点: 2019-20、2020-21 两年试验区域试验结果,平均亩产量 439.10 公斤,比对照扬麦 20 增产 4.15%,两年增产均达显著。二年汇总 45 试验点次,增产>2%的试验点 31 个。2021-22 年参加生产试验,亩产 484.2 公斤,比对照扬麦 20 增产 5.70%。汇总试验结果,平均亩有效穗 30.71万,穗粒数 38.26粒,千粒重 42.27 克;生育期 197.05 天,较对照扬麦 20 早熟 1.11 天;株高 84.30 厘米。中抗赤霉病慢叶锈病,中感白粉病和纹枯病,高感条锈病。品质分析结果:籽粒容重 786g,粗蛋白(干基)16.39%,湿面筋 35.5%,吸水量 62.1ml/100,稳定时间 7.3min,最大拉升阻力372E.U,拉伸面积 116cm?为中强筋小麦类型。已通过国家级区域试验程序,正在报请国家审定。
大豆花叶病毒(Soybean Mosaic Vius,SMV)病严重影响大豆产量和品质,我国大豆产区普遍发生。一般造成产量损失约 15%,流行年份可达 30%,甚至绝产。培育抗病品种是最经济有效防控手段。以往我国缺乏 SMV 统一鉴定体系、不了解各地流行的优势株系,抗病育种方向不明确,抗源、品种以及成果交流困难。优质抗源稀缺、高效分子标记和功能明确的抗病基因缺乏也严重制约抗病育种的成效。 针对抗病育种“卡脖子”问题,本成果从建立全国统- SMV 鉴定体系入手,在 SMV 株系种类和分布、抗性种质筛选、抗病基因定位克隆、抗病机理等方面进行系统研究。形成多项 SMV 防治特别是抗病育种的关键技术并应用推广,在控制 SMV 危害方面发挥了巨大作用。
大豆是我国重要的粮食作物和油料作物,产量和品质是影响大豆经济价值的重要因素。本成果针对大豆种植的增产增效,通过优化组合设计与后代基因型选择的方法,开展了高产和优质大豆新品种的选育,培育出高产与优质兼备的大豆新品种南农 47、南农 69 和南农 43,高产抗逆大豆新品种南农 66 和南农 64;其中南农 47 通过国家审定,南农 66 通过湖北省审定,其他品种通过江苏省审定。部分品种已完成成果转化,转化金额300余万元。 主要技术特点: 南农 47 蛋白质含量 44.4%,接近高蛋白(45.0%)标准,在黄淮海南片种植,亩产高达 337.34公斤;南农 66 亩产 205.51 公斤,具有耐高温的特点;南农 69 油脂含量 22.2%,超过高油标准;南农 43 异黄酮含量高达 5980μg/g,具有较高的保健价值。
随着水稻生产规模经营的快速稳定发展,水稻生产机械化得到快速发展,但水稻施肥的问题凸显:(1)氮肥施用量大,长江流域稻区尤为突出;(2)优化的施肥次数多,劳动强度大;(3)施肥方式落后,以人工撒施肥为主,施肥效果差,稻田氮肥损失现象严重;(4)简单低效的“一炮轰”现象有反弹趋势。 本研究团队在前期研究形成的“水稻精确定量施肥”基础上,根据水稻氮肥吸收特点和不同释放速率的缓控释肥特点,对不同类型肥料进行科学混合组配成专用的“缓混肥”,其养分释放规律与优质高产水稻二次吸肥高峰同步。以此为核心,结合机插侧深施肥技术、水分精确灌溉和穗肥精确诊断,通过多年多点实践证明,该成果实现机插水稻“一次轻简施肥、一生精准供肥”的效果,表现显著增产、提质、增效,受到种植大户的广泛欢迎。
机插水稻秧苗的传统培育模式依托于塑料软盘或硬盘,使用加工处理的大田土壤作介质,培育出的稻苗综合素质佳、质量稳定,适于机械栽插。但营养土的制备工序繁琐,耗时耗力,且破坏大田表面耕作层:常规塑盘规格小,机插秧时需频繁停机装载秧毯,大大限制了移栽的效率。新型育秧基质制备工艺也较复杂,且价格昂贵。 为推动机插秧轻简高效化发展,本团队摒弃了传统育秧所用的营养土(基质),而采用育秋膜+稻壳作为育秧介质,减少成本的同时也减轻了秧苗的重量。使用串联式秧盘,秧块长度可根据实际需要调整,减少换秧频率使机插效率得以有效提高。因为没有基质,所以育秧的环节也更为干净清洁,水稻的整个苗期生长也更易调控,秧龄弹性更大,利于工厂化、集约化育秧。与传统育秧相比,本方法能在保证产量的前提下做到省工节本、绿色高效,有利于推动水稻生产的轻简绿色高效发展。 该成果已授权发明专利3项、实用新型专利2项,发表论文5篇以上,出版专著一本。