


一是创立了高效精确的小麦耐热性三级评价体系,筛选出117份有重要育种利用价值的耐热种质资源,有效地解决了耐热资源家底不清和难以准确鉴定的问题。采用细胞膜热稳定性等生理指标进行苗期室内快速筛选、通过分期播种实现对资源的田间高通量评价、借助人工升温处理进行灌浆期精准鉴定,实现了小麦耐热性鉴定的规模化、准确化和实用化。利用该体系率先完成了代表全球不同地域的1353份小麦材料的耐热性评价,筛选出117份优异耐热小麦资源,作为耐热性遗传改良的核心亲本给国内10家育种单位利用。
二是发掘了27个小麦耐热关键QTL/基因,开发了15个紧密连锁的分子标记,驱动了小麦耐热分子育种技术的创新与发展。率先利用小麦染色体代换系对耐热基因进行了染色体定位研究,发现3A、3B等染色体携带耐热主效基因位点,开创了小麦耐热遗传研究的先河;采用QTL定位策略发掘出15个耐热关键QTL,并开发了与之紧密连锁的分子标记,扭转了小麦耐热分子标记匮乏的局面;鉴定出12个具有耐热功能的重要基因,是国际上鉴定小麦耐热基因数量最多的实验室;首次明确了组蛋白修饰和非编码RNA等表观遗传调控在小麦热胁迫响应过程中发挥重要作用。
三是建立了小麦耐热资源创新和高效利用的技术体系,培育出以农大5181、农大212为代表的一批突破性耐热高产新品种(系),取得了显著的经济和社会效益。集成了“表型精准鉴定—分子标记追踪—轮回选择聚合”耐热育种新技术体系,使育种周期缩短3-4年,选育效率提高10%以上,创制出耐热性状突出、综合农艺性状优异的新种质82份,育成耐热高产广适小麦新品种11个。其中“农大5181”先后通过北京市、国家北部冬麦区、河北省、国家黄淮旱肥地审定,表现出显著的增产效果(附件26-28)。上述品种累计推广6399.7万亩,近三年(2017-2019)累计推广2702.8万亩。
团队在本学科主流期刊杂志上发表小麦耐热相关论文52篇,他引1121次,获国家发明专利12项,审定新品种11个,获得国家技术发明二等奖和教育部技术发明一等奖各1项。