制种安全高配合力株1S及衍生早稻不育系的选育与应用隆平高科.docx
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制种安全高配合力株1S及衍生早稻不育系的选育与应用隆平高科
一、项目名称：
制种安全高配合力株1S及衍生早稻不育系的选育与应用
二、提名者及提名意见
湖南省人民政府
提名意见：
针对水稻两用核不育系繁制种安全性低，杂交早稻高产与早熟矛盾突出、以及后期易倒伏、品质较差等技术难题，在国家发改委《国家生物育种产业化专项》等项目支持下，开展水稻温敏核不育和矮秆新种质创制、制种安全、高配合力两用核不育系和早熟、高产、抗病、优质杂交早稻品种培育研究，取得如下重要创新成果：
1.创制水稻温敏核不育新种质，培育出迄今国内外不育起点温度最低、育性最稳定、种子生产最安全的早稻不育系株1S，从种性上破解了水稻温敏核不育系繁殖与制种不安全的重大技术难题。
2.创制水稻不育系矮秆突变新种质，克隆了特异调控茎秆基部节间缩短的新基因SBI，培育出矮秆、抗倒、优质早稻不育系湘陵628S，满足了规模化、机械化种植需要。
同时，导入了粳型Wxb等优质基因，攻克了杂交早籼整精米率低、米饭硬、口感差等技术难题。
3.利用株1S、湘陵628S培育出11个衍生早稻不育系和国审早稻22个，省审早稻78个（101次），分别占同期国审和省审两系早稻的81.5%和70.9%，在早稻产量、熟期、抗倒性、广适性、品质等方面取得了重大突破。
项目发表论文110篇，获植物新品种权、专利等知识产权20项。
成果累计推广面积26078.58万亩，新增稻谷60.50亿公斤，创社会经济效益124.63亿元，其中2016-2018年累计推广6052.38万亩，新增稻谷14.04亿公斤，实现社会经济效益35.80亿元，为保障粮食安全作出了重大贡献。
三、项目简介
长江中下游早稻常年种植面积约8000万亩，发展杂交早稻对保障国家粮食安全意义重大。
针对水稻温敏核不育系存在繁制种安全性低，杂交早稻高产与早熟矛盾突出，以及后期倒伏和品质较差等技术难题，项目在水稻温敏核不育和矮秆新资源创制，制种安全､高配合力温敏核不育系培育，早熟、高产、抗倒、抗逆、优质杂交早稻新品种选育及产业化应用技术等方面，历经20余年研究，取得了如下重要成果：
1、创制水稻温敏核不育新种质，培育出制种安全、配合力强、综合性状优良的早稻不育系株1S。
利用籼粳亚种间杂交创制出水稻温敏核不育新种质，核不育基因遗传来源有别于农垦58S和安农S-1。
研创出自然低温和人工低温双重压力胁迫选择技术，培育出温敏核不育系株1S，不育起点温度低（≤22.6℃），耐受低温历期长（>6天），生理不育下限温度低（≤17.5℃），是迄今国内外不育起点温度最低、育性最稳定、种子生产最安全的水稻温敏核不育新种质，破解了温敏两用核不育系繁制种安全性重大技术难题。
2、创制水稻不育系矮秆突变新种质，培育出矮秆、抗倒、优质早稻不育系湘陵628S。
利用体细胞无性系诱变技术，创制出株1S矮秆突变新种质SV14S，克隆了特异调控茎秆基部节间缩短新基因SBI（MolecularPlant,2017）。
用SV14S与带粳型Wxb等优质基因的ZR02杂交，培育出矮秆优质不育系湘陵628S，培育出15个矮秆抗倒的杂交早稻品种，满足了轻简化、机械化制种与大田生产的需要。
同时，湘陵628S导入了粳型Wxb等优质基因，其系列早稻品种平均整精米率60.2%，比同期审定的其他两系组合和三系组合平均分别高5.2和9.1个百分点，直链淀粉含量中等，胶稠度软，米饭食味佳。
有2个品种品质达国颁或部颁优质米标准，陵两优396是近10年湖南省评定的唯一一个优质杂交早稻，有效解决了杂交早稻整精米率低、米饭硬、口感差等技术难题。
3、株1S、湘陵628S已成为温敏核不育核心种质，用其已培育出11个衍生早稻不育系及100个杂交早稻新品种。
其中，国审品种22个，省审品种78个（101次），分别占同期国审和省审两系早稻品种的81.5%和70.9%。
100个品种123次区试平均比对照增产4.93%，熟期比同期审定的三系早稻短3天。
其中熟期≤106天的早熟早稻10个，平均比对照增产5.24%，熟期早5天以上，填补了早熟杂交早稻空白，有效解决了早熟与高产的矛盾。
农业部认定的超级稻3个、主导品种5个，国家和省区试对照品种4个，累计推广面积超过1000万亩的品种3个；湖南省认定的镉低积累应急性杂交早稻品种9个。
项目研究集成了株1S及衍生不育系安全高产繁殖技术，品种高产制种及栽培技术，发表论文110篇，获植物新品种权、专利等知识产权20项。
2001-2018年累计推广面积26078.58万亩，新增稻谷60.50亿公斤，创社会经济效益124.63亿元，其中2016-2018年累计推广6052.38万亩，新增稻谷14.04亿公斤，实现社会经济效益35.80亿元。
部分成果获省一等奖1项，省部级二等奖3项。
五、客观评价
本项目获省部级奖励4项，获植物新品种权、专利、软件著作权等知识产权20项，国审早稻品种22个，省审品种78个（101次），发表论文110篇，他引859次。
1.湖南省农学会组织以著名育种家谢华安院士为组长、邹学校院士和贺浩华教授为副组长的专家组给予高度评价
该项目“创制出两系温敏核不育系新种质株1S，研创出自然低温和人工低温双重压力胁迫选择技术，育成的株1S具有不育起点温度低（＜22.6℃），耐受低温历期长（6天），生理不育下限温度低（17.5℃），是迄今国内外不育起点温度最低、育性最稳定、种子生产最安全的水稻温敏核不育新资源”。
“利用株1S不育基因源培育出16个衍生早稻新不育系，创新性利用体细胞无性系诱变技术创制出含有新矮秆基因SBI的新矮源，培育出矮秆、抗倒、优质早稻不育系湘陵628S”。
“利用株1S及衍生不育系已培育出122个综合性状优良的杂交早稻新品种，其中，国审品种26个，占同期国审两系早稻品种的78.8%，省级审定早稻品种96个，占同期省级审定两系早稻品种的72.7%”。
“尤其是育成了生育期短于106天的早熟杂交早稻品种10个，平均亩产高达497.3公斤，比对照增产5.24%，生育期早5天，有效解决了杂交早稻早熟与高产的矛盾”｡专家组一致认为：
“该成果原创性强，生产应用广泛，产生了巨大的经济与社会效益。
成果整体水平居同类研究国际领先水平”。
（附件22）
2.有关专家学术性评价意见
2017年中国三亚首届国际水稻论坛，以袁隆平院士为主任，包括万建民、谢华安、罗锡文、张洪程、刘旭、陈温福、朱英国、李家洋、宋宝安等10名院士在内的评审委员会为水稻全球育种之星杨远柱的颁奖词：
“从事杂交水稻20余年，培育的“株1S”是国内育性转化起点温度最低、育性最稳定的温敏核不育系”。
国家区试主持人杨仕华博士在《我国南方稻区杂交水稻育种进展》（杂交水稻，2004（5））中评价：
“1998-2003年南方区试，早稻比对照增产的前5位杂交稻品种中，前4位均是两系品种。
有些高产品种还具有较好的米质和抗病性，如株两优02、株两优120、株两优505抗-中抗稻瘟病”（附件41）。
中国水稻所斯华敏等在《我国两系杂交水稻发展的现状和建议》（中国水稻科学，2011（5））中认为：
“目前在生产中发挥重大作用的主要不育系有培矮64S、广占63S、株1S、准S和Y58S，株1S配制的杂交组合数量居所有不育系的第二位”（附件42）。
水稻育种专家李必湖等在《温敏核不育水稻育性对低温持续时间的敏感性差异比较研究》（作物学报，2003（6））中认为：
“株1S和陆18S经6d低温处理（昼21.5℃/夜20.5℃）表现为稳定不育，对低温反应钝感，杂交制种最为安全”（附件43）。
3.政府文件评价
株两优819、陆两优819、陵两优268被农业部确认为超级稻品种，株两优02、株两优819、陆两优996、陵两优268、株两优505被农业部确定为主导品种（附件34）。
株两优819等9个早稻品种被湖南省确定为重金属污染耕地修复及农作物种植结构调整用的镉低积累应急品种（附件33）。
在湖南省第七次优质稻评选中，陵两优396被评为三等优质稻，陵两优611于2009年通过江西省审定，米质达国优3级（附件32）。
4.验收意见
以陈温福院士为组长的专家组对国家农业科技跨越计划验收意见：
陆两优996百亩示范片平均达583.8公斤，经济社会效益显著（附件47）。
以廖西元研究员为组长的专家组对国家农业科技跨越计划的验收意见：
在湖南、海南繁殖株1S原种1081.5亩，单产比项目实施前两年提高34.7%；在湖南、广西制种株两优02面积2.7万亩，平均亩产达到220公斤（附件47）。
以邹应斌教授为组长的专家组对国家农业科技成果转化资金项目验收意见：
106亩株两优819亩产530.8公斤，比示范区同熟期对照品种湘早籼13号增产14.2%，是一个产量高、熟期早、抗性强、米质好的两系杂交稻组合（附件44）。
以陈大洲研究员为组长的专家组对国家农业科技成果转化资金项目验收意见：
105亩株两优02亩产603.8公斤，比同熟期对照品种金优402增产12.6%，生育期短3天，具有很好的应用前景（附件44）。
以李必湖研究员为组长的专家组分别对1700亩株两优819、465亩陆两优996制种现场测产，平均亩产分别为301.9公斤和297.72公斤（附件46）。
以肖层林研究员为组长的专家组对国家农业科技成果转化项目的验收意见：
对116亩株1S冷灌繁殖示范片进行现场测产验收，实际亩产317.02公斤，株1S在育性敏感期用冷水串灌处理，达到了高产高纯度繁殖目标（附件45）。
以张似松研究员为组长的专家组对国家农业科技成果转化资金项目验收意见：
109.7亩陵两优268平均亩产603.5公斤，比对照品种金两优02增产9.5%。
陵两优268是一个产量高、熟期适宜、耐肥抗倒、米质优良的两系杂交早稻新组合，具有很大的应用前景（附件45）。
六、应用情况和效益
1．应用情况（限2页）
通过建立共享机制，开放株1S及衍生不育系配组权，先后授权56家科研院所或企业使用，有34家单位利用株1S及衍生不育系选配出66个品种通过审定，加快了株1S不育基因源的广泛应用，提高了种质资源利用效率。
获发明专利1项，植物新品种权17项，软件著作权1项，发表论文110篇；并通过“公司+农户或制种合作社的生产模式”、“公司+乡镇代理的种子直销模式”、开展“营销示范，春芽行动”为核心的技术服务，加速了成果的广泛应用。
据全国农技推广中心和应用单位证明统计：
2001-2018年累计推广26078.58万亩（全国农技推广中心统计2001-2017年累计推广24146.23万亩，2018年各省推广面积数据还未上报，因此，根据株1S及衍生不育系系列品种所有应用单位推广情况统计，2018年推广面积1932.35万亩），新增稻谷60.50亿公斤，创社会经济效益124.63亿元，其中2016-2018年累计推广6052.38万亩，新增稻谷14.04亿公斤，实现社会经济效益35.80亿元，为确保国家粮食安全作出了重要贡献。
主要应用单位情况表
序号
单位名称
应用的技术
应用对象及规模
应用起止时间
单位联系人/电话
1
全国农技推广服务中心
株1S及衍生不育系及组合应用
本项目所有早稻新品种，截止2017年，累计推广24146.23万亩
2001-2018
2
湖南金色农华种业科技有限公司
同上
陆两优996、株两优4024的应用，近三年累计推广154.35万亩
2006-2018
3
湖南希望种业科技股份有限公司
同上
株两优819的应用，近三年累计推广168.00万亩
2010-2018
4
湖南神农大丰种业科技有限责任公司
同上
帮两优9103的应用，近三年累计推广202.25万亩
2015-2018
5
湖南活力种业科技股份有限公司
同上
株两优2008的应用，近三年累计推广196.59万亩
2012-2018
6
湖南农大金农种业有限公司
同上
陆两优4026的应用，近三年累计推广116.57万亩
2012-2018
7
江西博大种业有限公司
同上
株两优152的应用，近三年累计推广114.80万亩
2011-2018
8
湖南泰邦农业科技股份有限公司
同上
谭两优83的应用，近三年累计推广232.85万亩
2011-2018
9
广西智友生物科技股份有限公司
同上
株两优30的应用，近三年累计推广157.80万亩
2013-2018
10
江西金山种业有限公司
同上
陵两优396、陆两优35、株两优606的应用，近三年累计推广115.85万亩
2011-2018
11
江西天涯种业有限公司
同上
陵两优193、陆两优98等5个品种的应用，近三年累计推广114.10万亩
2008-2018
12
株洲亚邦种业有限公司
同上
株两优10的应用，近三年累计推广121.61万亩
2012-2018
13
江西洪崖种业有限责任公司
同上
株两优39的应用，近三年累计推广106.30万亩
2013-2018
14
湖南桃花源农业科技股份有限公司
同上
株两优173等品种的应用，近三年累计推广229.05万亩
2011-2018
15
袁隆平农业高科技股份有限公司
同上
株两优02、陵两优28等40个品种的应用，近三年累计推广3268.79万亩
2001-2018
2．经济效益和社会效益（限2页）
（1）经济效益
自然年
完成单位
主要应用单位
新增销售额
新增利润
新增销售额
新增利润
2016年
67643.10
10146.47
109729.50
16773.27
2017年
65302.65
9795.40
106523.87
16280.10
2018年
62691.30
9403.70
102429.88
15656.09
累计
195637.05
29345.56
318683.25
48709.45
主要经济效益指标的有关说明：
完成单位（隆平高科）经济效益说明：
2016-2018年，分别销售株两优02、株两优819、陵两优268等40个品种种子2147.40万公斤、2073.10万公斤、1990.20万公斤，平均销售价格31.5元/公斤，隆平高科综合销售利润率15%（附件21）。
年新增销售额=年种子销售数量×平均每公斤种子销售价格31.5元。
新增利润=新增销售额×综合销售利润率15%。
主要应用单位（含完成单位）效益说明：
2016-2018年，株1S及其衍生早稻不育系所配杂交早稻品种推广面积分别为1824.81万亩、1771.16万亩、1702.94万亩，合计5298.91万亩（附件8-21）。
经济效益数据是项目应用单位根据推广面积、亩用种量、销售单价等计算所得，即年新增销售额=年推广面积×平均每亩用种量2.0公斤×平均每公斤种子销售价格30元。
新增利润=新增销售额×平均应用单位综合销售利润率15%。
（2）社会效益
①创制的低不育起点温敏核不育新种质和矮秆新种质、克隆的新基因和培育的新不育系，创立的水稻温敏不育系自然低温与人工低温双重压力胁迫选择法、创建不育系诱变技术体系、两系杂交水稻制种基地和时段选择决策系统等成果，丰富和发展了水稻种质创新理论、方法与资源，促进了杂交水稻技术进步。
②株1S及衍生早稻不育系所选育的系列早稻品种早熟性好，尤其是育成了10个生育期短于106天的早熟品种，填补了早熟杂交早稻品种空白。
早熟杂交早稻的推广，有利于晚稻早插早管，夺取双季高产，对扩大双季杂交早稻种植面积，保障国家粮食安全具有重大意义。
③株1S及衍生不育系系列品种稻瘟病抗性好，尤其是株两优02等10个抗稻瘟病品种的推广，大大降低了农药施用量，减少了农田面源污染，具有显著的生态效益。
而且，株1S带2个镉低积累QTL，培育的品种大多具有镉低积累特性，其中9个品种被湖南省农委认定为镉低积累应急品种，被列为湖南省重金属污染耕地修复及农作物种植结构调整政府采购品种。
镉低积累早稻新品种的推广，对确保人们稻米食用安全具有重要意义。
④优质软米不育系湘陵628S所配早稻组合，整精米率高达60%以上，比同期审定的其他两系杂交早稻高5.2个百分点，比同期审定的三系杂交早稻高9.1个百分点，直链淀粉含量和胶稠度适中，米饭柔软，食味佳，有效解决了长期未解决的早籼稻整精米率低，米饭硬，食味差的技术难题，提高了米业加工效益和早籼米的市场竞争力，对推动农业供给侧结构性改革具有重要意义。
⑤利用矮杆抗倒不育系湘陵628S培育的陵两优系列杂交水稻组合，表现高度抗倒、适合轻简化、机械化制种和大田种植，对发展水稻规模化生产，促进产业升级具有重要作用。
⑥通过建立共享机制，开放株1S及衍生不育系配组权，先后授权56家科研院所或种子企业使用，促进了科企合作，推动了隆平高科等民族种业的快速发展，2016年，隆平高科被《福布斯》评为“最具创新力成长型企业”，2018年，成为世界种业企业第八强。
七、主要知识产权和标准规范等目录（不超过10件）
知识产权（标准）类别
知识产权（标准）具体名称
国家
（地区）
授权号（标准编号）
授权（标准发布）日期
证书编号
（标准批准发布部门）
权利人（标准起草单位）
发明人（标准起草人）
发明专利（标准）有效状态
植物新品种权
株1S
中国
CNA20050416.9
2009年7月1日
第20092240号
株洲市农业科学研究所
杨远柱唐平徕杨文才陈运泉石天宝郭万如凌文彬
有效
植物新品种权
湘陵628S
中国
CNA20070803.1
2011年3月1日
第20113548号
湖南亚华种业科学研究院
杨远柱符辰建刘选明宋永帮周永祥张章胡小淳
有效
论文
ShortenedBasalInternodesEncodesaGibberellin2-OxidaseandContributestoLodgingResistanceinRice
中国
Volume11,Issue2
2017年12月5日
DOI:
org/10.1016/j.molp.2017.12.004
MolecularPlant
刘畅郑帅桂金山符辰建于哈斯宋东亮沈君辉秦鹏刘选明韩斌杨远柱李来庚
有效
植物新品种权
陆18S
中国
CNA20040178.5
2007年5月1日
第20071078号
袁隆平农业高科技股份有限公司
杨远柱唐来徕杨文才陈运泉凌文彬石天宝郭万如
有效
植物新品种权
湘陵750S
中国
CNA20090951.6
2014年11月1日
第20144601号
湖南亚华种业科学研究院
杨远柱符辰建胡小淳宋永帮周永祥秦鹏孙振彪
有效
植物新品种权
株两优819
中国
CNA20050929.2
2009年5月1日
第20092112号
湖南亚华种业科学研究院
杨远柱符辰建宋永帮唐平徕周永祥郑卫华
有效
植物新品种权
陆两优819
中国
CNA20080828.1
2014年11月1日
第20144587号
湖南亚华种业科学研究院
杨远柱符辰建张章胡小淳周永祥宋永帮
有效
植物新品种权
陆两优996
中国
CNA20040514.4
2007年7月1日
第20071236号
湖南农业大学
陈立云唐文邦刘国华
有效
植物新品种权
陵两优268
中国
CNA20080827.3
2014年11月1日
第20144586号
湖南亚华种业科学研究院
杨远柱符辰建周永祥胡小淳宋永帮张章秦鹏
有效
植物新品种权
陵两优32
中国
CNA20101177.9
2014年11月1日
第20144614号
袁隆平农业高科技股份有限公司、湖南亚华种业科学研究院、中国水稻研究所
杨远柱胡小淳符辰建秦鹏宋永邦周永祥张章孙振彪
有效
承诺：
上述知识产权和标准规范等用于提名国家科学技术进步奖的情况，已征得未列入项目主要完成人的权利人（发明专利指发明人）的同意。
第一完成人签名：
八、主要完成人情况表
姓名
杨远柱
性别
男
排名
1
国籍
中国
工作单位
袁隆平农业高科技股份有限公司
行政职务
二级单位
湖南亚华种业科学研究院
党派
完成单位
袁隆平农业高科技股份有限公司
所在地
对本项目技术创造性贡献：
主持创制温敏核不育株1S水稻新资源；主持创制矮秆新资源；主持育成株1S及衍生不育系6个、杂交早稻组合42个（次）；研究集成株1S及衍生不育系繁制种技术和品种高产栽培技术，组织大面积示范推广。
主持创新点第1、2、3的工作。
该项研究工作占本人工作量70%。
[旁证材料：
品种权2项（附件1-2），单位应用说明1份（附件4），知识产权名录1份（附件24），品种审定证书5份（附件25-26），论文38篇（附件3、附件35-38）]
姓名
陈立云
性别
男
排名
2
国籍
中国
工作单位
湖南农业大学
行政职务
二级单位
农学院
党派
完成单位
湖南农业大学
所在地
对本项目技术创造性贡献：
1、育成陆两优996、株两优4024、株两优4026、陆两优4026、陵两优4024等5个两系杂交早稻品种，建立了高产栽培及种子生产技术；2、育成帮191S和Z236S等2个株1S衍生不育系。
对创新点3做出重要贡献。
该项研究工作占本人工作量70%。
[旁证材料：
单位应用说明1份（附件4），知识产权名录1份（附件24），品种审定证书2份（附件26），论文10篇（附件38）]
姓名
凌文彬
性别
男
排名
3
国籍
中国
工作单位
株洲市农业科学研究所
行政职务
二级单位
无
党派
完成单位
株洲市农业科学研究所
所在地
对本项目技术创造性贡献：
1、参与株1S、陆18S的选育；2、参与育成株两优02等10个早稻品种；3、负责株1S繁殖技术研究和新组合的示范推广工作，参与株1S产业化项目8项。
对创新点1、3做出重要贡献，该项研究工作占本人工作量70%。
[旁证材料：
品种权1项（附件1），单位应用说明1份（附件4），知识产权名录1份（附件24），论文5篇（附件38）]
姓名
李西明
性别
男
排名
4
国籍
中国
工作单位
中国水稻研究所
行政职务
二级单位
国家水稻改良中心
党派
完成单位
中国水稻研究所
所在地
对本项目技术创造性贡献：
育成国审品种株两优39、株两优35，省审品种陵两优22、陆两优173和陆两优35，并参与这些品种的生产技术集成、示范和推广。
对创新点3做出重要贡献。
该项研究工作占本人工作量30%。
[旁证材料：
单位应用说明1份（附件4），陵两优22审定证书1份（附件25）]
姓名
刘选明
性别
男
排名
5
国籍
中国
工作单位
湖南大学
行政职务
二级单位
生物学院
党派
完成单位
湖南大学
所在地
参加本项目的起止时间
对
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