863计划：建立重要转基因技术体系

　　

在国家863计划支持下，科研攻关获得了一批具有自主知识产权的新基因，建立并完善了一些重要经济和杂粮作物的转基因技术体系，培育出早熟不早衰的转基因棉花新品种，创造了大量育种新材料。

（1）克隆了一批具有自主知识产权的新基因
采用同源克隆结合RACE技术，从斑茅中扩增出甜菜碱醛脱氢酶BADH基因；从甘蔗中克隆pepc光合基因；从辽棉9号衰老叶片中克隆了编码半胱氨酸蛋白酶的cDNA，这些新基因已申请国家发明专利。克隆了光合作用卡尔文循环关键调节酶SBP、PRK的基因；甘蔗花叶病病毒全长基因；苎麻植物中的咖啡酰CoA甲基转移酶；毛白杨木质素合成关键酶4-CL基因；棉花叶绿体Cu/Zn-SOD基因等。这些新基因在改良作物耐盐、抗衰老、提高光合效率、抗病及抵抗外界不良环境等方面具有广阔的应用前景。

（2）建立和完善了一些经济作物和杂粮作物的转基因技术体系
先后建立了高效甘薯遗传转化体系；建立了亚麻、红麻、苎麻农杆菌介导的基因转化体系，并获得了转基因再生植株；建立了苹果、柑橘等转基因技术平台；进一步优化、完善了谷子转基因技术体系；建立了甘蔗无抗生素标记选择系统；初步完成了马铃薯多基因转化和重组系统的建立；建立了以甘蓝型油菜游离小孢子为受体的遗传转化体系和农杆菌介导的油菜高效转化体系，为转基因新品种的培育和产业化提供了技术储备。

（3）利用转基因技术，结合分子育种及常规育种，培育出早熟抗衰老的棉花新品种
通过转基因技术、远缘杂交技术和生化辅助育种技术的突破和有机结合建立了棉花高效转基因技术平台，实现了大规模外源基因的高效导入和新品种的选育。育成的第一个具有自主知识产权的国产双价转基因抗虫棉－中棉所41，集优质、高产、抗病、抗虫性于一体，是我国棉花育种的重大突破。比美国抗虫棉33B增产24.3%，纤维品质优良。早熟双价(Bt+CpTI)转基因抗虫棉－中棉所45，除较美国33B增产16.4%，还表现较强的抗枯黄萎病，稳定的抗虫性以及早熟不早衰特性。

通过抗早衰基因的克隆、转化和早熟性相关数量性状的分子标记及QTLs定位, 选育出早熟不早衰、青枝绿叶吐白絮的短季转基因棉花系列品种中棉所24、27和36，为棉花的早熟早衰问题的根本解决揭开了新的一页，成为常规育种与生化、分子育种相结合的成功典范。获得国家科技进步二等奖。一批国产抗虫新品种的培育和推广，使国产抗虫棉在国内市场的份额从1998年的5%上升到2005年的75%以上，在与美国抗虫棉的市场竞争中取得了决定性的胜利，并使农民每年增收150亿元。

（4）利用转基因技术，创造育种新材料，为新品种的选育和产业化提供材料储备
通过植物遗传转化技术，分别将高光合酶基因、抗病基因、抗虫基因及抗旱基因转入不同作物，获得一批转基因植物育种新材料。将玉米PEPC基因导入水稻光温敏核不育系、恢复系等优异亲本中，经多年多世代研究得到了3个较稳定的含玉米PEPC基因的高光效水稻株系，其饱和光合速率提高50%，且玉米PEPC基因在新遗传背景下仍能高水平表达并能稳定遗传。将几丁质酶和þ1,3-葡聚糖酶双价基因转化甘蓝型双低杂交油菜亲本恢复系和保持系，获得了转基因抗菌核病的恢复系和保持系植株。以高感甘薯茎线虫病的甘薯品种栗子香及徐薯18为材料，对水稻巯基蛋白酶抑制剂（OCI）基因的遗传转化进行了研究，已获得2000余株转基因植株。对部分转基因株系进行田间茎线虫病抗性试验，结果表明部分转基因株系的茎线虫病抗性有一定的提高。将拟南芥液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因（AtNHX1）和高亲合性K+转运蛋白基因（AtKHT1），转入马铃薯，获得“甘农薯2号”和“克新2号” AtNHX1转化植株。