专家简介
傅廷栋

傅廷栋,油菜遗传育种学家,中国工程院院士,第三世界科学院院士。中国油菜杂种优势利用研究的开拓者之一。在国内首次育成甘蓝型油菜自交不亲和系及其杂种;在国际上首先发现波里马油菜细胞质雄性不育,并被广泛应用于育种实践;育成华杂2号、3号、4号等优质高产杂交油菜在生产上推广,为中国油菜生产作出了重要贡献。

2017年5月25日,获得全国创新争先奖。

研究方向和成果

他长期从事"作物育种"的教学和油菜遗传育种研究工作:1975年在国内首次育成甘蓝型油菜自交不亲和系杂种,并育成自交不亲和系的保持系、恢复系,实现自交不亲和系"三系化"制种,1972年在国际上首次发现波里马油菜细胞质雄性不育,被认为"是国际上第一个有实用价值的油菜雄性不育类型",并被国内外广泛应用于育种实践,到1994年止,加拿大、澳大利亚等国注册的12个油菜三系杂种中就有9个是利用波里马雄性不育系育成的;育成(审定)油菜低芥酸三系杂种"华杂2号"和低芥酸、低硫苷三系杂种"华杂3号"、"华杂4号"累计推广面积2000多万亩;主编有《杂交油菜的育种与应用》等专著,在国内外发表论文40多篇,提出一些如"油菜起源中心与三系选育有密切关系"等新见解。

主要论著

1 华中农学院油菜科研组(傅廷栋等).甘蓝型油菜自交不亲和系的选育.中国油料作物科技,1975(4):77~85

2 华中农学院油菜组(傅廷栋等).甘蓝型油菜自交不亲和系杂种的选育与利用.农业科学通讯,1976(11~12):30~31

3 华中农学院作物育种教研室(傅廷栋等).甘蓝型油菜自交不亲和系杂种的利用.遗传学报,1977(1):42~48

4 傅廷栋,杨光圣,杨小牛,马朝芝.油菜波里马细胞质雄性不育的发现、研究与利用.自然科学进展,1995(1)

5 傅廷栋.油菜饼中硫代葡萄糖苷的遗传及其低含量品种选育.华中农学院学报,1982(3):1~7

6 傅廷栋,金忠恒等.作物育种与良种繁育.武汉:湖北人民出版社,1983

7 傅廷栋(参编).油菜的遗传与育种第8、9、10三章.上海:上海科技出版社,1985 8傅廷栋(主编)."杂交油菜的育种与应用".武汉:湖北省科技出版社,1995

9 傅廷栋(参编).实用油菜栽培学第14章.上海:上海科学技术出版社,1987

10 傅廷栋,杨小牛,杨光圣.甘蓝型油菜波里马雄性不育的选育与研究.华中农业大学学报,1989(3):210~217

11 傅廷栋.论油菜的起源进化与雄性不育三系选育.中国油料,1989 (1):7~10

技术成就

自交不亲和是植物在长期进化过程中形成的,是避免自花授粉、促进异花授粉、保证物种生存和繁衍的生殖特性,其具体表现为本株的雄性配子不能与雌性配子受精结合产生合子,以使物种内最大限度地异交和重组。应用自交不亲和系配制杂种是油菜杂种优势利用的重要途径。

1960年瑞典人Olsson首先在甘蓝型油菜中发现自交不亲和现象,并从自交后代中分离出自交不亲和单株,经连续自交得到稳定的自交不亲和系。但他所发现的自交不亲和系属显性基因控制,杂种第一代表现自交不亲和,因此对收获种子的油菜来说是无法应用的。傅廷栋在中国最先开展甘蓝型油菜自交不亲和系的研究。1973年春他用甘蓝型油菜与白菜型油菜种间杂种为材料,共套袋自交300株,得到27株自交结实率很低的植株;同年在青海夏繁,这些植株剥蕾授粉自交的后代产生分离,但大部分仍保持自交不亲和。连续进行3~5代的自交分离和定向选择后,1975年他在国内首次育成甘蓝型油菜211、271等自交不亲和系,由它们配制的杂种第一代增产10%~20%。这一成果1978 年获全国科学大会奖。后来傅廷栋又从胜利油菜的辐射后代中筛选育成了自交不亲和系219。

为了克服繁殖自交不亲和系需要人工剥蕾的困难,几十年来,各国学者积极探索新的方法以取代蕾期授粉。1981年傅廷栋及其研究组首次育成甘蓝型油菜自交不亲和系的保持系和恢复系,实现了"三系"化制种,并提出了繁殖制种的原理和方法。傅廷栋等在前人工作的基础上,还深入研究了用盐水克服自交不亲和性的适宜浓度、方法及其机理,为繁殖自交不亲和系提供了新的途径。这些研究结果引起国内外同行的重视。贵州省油料作物研究所利用271作母本配制成自交不亲和系杂种油研3号,1991年通过贵州省农作物品种审定;1993年华中农业大学与瑞典Svalof AB公司签订了转让271自交不亲和基因的合同;1994 年美国学者开始以271作为甘蓝型油菜自交不亲和系的典型代表进行分子遗传学研究。

60年代末以来,国外先后在十字花科植物中发现了多种类型的细胞质雄性不育,如1968年日本Ogura发现的萝卜胞质不育型(ogu cms)、1971年日本Shiga和1972年英国Thompson分别发现的nap胞质不育型(nap cms)、1972年Peason发现的黑芥胞质不育型(nig cms)、1979年Hinath和Konno发现的墙生二行芥胞质不育型(mur cms)等。这些不育类型难以找到恢复系或者不育性不稳定,因而无法直接用于生产。

1972年3月20日,傅廷栋在武汉南郊华中农学院油菜试验田原始材料圃的甘蓝型品种波里马中,首次发现19个天然雄性不育株。以后育成了稳定的胞质雄性不育系,被国际上称为波里马胞质不育型(pol cms),它的不育性稳定,又能找到保持系和恢复系,且无不良胞质效应等特点,因此很快被国内外油菜育种界所利用。

1973年7月,傅廷栋在武汉全国油菜科技协作会议上介绍了发现波里马油菜细胞质雄性不育型等情况。会后,他与刘后利教授一起把波里马不育株自由授粉的种子赠送给全国近10个省的同行。1976年湖南省农业科学院利用这一材料首次实现"三系"配套。1981年中国有关专家把pol cms赠送给澳大利亚同行。至此pol cms逐步传播到世界各油菜生产国。

1987年傅廷栋应邀在波兰召开的第七届国际油菜大会上作了《pol cms的发现与研究》的报告,此后各国纷纷把pol cms应用于油菜育种实践。据所查到的品种目录,到1994年底,国内外育成的油菜"三系"杂种中,有大约80%的杂交种是用pol cms育成的。此外,pol cms还被国内外学者转育成青花菜不育系、小白菜不育系、红菜薹不育系、大白菜不育系、菜心不育系等。大家公认pol cms"表现最优,是第一个有实用价值的油菜雄性不育类型"。它的发现对世界油菜乃至十字花科蔬菜作物杂种优势利用作出了重要贡献。

在育种的同时,傅廷栋及其研究组对pol cms的遗传、分类、细胞质效应、形态解剖、恢复基因分布及杂种优势进行了系统的基础研究。他主持的"波里马油菜雄性不育的发现与研究"1991 年获国家教委科技进步一等奖。

1991年7月,4年一度的全世界油菜科学家盛会--第八届国际油菜大会在加拿大Saskatoon召开,近50个国家、地区的680多位代表出席。7月10日晚上,国际油菜研究咨询委员会(GCIRC,巴黎)专门为傅廷栋个人举行隆重的颁奖仪式,授予他世界油菜科学界最高荣誉--"杰出科学家"奖章和证书,以表彰他"在发现波里马雄性不育及发展国际杂交油菜方面作出的卓越贡献"。德国Robbelen教授代表GCIRC致词说:"中国傅廷栋教授是继加拿大Stefansson教授1987年第一次获奖后,世界上第二位获此殊荣的油菜科学家。他发现和建立了世界上第一个有实用价值的油菜雄性不育系统,为直接利用油菜杂种优势铺平了道路……欧洲人毫无保留地将这归功于中国人"。

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