食品领域拟提名2023年度省科学技术奖候选项目（人选） 项目二十五 一、项目名称：油菜高含油量种质资源与育种技术创新及应用 二、提名等级：科技进步一等奖 三、提名者及提名意见：陕西省科学技术厅 陕西省杂交油菜研究中心和华中科技大学完成的“油菜高含油量种质资源与育种技术创新及应用”项目，研究揭示了甘蓝型油菜含油量形成的分子机理和油分积累的遗传机制，通过多基因聚合育种、黄籽育种、生态育种、小孢子培养等，经15年的连续选育，将油菜种质资源的含油量由40%左右选育到60%左右“居国际领先水平”。率先发现了苯磺隆可诱导油菜雄性不育，以其为主要有效成分研制出化学杂交剂SX-1，掲示了其作用机制，公开了作用靶标；在CMS、GMS、CIMS杂交制种中成功应用SX-1，有效解决了CMS微粉控制及GMS母本中可育株的去除难题，提高了杂交制种纯度及效益。雄性不育诱导技术广泛应用在我国油菜化学杂交育种和杂交制种上，促进了油菜杂种优势利用技术的发展；创新提出的“油菜高油种质+化学诱导”雄性不育杂优利用模式，引领和促进了我国油菜高油高产育种和推广。“居国际领先水平”。研发的五种杂交制种机械及其集成技术，突破了从种到收制种机械作业的技术难点，实现了杂交油菜制种的全程机械化，大大节省了人力、物力和成本，“达国内领先水平”。项目成果在全国冬、春油菜区推广应用1600万亩，新增社会经济效益29.9亿元。 该成果创新性突出、实用性强、应用范围广、经济和社会效益显著，极大地促进了我国油菜的产业发展和科技进步，为我国食用油安全作出了突出贡献。 四、项目简介： 油菜是我国第一大油料作物，年种植面积1.1亿亩左右，菜籽油占我国自产食用植物油的50%。但我国目前食用植物油自给率仅30%左右，对外依存度极高，极大地威胁着我国的粮油安全。而利用杂种优势是提高油菜产量、品质、含油量最为有效的方法。 由陕西省杂交油菜研究中心和华中科技大学完成的“油菜高含油量种质资源与育种技术创新及应用”项目，主要包括：甘蓝型油菜特高含油量种质资源的创制、育种技术及机理研究；绿色高效油菜化学杂交剂SX-1的发明及其推广应用；配套杂交制种机械装备及集成技术的研发和应用等3项内容。 本项目研究揭示了甘蓝型油菜高含油量形成的分子机理和油分积累的遗传机制，通过多基因聚合育种、黃籽育种、生态育种、小孢子培养等，经15年的连续选育，将杂交种的含油量由40%左右选育到50%以上，种质资源的含油量 由40%左右选育到60%以上“居国际领先水平”。率先发现苯磺隆具有诱导油菜雄性不育的较高活性，以其为主要有效成分研制发明的微量、高效、低毒的油菜化学杂交剂SX-1及使用技术（一种化学杂交剂组合物的使用方法，发明专利号ZL 03 1 05389.0），揭示了其作用机理，公开了作用靶标（ALS），用其诱导的不育株率达95%-100%。广泛应用于CMS、GMS、CIMS，特别是对两个优良亲本，可直接用其之一诱导雄性不育配制杂交种（CIMS），比CMS、GMS具有诸多优点。同时建立的“高油种质+化学诱导雄性不育”的高油品种选育技术模式，实现了油菜杂优利用快速、安全、高效的技术要求“居国际领先水平”。发明的油菜种子网室繁殖机械授粉装置、精量播种机、高效喷药机、油菜摘尖机、父本割除粉碎机等配套机械装备，集成了配套技术，解决了油菜机械杂交制种中的核心技术难题，实现了油菜杂交制种的全程机械化，达到“国内领先水平”。提高了杂交油菜制种的质量和效率，促使杂交油菜制种向着高产、高效、低成本的方向发展。保障了种子供应，促进了高油品种的大面积推广。 通过项目实施，仅陕西省杂交油菜研究中心从2019-2023年，就用两系（CIMS）化学诱导技术选育出国（省）审、登记的优质高油高产杂交油菜品种（含油量达46%以上）9个，获得国家发明专利6项，实用新型专利4项，地方标准1项，植物新品种权2项，发表SCI论文10 篇，主要学报级论文22篇。推广种植1600万亩，新增社会经济效益29.9亿元。 该项目的实施有力地提升了我国优质高油高产杂交油菜的育种技术水平，加速了它的选育和推广，推动并促进了油菜科技进步。其技术路线正确，创新点突出，实用性强，社会及经济效益显著，应用前景广阔。 五、客观评价： （1）陕西省科技厅2009年4月主持对陕西省杂交油菜中心完成的“甘蓝型油菜特高含油量育种技术研究与资源创新”成果进行了鉴定，认为该项目通过多基因聚合育种、黄籽育种、生态育种、小孢子培养等，经15年的连续选育，将油菜种质资源的含油量由40%左右选育到60%左右“居国际领先水平”（附鉴定意见）。同时对高含油量的机理进行了研究（附SCI论文8篇）。 （2）2023年7月由陕西省科技厅农村科技发展中心主持评价的“油菜化学杂交剂的研究及应用”成果，评价结果认为该项目率先发现了苯磺隆高活性可诱导油菜雄性不育，研制出化学杂交剂SX-1，揭示了作用机理，公开了作用靶标；在CMS、GMS、CIMS 杂交制种中成功应用SX-1，有效解决了CMS 微粉控制及GMS 母本中可育株去除难题，提高了杂交制种纯度及效益；创新提出“油菜高油种质+化学诱导雄性不育”杂优利用模式，引领和促进了我国油菜高油高产育种和杂优利用技术的发展。提升了我国油菜育种和产业发展的技术水平。该成果创新性突出“居国际领先水平”（附成果评价结论）。 （3）2023年7月由陕西省科技厅农村科技发展中心主持，组织有关专家对“油菜杂交制种全程机械化技术研发及应用”成果，进行了评价，评价认为：该项目攻克了油菜制种中化学杂交剂喷施、辅助授粉、亲本摘顶、父本割除粉碎等环节的机械化技术难题，研发了油菜种子网室繁殖机械授粉装置、油菜化学杂交剂机械化高效喷药的配套精量播种机、化学杂交剂机械化高效喷药机、油菜亲本打尖机、油菜父本割除粉碎机等5种装备，获国家专利，补齐了油菜杂交制种全程机械化的短板。实现了品种、农机、农艺相融合的油菜杂交制种全程机械化。大大提高了油菜制种质量和效率，保障了生产用种，加速了高含油量品种的推广，达到“国内领先水平”。（附成果评价结论）。 六、应用情况 近三年来，项目完成人成功选育出秦优797、秦杂油11、秦优1806等多个高油杂交种，在杂交制种中成功应用SX-1控制CMS微粉及GMS母本可育株的不育诱导，推广面积228万亩，新增社会经济效益4.08亿元；促进了高油品种的选育和推广以及杂种质量的提高，大大地增加了企业和农户的收益。 项目组提出的“油菜高油种质+化学诱导”雄性不育杂优利用技术，用杂交剂SX-1对CMS和GMS的不育诱导技术在国内18个省（区）60多家大专院校、科研院所与种子生产单位合作研究、利用，获得了多项成果，产生了巨大的效益，促进了我国油菜产业的发展。
七、主要知识产权和标准规范等目录（限10条）
四、项目简介 绿色高效丰产是油菜规模化生产的发展方向，针对我省油菜绿色高效生产水平低导致比较效益差这一制约油菜产业绿色高效高质量发展和生态协同提升的关键问题，项目组基于陕西油菜两个生态区的共性和区域问题，以油菜绿色高效丰产与环境友好协同发展为核心，丰产为基础，绿色高效为目标，历时7年，创新了陕西油菜绿色高效丰产理念，解析了油菜密植丰产栽培生理生态机理，筛选出适宜机械化生产的绿色油菜品种，研发出全程机械化高效生产和化肥农药减施增效2项关键技术，创建了油菜绿色高效生产“12345”新模式，进行大面积推广应用，效益显著，为陕西油菜绿色高效高质量发展和生态协同提升提供了科技支撑。取得以下创新性成果： 1.解析了油菜密植丰产栽培生理生态机理，揭示了产能提升原理 通过对油菜叶片、角果和群体光合生理的系统观测，发现花期叶片和灌浆成熟期角果的光合能力（光合面积和光合速率）对籽粒产量和含油量具有显著影响，提出增大“库”容量即油菜叶片数和角果数是丰产栽培的重要方向；基于结构方程模型对连续10年选育的168个品种的产量及不同密度下产量和相关性状分析，研究发现单株有效角果数对单株产量的贡献最大，因此要选择具有耐密性和更多有效角果数和分枝数的品种来综合提高油菜产量；确定了丰产密度，解析了油菜单株和群体产量的限制因素和可提升的方向，为陕西油菜密植丰产栽培提供了理论依据。 2.研发出油菜绿色高效丰产3项关键技术，创新了产能提升途径 （1）筛选出绿色油菜品种，为油菜绿色高效生产提供了良种 针对油菜生产中化肥农药投入过量，农业面源污染大，绿色品种缺乏等问题，优选市场上推广的具有抗根肿病或抗除草剂特性的优质商品油菜品种，通过抗性鉴定，筛选出５个较强抗性的抗根肿病适宜品种，并优化其栽培技术，减少了农药施用量、降低了油菜根肿病防治和除草用工成本、提高了产量。通过5个主推品种不同施肥处理定位试验，揭示了5个主推品种的氮肥回收效率、氮肥偏生产力和氮利用效率的年际变化规律，明确了不同氮效率品种差异的生理和农艺学特征，筛选出适宜机械化生产的氮高效油菜品种2个，提高了肥料利用率，减少了化肥用量，为我省油菜绿色高效生产提供了绿色油菜品种。 （2）破解了油菜全程机械化生产技术难题，实现了从种到收全程机械化 为有效降低劳动力投入、实现油菜高效生产，综合考虑陕西两大油菜生态区轮作制度和生产实际，通过油菜生产技术集成化、劳动过程机械化研究，集成研发出种肥异位同播一体化技术，实现了灭茬旋耕、开沟作畦（陕南）、定额施肥、精量直播、覆土一体化作业；研发出油菜病虫草无人机超低容量绿色综合防控技术，实现了高效精准施肥喷药，绿色低损；研发的机械化分段收获技术，提高了油菜对天气和机械的适应性，低损高效且腾茬早；并获得相关技术的若干关键参数，创建了油菜全程机械化高效生产技术体系；选型、改装出适宜的多功能油菜精量直播机、割晒机、？袷巴蚜；？台，实现了油菜从种到收全程机械化，省工80%以上，创新了油菜生产和经营理念，为陕西油菜高效生产和转型升级提供了科技支撑。 （3）创新了化肥农药减施增效技术，为油菜绿色高效发展提供了新途径 以化肥和农药减施增效为核心，以突破减施途径和创新减施产品与技术装备为抓手，通过对油菜需肥规律、配方施肥以及其病虫草发生规律的系统研究，探明了油菜专用缓释肥、控失尿素、盾壳霉生物制剂的作用机制，并获得油菜绿色防控技术的若干关键参数，明确了油菜氮肥优化施用量， 制定了油菜化肥定额施用技术规程，创新了油菜化肥农药减施增效技术；建立了陕南水旱轮作区和关中旱旱轮作区油菜化肥农药减施综合技术模式，实现了化肥农药减量、油菜增效和环境友好协同发展。油菜化肥农药减施增效技术入选第四届全国（杨凌）油菜科技大会（2022）推介技术。 3.创建了油菜绿色高效生产“12345”技术模式，提供了产能提升方案 以丰产为基础，绿色高效为目标，种肥药一体，品种农艺农机融合，采取密植丰产路径和绿色品种+全程机械化高效生产技术+化肥农药减施增效技术的绿色高效生产方式，创建了油菜绿色高效生产“12345”技术模式，实现了陕西油菜绿色高效生产：省工、每亩用工1个以下（简称1）；减量、肥药减施25%（简称2）；节本、亩生产成本350元左右（简称3）；增产、亩产量400斤左右（简称4）；增效、纯收益500元以上（简称5）。油菜绿色高效生产“12345”技术模式以陕西油菜主产区汉中、安康为重点应用示范区域，辐射带动该技术在渭南、咸阳、宝鸡等地油菜产区的广泛应用，这一技术模式促进了陕西油菜生产、经营模式改变，提高了油菜生产机械化程度，实现了化肥农药减量、油菜增效和环境友好协同发展，为油菜产业提质增效和高质量发展提供了陕西样板。 立足国家粮油安全战略需求、产业发展需求和农民需求，围绕油菜绿色高效丰产关键技术创新与应用，项目组发表高水平论文 18 篇，其中SCI收录1篇；参加出版专著《油菜化肥农药高效施用技术与集成模式》1部；授权国家专利4件（发明专利3件、实用新型专利1件）；主导制定地方标准2项；培养毕业研究生1人；油菜绿色高效生产“12345”集成技术入选陕西省2022年粮油生产主推技术。近三年，该成果在陕西油菜主产区应用效益显著，体现出广阔的应用前景。 五、客观评价：（包括该项目科技成果鉴定意见、国内外对本项目研究成果的引用情况）
1.项目验收意见 陕西省科技厅组织有关专家对主持完成的陕西省重点研发计划项目“陕南油菜全程机械化生产技术集成与示范”（2017ZDXM-NY-007）“进行了会议验收，认为筛选出3个适宜机械化生产的油菜品种；选型、改装出适宜陕南油菜机械化生产的多功能油菜精量直播机、割晒机、捡拾脱粒机各1台。建立油菜全程机械化生产示范点3个，与人工作业相比作业成本降低80%以上，发表论文3篇，形成技术模式1套。 以周卫院士为组长的专家组对承担完成的”十三五“国家重点研发计划项目 ”油菜化肥农药减施技术集成研究与示范“（2018YFD0200900）课题”中部地区冬油菜化肥农药减施技术模式建立与示范（2018YFD0200904）“进行了会议验收，认为研发完善了前茬秸秆覆盖还田、根肿病综合防控、农药周年统筹施用等区域特色技术，并获得关键参数；集成建立了汉江平原、豫南、陕南水稻-油菜轮作区和中部地区玉米-油菜轮作区冬油菜化肥农药减施综合技术模式，并在中部油菜主产区大面积推广应用。制定地方标准1项，发表论文14篇，参与出版专著1部。综合技术模式示范推广130.4万亩，辐射应用262.7万亩，化肥农药分别平均减量30.9%和47.9%，化肥农学效率提高39.0%，农药利用率提高10.6个百分点，油菜籽平均增产6.9%，平均每亩节本增收99元。为实现项目总体目标做出了重要贡献。 2.国内外同行评价 项目组成员先后受邀在国内重要学术会议上作报告10余次。油菜全程机械化生产技术和油菜化肥定额施用技术规程先后登记为应用类科技成果（批准登记号分别为612021Y0305、9612023Y1967），油菜绿色高效生产”12345“集成技术入选陕西省 2022 年粮油生产主推技术【陕农便函〔2022〕286 号】和第三届全国（杨凌）油菜科技大会（2021）推介技术，油菜化肥农药减施增效技术入选第四届全国（杨凌）油菜科技（2022）大会推介技术。 先后主办陕南油菜全程机械化生产技术展示会暨研讨会（2016）、油菜绿色高效高质量发展培训观摩会（2020）、扩油增效-油菜玉米轮作高产高效模式现场观摩会（2022）、关中油菜机收减损提质增效观摩会（2022）和第三届（2021）、第四届（2022）第五届（2023）全国（杨凌）油菜科技大会等，共吸引了来自全国20余省份的1500余人参加。陕西广播电视台《新闻联播》、农林卫视、《陕西日报》、《农业科技报》等主流媒体及重大活动对项目成果进行了展示和报道，对我国油菜产业科技创新产生了巨大的引领和推动作用。 3.获得的相关知识产权 立足国家粮油安全战略需求、产业发展需求和农民需求，围绕油菜绿色高效丰产关键技术创新与应用，项目组先后在 European Journal of Agronomy 等发表高水平论文 18 篇，参加出版专著《油菜化肥农药高效施用技术与集成模式》1部；授权国家发明专利3件、实用新型专利1 件。主导制定陕西省粮油生产主推技术 1 项、地方标准2项。 六、应用情况 项目通过试验研究与技术示范推广相结合、技术培训与实践指导相结合的推广路径进行成果应用，主要与市县区农业技术推广中心、农机中心、种子管理站、专业合作社和种植大户等紧密合作，在陕西油菜主产区建立示范点开展示范推广与技术服务。制定陕西粮油生产主推技术1项、地方标准2项。筛选出的适宜机械化高效生产绿色油菜品种、研发的油菜全程机械化高效生产和化肥农药减施增效技术在陕南、关中等地进行多年连续试验示范与技术推广应用，发挥示范引领和辐射带动作用。同时广泛开展了多种形式的技术培训与服务，通过举办研讨会、观摩会、培训会，在农技人员及种植大户中进行技术推广，利用网络、电视、广播、直播、报纸等媒体资源宣传和制定省、市级技术规程，极大地促进了技术的落地生效，扩大成果的应用规模，累计培训技术人员和农民1.2万余人次，取得了显著的经济、生态和社会效益。
七、主要知识产权和标准规范目录（发明奖和进步奖填写，限10条)
2023年陕西省科技厅拟提名科学技术奖项目（人选）.docx
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