在2022年1月14日公布的第十二届大北农科技奖评选结果中，以北京科技大学、北京首佳利华科技有限公司和北京中智生物农业国际研究院为主要完成单位申报的“三种玉米新型雄性不育技术体系创新与应用测试”项目荣获大北农科技奖二等奖。

大北农科技奖简介

“大北农科技奖”是由北京大北农集团于1999年出资设立的回馈社会、回报农业的社会公益奖项，至今已持续办奖22年。其目的是通过奖励科技创新来促进农业科技进步、促进科技成果向现实生产力转化、促进农业科技人才成长与发展、引导科技资源在农业经济发展中发挥作用。以申报的科技成果为评审对象，主要无偿奖励在我国农业应用研究领域做出突出贡献的科技人员和组织。2006年，大北农科技奖经科技部备案登记为社会力量设奖（国科奖社证字第0148号），2012年获得国家科学技术奖推荐资格。第十二届大北农科技奖总奖金1000万，其中特等奖每项50万，一等奖每项30万，二等奖每项20万，创新奖每项10万。

获奖成果技术介绍

“玉米新型雄性不育技术体系”是利用植物基因工程和分子设计策略批量化生产玉米核雄性不育系，提高玉米杂交育种和制种效率及产量的共性关键技术，属植物基因工程领域。

研究意义

玉米种业是全球作物种子产业商业化程度最高、市值最大的板块，是全球种业科技和产业的战略必争地。我国玉米种业与国际领先水平相比，在科技创新和产业模式方面差距较大：一是受限于玉米雄性不育技术尚未取得根本性突破，玉米自交系知识产权保护困难，无法像水稻一样形成行业性联合攻关体系、深挖杂种优势潜力，导致多年来我国玉米跟随性、模仿性育种现象突出，重大新品种选育缓慢。二是玉米制种产业仍处于人工去雄为主的劳动密集型阶段，随着劳动力成本不可逆地逐年升高和制种人工不可逆地逐年减少，传统制种模式难以有效保障玉米杂交种质量，限制了玉米种业高质量健康发展。因此，创新玉米新型雄性不育技术体系对于保障国家粮食安全、实现玉米种业产业升级、提升我国种业国际竞争力意义重大。

关键技术点

本成果目前处于产业化应用测试评估和小规模应用示范阶段，成果包含5个关键技术点：1）玉米雄性不育突变体收集、筛选和批量创制；2）玉米雄性不育关键基因克隆与机理解析；3）三种玉米新型雄性不育技术体系创新，包括多控不育技术体系、通用型显性不育技术体系和矮化不育技术体系三项原创性技术创新；4）玉米新型雄性不育技术体系的应用评价；5）玉米新型雄性不育系的定向创制与应用测试。本项目共申请国家发明专利21项，其中15项已授权，其中一项发明专利（ZL201510301333.2）荣获中国专利奖银奖；共发表22篇高水平国际SCI论文或国际论著，11篇国内核心期刊论文；获北京市新技术新产品证书4项；创制不同类型的玉米雄性核不育系126份。

主要创新点

本成果主要创新点：（1）开辟新领域：提出创制玉米母本核雄性不育系的生物育种新思路，开创玉米杂种优势利用新途径，解决了核不育保持和繁殖问题，取得了玉米核不育系在杂种优势利用途径上从0 到1 的突破性原创成果。（2）提出新理论：基于批量化发掘的玉米核不育新基因，构建了玉米雄性不育的分子调控网络，解析玉米雄性发育分子遗传机制，揭示植物花药内皮层叶绿体的功能及其与雄性发育之间的关系，发现miRNAs和ceRNAs对玉米雄性不育基因的转录后调控作用，提出后杂种优势利用时代利用作物显性核雄性不育技术促进异交作物增产的新思路。（3）发现新方法：建立了一种基于生物信息学分析、花药转录组分析和基因编辑等技术快速精准创制玉米雄性不育突变体和不育基因方法，发明了三种优势互补的玉米新型雄性不育系统的分子设计新方法：多控不育、通用型显性不育和矮化不育。

技术应用

针对我国每年约300万亩玉米杂交制种面积，不育化技术应用后，每年可节约人工去雄成本约6-7亿元，增产玉米种子0.75亿公斤，年增加直接经济效益约7.5亿元，实现制种产业由“劳动密集型”向“技术密集型”升级换代。不育化制种可以使种子纯度近100%，种子活力和生长势强，增产潜力明显，针对我国每年约6.7亿亩玉米种植面积，全部应用后每年预计增产150亿公斤，总计经济效益每年400亿元左右。