油料作物分子改良理論與技術(shù)團隊圍繞我國油菜種業(yè)發(fā)展需求,重點闡明油菜高產(chǎn)、高油、高光效、理想株型等優(yōu)異性狀形成的分子機制,拓展生物育種理論和方法,推動建立精準高效育種技術(shù)平臺。目前已在油菜高產(chǎn)油形成的理論基礎(chǔ)、種質(zhì)創(chuàng)制及高效育種技術(shù)研究方面取得系列突破性進展,引領(lǐng)了我國油菜前沿基礎(chǔ)研究躍居國際領(lǐng)先行列。
在基因組測序方面,完成甘藍型油菜、芥菜型油菜、C4植物白花菜和C3-C4中間型MS的全基因組測序以及起源、進化分析,推動了我國油菜基礎(chǔ)研究步入世界第一方陣,為推進油菜重要農(nóng)藝性狀的分子設(shè)計育種及借助遠緣物種進行油菜高光效改良提供了基礎(chǔ)。在理論創(chuàng)新方面,獲得一批高含油量、高光效、優(yōu)異株型相關(guān)的主效位點并克隆了部分基因,揭示了相關(guān)分子機理。其中,以母體調(diào)控為主線探討了油菜高產(chǎn)油量形成的分子基礎(chǔ),克隆出含油量細胞質(zhì)效應(yīng)基因,揭示其通過線粒體基因型影響含油量的作用機制;首次發(fā)現(xiàn)逆境處理能誘導C3-C4光合中間型近緣種向類C4物種的光合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變并獲得高光效基因,為油菜C4化改良提供理論基礎(chǔ);克隆油菜矮桿、緊湊株型基因,創(chuàng)制出半矮桿、多分枝以及分枝夾角小的新種質(zhì),提出以改良株型為基礎(chǔ),結(jié)合雜種優(yōu)勢并兼顧栽培措施和環(huán)境適應(yīng)性開展油菜株型基因組設(shè)計育種的創(chuàng)新理論。在輔助油菜品種選育方面,依據(jù)相關(guān)基因和位點,建立復雜性狀的分子設(shè)計理論體系,大大提高了育種效率,相關(guān)研究獲得中國農(nóng)科院青年科技創(chuàng)新獎和湖北省科技進步一等獎。