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2017年高等学校科学研究优秀成果奖科学技术发明奖二等奖

菊花抗性种质创新与利用

信息来源: 发布日期:2018-11-08 浏览次数:

获 奖 者:陈发棣 房伟民 陈素梅 管志勇 蒋甲福 滕年军

获奖单位:南京农业大学

成果简介:

菊花起源中国,是我国十大传统名花和世界四大切花之一,其观赏与经济价值极高。但我国菊花主栽品种多为国外引进,自主品种匮乏、抗性差已成制约我国菊花产业发展的瓶颈。该项目以抗性和观赏性状综合改良的菊花新品种选育为核心,以“种质资源收集保存与评价——优异抗性种质(基因)发掘与分子改良——远缘杂交利用与抗性新品种选育——高产优质种苗生产技术研发集成”为主线,重点解决了菊花种质保存难、优异抗性种质发掘利用不足、新品种选育滞后等产业技术难题,获得系列创新性研究成果,主要技术发明点包括:

1、建立菊花及其近缘种质离体缓慢生长保存与抗性优异种质发掘技术体系,获得菊花抗性育种核心种质78份,为菊花抗性遗传改良提供重要材料。在原有基础上,收集保存菊花及其近缘种属植物5018份,数量居全国首位;创建了菊花离体缓慢生长保存技术,保存时间达12个月,存活率100%,解决了圃地保存易混杂、丢失和种性退化问题;建立菊花及近缘种属植物耐寒性、抗蚜性和耐盐性等抗性评价体系,鉴定出优异抗性种质78份,解决了优异种质匮乏、亲本选配盲目问题。

2、从抗性育种核心种质中挖掘出优异抗性基因16个,其中8个基因通过遗传转化实现菊花抗耐性定向改良。挖掘出菊花抗蚜虫、耐寒、耐盐等重要抗/耐性和养分高效利用优异基因16个,率先提出植物在低温驯化下ICE1-miRNA398-CSD耐寒调节新路径;建立了菊花高效遗传转化体系,转化效率达8.3%,并成功进行8个优异基因对菊花的遗传转化,创制转基因新种质58份,实现了抗蚜性、耐寒性、耐盐性等抗性的定向改良,推动了菊花抗性分子育种进程。

3、创建基于胚珠培养的远缘杂种幼胚拯救技术和以远缘杂交、外源种属抗(耐)性利用为主体的菊花育种技术体系,育成菊花新品种27个,推动了菊花品种更新。阐明杂种胚败育和细胞程序性死亡是菊花远缘杂交障碍的主要原因;建立远缘杂种幼胚拯救技术和以远缘杂交、外源种属抗(耐)性利用为主体的菊花育种技术体系,创制远缘杂种254份;育成抗性切花菊、盆栽小菊和地被菊新品种27个,其抗性优于国内外同类品种。

4、创建菊花高产优质种苗生产技术体系,解决了菊花种性退化和配套生产技术滞后问题,促进了菊花产业升级。创建了利用高抗耐逆、根系发达的野生黄蒿作砧木嫁接生产插穗的种苗生产技术,采穗批次从3次增加到6次,插穗产量提高38%,实现菊花优质种苗生产。

该项目获授权国家发明专利20项、实用新型专利1项;获国家植物新品种权17个、江苏省鉴定菊花新品种10个;发表科技论文80篇,其中SCI收录论文56篇。成果已在全国10余个省份大量推广应用,新增产值12.69亿元,利润4.26亿元(其中近3年销售额5.88亿,利润1.97亿元),引领了我国菊花产业发展,同时还带动了菊花主题休闲旅游农业产业,推动了美丽乡村和特色小镇建设,为农民增收提供了新途径,产生了显著经济与社会效益。