悬铃木优异种质创制与新品种选育及应用
成果信息
项目年度编号: 1900110261
限制使用: 国内
省市: 河南
中图分类号: S723.13
成果类别: 基础研究
成果公布年份: 2019
关键词: 悬铃木 品种选育 种质资源库 林木杂交育种
成果简介: 该项目属于林业科学技术领域。悬铃木被称为“世界行道树之王”,是中国重要的城市行道树,在城市绿化方面发挥了重要作用。然而,随着人们对美好生活环境需求的提高,解决悬铃木老果脱落产生的果毛和新生雄花序散落的花粉造成的环境污染问题成为悬铃木育种的首要任务。该项目针对悬铃木结球多、抗性育种研究薄弱等问题,在国家林业公益性行业科研专项等项目资助下,历经近20年的协同攻关,集中开展悬铃木优异种质创制与新品种选育及应用研究工作,取得了以下主要创新性成果: 1.创建了国内外首个悬铃木种质资源库,明确了种源间的遗传距离,为优良新品种选育奠定了基础。从河南、山东和江苏等国内9省区收集保存悬铃木优良种条2308份,从法国、美国等国外收集种苗、种条、种子等悬铃木优良种质资源216份。创建了国内外首个含2458份悬铃木种质的资源库。通过建立的AFLP体系,对22个悬铃木种源进行遗传距离聚类分析,表明国内收集到的种源遗传距离较近,与引种的13个种源(品种)遗传距离较远。该结果为林木杂交育种的亲本选择提供了理论依据。 2.阐释了非生物胁迫下悬铃木响应机制中的关键调控基因及代谢途径,揭示了悬铃木优良新品种的抗性分子机理。通过盐和干旱胁迫处理研究悬铃木的生理响应,发现在盐和干旱胁迫过程中悬铃木叶片的细胞膜系统受到了不同程度的伤害,叶片MDA、SOD、POD和CAT均随盐浓度和干旱程度的升高而升高。铅胁迫下转录组研究发现356个响应铅胁迫的关键unigene,其功能主要涉及叶绿素合成、光合作用-天线蛋白、光合作用等代谢途径;miRNA研究发现105个差异miRNA与铅胁迫相关,靶基因功能分析显示其主要功能包括响应氧化胁迫、激素信号传导、毒物外排和泛素途径等,为今后悬铃木抗性育种奠定了基础。 3.首次创制出了四倍体悬铃木新种质,扩大了悬铃木的遗传背景,丰富了其遗传资源。首先建立了悬铃木体外植株再生体系,在此基础上建立了四倍体悬铃木创制技术体系,利用该技术体系,获得四倍体悬铃木新种质,其具有生长慢、茎变粗、叶片变宽、节间变短、单个气孔面积增大、气孔密度减少等特征。新种质的创制为三倍体杂交育种培育无球悬铃木提供了育种材料。 4.选育出少球悬铃木新品种,集成了悬铃木苗木繁育及栽培技术体系,推动了悬铃木品种的更新换代。在悬铃木种质资源研究的基础上,选育出了结球少、生长发育良好、性状表现稳定一致、抗逆性强、适应性广的‘少球1号’悬铃木和‘少球2号’悬铃木新品种。在悬铃木苗木繁育中,通过对播种苗繁育、扦插苗繁育、苗期管理、高干培育、大苗移栽等悬铃木育苗和栽培的关键技术研究,编制了河南省地方标准《悬铃木苗木繁育技术规程》,并已发布实施。5年来,少球悬铃木新品种已在河南、湖北、山东等省大面积应用,推广苗木722万株,产值达到8.9亿元,获得了显著的经济、生态和社会效益。 该成果选育少球悬铃木优良新品种2个,制定发布河南省地方标准1项,获得实用新型专利2项、软件著作权6项,在国内外学术期刊上发表论文10篇,培养博士、硕士研究生6名和一大批专业技术人员。悬铃木新品种在城市绿化中的大面积推广应用,有效缓解了悬铃木果毛和花粉造成的环境污染问题,为改善城市人居环境作出了重要贡献,成果达到国内领先水平。
申报信息
推荐部门: 河南省农业农村厅
相关人信息
完成单位: 河南农业职业学院 河南省林业科学研究院 国家林业和草原局泡桐研究开发中心 河南农业大学
完成人: 刘荣宁 翟晓巧 岳华峰 曹艳春 曹喜兵 高福玲 路买林 李想 李惠文 张变莉
行业及专利信息
应用行业名称: 林木的培育和种植
应用行业码: 021
转让信息
投资信息
推广信息
推广情况说明: 该项目属于林业科学技术领域。针对悬铃木生产中存在的结球多、抗逆优良品种少及易受逆境胁迫影响等问题,开展了悬铃木种质资源收集、保存及新品种培育研究和非生物胁迫的响应机制研究,培育出了2个少球悬铃木新品种,制定了悬铃木苗木繁育技术规程,成果具有重大推广价值。本项目的研究过程中得到了国家和地方多个推广项目的资助,先后承担了国家林业公益性行业科研专项项目“悬铃木种质资源创制与新品种培育研究”(项目编号:201004022)和河南省科技成果转化项目“少球悬铃木新品种中试及高效栽培技术示范”(项目编号:122201610004)的资助,在这些项目的大力支持下,有力地加快了少球悬铃木新品种的推广应用进度。该项目本着边研究、边繁殖、边示范、边推广的研究思路开展工作,2013年以来,少球悬铃木新品种已在河南、湖北、山东等省大面积推广应用,至2018年底累计推广少球悬铃木苗木722万株,产值达到8.9亿元。
联系信息
联系单位名称: 河南农业职业学院
联系单位地址: 河南省郑州市中牟青年西路38号
邮政编码: 451450