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我国黄瓜优质多抗分子标记技术研究取得突破

2015年05月07日01:18    来源:科技日报    手机看新闻
原标题:我国黄瓜优质多抗分子标记技术研究取得突破

顾兴芳研究员在黄瓜生产基地

  黄瓜是我国的重要蔬菜作物,对于丰富居民的菜篮子具有重要意义。针对我国蔬菜生产上品质优良、多抗和丰产性好的黄瓜品种数量不足,在品质和抗病育种技术上无简便实用的分子标记可用,缺乏主栽品种指纹信息,品种鉴定方法及杂交种纯度检测技术落后,缺少具有我国自主知识产权的无刺类型(水果)品种等现状,以中国农业科学院蔬菜花卉研究所研究员顾兴芳为项目负责人的研究团队,在广泛搜集国内外种质资源的基础上,对黄瓜主要性状的遗传规律进行研究,建立苗期多抗性鉴定技术体系,开发可用于品质育种和抗病育种的分子标记,与常规育种手段相结合,创新具有优良品质性状、多抗、配合力高的自交系,培育综合性状优良的黄瓜新品种,建立杂交种纯度快速鉴定技术体系,在不同的生态区,对新品种进行多点试验和示范,并进行大面积推广应用。取得了显著的经济、社会和生态效益。

  据悉,“黄瓜优质多抗分子标记技术研究及配套新品种选育”项目,由中国农业科学院蔬菜花卉研究所、北京市农业技术推广站作为科研课题主要完成单位,主要完成人包括顾兴芳、张圣平、方秀娟、王烨、苗晗、谢丙炎、杨宇红、高富欣、王铁臣、张连平、孔德男、徐彩清、张丽红、赵青春、王树忠等。该项目荣获2014年度北京市科学技术奖一等奖。

  该项目率先完成了苦味、果皮光泽等13个黄瓜品质相关性状在染色体上的遗传定位,并首次开发出相应的、简便实用的SSR和Indel分子标记,应用于品质分子标记辅助选择育种。首次发现了黄瓜无苦味基因bi-3,并率先完成了4个苦味基因在染色体上的定位。开发出实用于果实无苦味MAS育种的Indel标记和SSR标记,准确率分别达到94.3%和91.6%,获国家发明专利。首次报道了显性果皮光泽基因G,率先将果棱fr、果色一致u、成熟瓜网纹H、果实光泽d等果实品质性状定位在Chr.5上11.5cM内,将商品瓜果皮颜色w、黑色果刺B、成熟瓜红色果皮R分别定位在Chr.3、Chr.4、Chr.4上。开发出实用于果皮颜色和果刺颜色MAS育种的SSR标记,准确率分别为80%和95.5%。将黄色果肉yf定位在Chr.7上,开发出实用的Indel标记,准确率为92.3%。获得授权国家发明专利2项。

  首次实现了黑星病、枯萎病、白粉病和霜霉病等4个黄瓜抗病性状在染色体上的遗传定位,并开发出相应的、简便实用的SSR标记,应用于抗病MAS育种。

  率先建立起116个国内主栽黄瓜品种和本项目组59份资源的指纹图谱,制定了第一个黄瓜品种SSR鉴定技术规程农业行业标准NY/T 2474-2013:黄瓜品种鉴定技术规程 (SSR分子标记法),研制出黄瓜抗霜霉病、白粉病、枯萎病、疫病、黑星病、细菌性角斑病、西瓜花叶病毒病、南方根结线虫病等8项抗病鉴定技术规程。

  创新出兼抗7种病害、品质优良、配合力高的8份黄瓜骨干自交系,育成抗多种病害、商品性优良、丰产性好,在综合性状方面达到或超过国内外同类型品种的6个不同生态型配套的系列新品种:中农16号、中农26号、中农20号、中农106号、中农19号、中农29号,均通过审(认)定,获植物新品种保护权3项。密刺型新品种中农16号、26号、20号、106号产量较原主栽品种平均增产10%以上,平均商品瓜率达90%以上,多抗性由原来的抗3—4种病害提高到最多抗8种病害,其中中农16号、26号密刺型黄瓜抗CVYV病毒病是国内首次报道。水果黄瓜中农19号和29号在综合性状方面达到或部分指标超过国外同类型品种。

  育成的优质多抗黄瓜新品种,瓜条商品性突出,符合居民日益增长的对高品质黄瓜的需求,受到各地消费者的青睐;适应性广,丰产性好,较原有主栽品种增产10%以上,增收显著;复合抗病性强,生产中减少了农药使用量,降低成本约5%,受到种植者的欢迎。项目实施期间,新品种在全国27个省(市区)累计推广565.5万亩,累计增加经济效益76.86亿元;其中在北京市累计推广面积21.7万亩,新增经济效益3.26亿元。2011—2013年,新品种推广面积为268.2万亩,新增经济效益35.43亿元。

  中农16号成为北京、辽宁、黑龙江、天津、河北等省市的主栽品种;中农26号成为北京市和辽宁省日光温室黄瓜主栽品种,被当地农户评价为保护地最抗病的品种。中农106号成为广东、云南、浙江、贵州、福建、广西等省区的主栽品种,在云南保山秋季栽培中农106号,面积超过1.5万亩;在广东省茂名、湛江、徐闻以及浙江省温州、金华等地形成规模化种植基地。中农20号成为河北、天津等省市区的主栽品种之一。中农19号、中农29号在云南省、北京、宁夏、新疆等地,深受当地菜农欢迎。

  顾兴芳,现为中国农业科学院蔬菜花卉研究所研究员,硕士生导师,葫芦科育种研究室室主任,研究所学术委员会委员,中国农业科学院葫芦科遗传育种创新团队首席,国家大宗蔬菜产业技术体系岗位专家,全国农业杰出人才,农业部有突出贡献中青年专家,享受政府特殊津贴,兼任中国园艺学会黄瓜分会副理事长。

  自1988年以来一直从事黄瓜育种工作,主持和参与多项国家科技支撑、863、自然基金、973等科研项目,在黄瓜分子育种技术研究上取得了引领性的成果。在黄瓜新品种选育及成果转化方面也取得突破,培育出适宜不同生态和栽培条件的中农系列黄瓜品种近20个。公开发表论文150多篇,编写专著4本。获得授权国家发明专利4项,荣获国家发明三等奖、农业部科技进步一等奖、北京市科技进步一等奖、二等奖等多项成果。(高飞)

(来源:科技日报)

(责编:魏艳、马丽)


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