《牡丹新品种培育及提质增效关键技术创新与应用》

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牡丹是中国享誉中外的多用途高附加值花卉,不仅具有极高的观赏价值,还具有重要的油用价值。为满足人民群众日益增长的精神文化需求和健康需求,牡丹产业的升级换代亟需多样性更为丰富的牡丹新品种和综合的优质高效的栽培技术。从2009年始,课题组依托国家自然科学基金和河南省重大科技专项等项目,以提高牡丹产业自主创新能力、产业化水平及国际竞争力为目的,围绕新品种培育与产业提质增效关键技术奋力攻关,取得主要研究成果如下:

(1)建立了牡丹核心种质资源库,评价了牡丹种质资源的遗传多样性,构建了高密度遗传图谱,克隆了与早晚花性状关联的基因,为优异牡丹种质资源的开发利用、牡丹新品种选育及分子标记辅助育种提供了理论依据。收集了牡丹全部9个野生种与来自于中原、西北、江南、西南及国外等集聚区的核心种质;开发了牡丹SINE类反转录转座子序列的分离方法和一种新的DNA分子标记方法,并结合SSAP、iPBS、SSR、叶绿体基因组等分子标记方法,深入研究了牡丹种质资源遗传多样性;基于GBS技术构建了质量最高的高密度遗传连锁图谱;BSR分析筛选出9个牡丹早花基因位点,鉴定了PsFUL1等控制花期性状的基因。 

(2)开展了牡丹花期性状的QTL定位研究,定位了11个花期相关等重要性状QTLs,选取综合性状优良的杂交亲本,通过杂交及分子标记辅助育种,聚合优异性状基因,选育出系列优质牡丹新品种,审定良种8个:特早花品种‘荷红探春’、晚花品种‘桃花恋春’、抗逆观赏品种‘粉扇’、‘金光’、‘艳后’、‘花好月圆’、‘紫岚’和油用品种‘洛紫1号’,丰富了观赏和油用品种类型,提高了牡丹的经济价值和应用范围。

(3)构建了观赏牡丹抑制栽培、光质调控、养分精准调控等周年开花花期调控关键技术,实现了盆花生产提质增效。采用带盆冷藏方法,通过昼夜温差调节、叶面喷肥等方法,提高了盆养牡丹抑制栽培的培养质量;明确了提高盆花质量的补光时间及LED复合光质,解析了盆栽与地栽牡丹养分分配差异,阐释了盆养牡丹养分分配规律,为盆养牡丹精准调控提供理论依据和技术支持。

(4)研发了油用牡丹实生苗高效繁育、水肥调控、化学调控、蜜蜂传粉、病害防治、抗逆栽培等优质高产关键技术,显著降低了生产成本,提高了油用牡丹的产量和品质。开展了‘凤丹’牡丹实生苗繁育技术研究;阐释了油用牡丹高产高效氮磷养分利用规律,并研发了配方施肥技术;研究了BR等植物生长调节剂对‘凤丹’牡丹产量的影响;研究了蜜蜂传粉对‘凤丹’生长发育、产量及品质的调控作用,建立了蜜蜂传粉高产优质栽培技术。

成果发表论文58篇,其中SCI论文12篇,北大中文核心期刊30篇;出版专著2部;授权国家发明专利11件;授权新品种8个。三年来,成果在河南、山东、北京、甘肃等地区得到广泛推广应用,新增销售额62193万元,新增利润22689万元,取得了显著的经济、社会和生态效益。

成果说明

牡丹重要观赏性状和油用性状的调控技术集成及新品种选育成果的产业化应用,对牡丹产业提质增效,加快国际化进程具有非常重要的意义。项目成果在牡丹核心种质资源库构建、种质资源遗传多样性分析、高密度遗传图谱构建,花期性状关联基因的筛选与鉴定,QTL定位、优质牡丹新品种选育、抑制栽培、光质调控、养分精准调控、实生苗高效繁育、水肥调控、化学调控、蜜蜂传粉、病害防治、抗逆栽培等优质高产关键技术等牡丹产业化核心技术集成与应用方面取得重大创新,丰富了观赏和油用品种类型,提高了油用牡丹的产量和品质,实现了盆花生产提质增效。

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