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黄瓜优质多抗种质资源创制与新品种选育 发布时间:2019-10-09



成果单位:中国农业科学院蔬菜花卉研究所

成果简介:黄瓜是我国的重要蔬菜作物,也是我国第一大设施蔬菜,在保护地蔬菜生产中占有举足轻重的地位,对于丰富居民的菜篮子,保证蔬菜周年供应具有重要意义。长期以来,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。原有主栽品种瓜把长、瓜色暗、瓜条表面有黄线、果肉颜色发白、口感差,影响了果实外观品质和食用品质;多抗、高抗品种少,造成不同年份的丰产性不稳定。关于黄瓜主要病害抗病性鉴定方法,尚未形成统一标准,影响了抗病性鉴定结果的准确性及可比性,导致育种效率降低。

此外,在品质和抗病育种技术上,仍沿用常规育种手段,无简便且实用的分子标记可用,育种周期长,选择效率低,导致品种更新换代速度慢;缺乏主栽品种的指纹信息,在品种鉴定及杂交种纯度检测方面,多运用田间鉴定的方法,缺乏快速准确的鉴定技术,限制了品种的应用;在品种类型方面,国内育种单位大都以选育密刺品种为主,育成的无刺品种甚少,导致国外公司占领了无刺类型黄瓜的主要市场,种子价格昂贵,致使生产成本居高不下。培育具有我国自主产权的优质、抗病、丰产的无刺类型新品种也成为急待解决的研究课题。

栉风沐雨二十余年 育出优质抗病新品种

面对我国急需自主产权的优质、抗病、丰产黄瓜新品种的现状,中国农业科学院蔬菜花卉研究所葫芦科遗传育种创新团队首席顾兴芳研究员自上世纪九十年代开始对黄瓜进行抗病、抗逆、质量性状遗传及其机理的探索和解析,并进行了大量相关技术开发和试验,为遗传育种研究奠定了坚实的基础。顾兴芳研究员领导团队先后主持或承担完成科技部863课题、科技支撑计划、社会公益项目,农业部重点科研计划、农业行业科技、948项目,农业部DUS测试以及国家自然科学基金等项目。近年来,该团队育成黄瓜、甜瓜和南瓜新品种20余个,在Science、Nature Genetics、Molecular Plant、Plant and Cell Physiology、BMC Plant Biology、Molecular Breeding和中国农业科学等国内外学术期刊上发表论文130余篇,主编(著)著作2部,获得国家发明专利12项,制定农业行业标准1项,获得2项省部级一等奖。对科技成果“黄瓜优质多抗种质资源创制与新品种选育”的评价如下:

1.创建了8项先进高效的抗病性鉴定和品质评价技术,发掘出珍贵的黄瓜优异种质19份。研制出黑星病、病毒病等8种主要病害的抗病鉴定技术和瓜把长度、黄色条纹等品质评价技术,颁布行业标准10项。挖掘出19份珍贵种质,为优质和抗病基因挖掘及育种亲本创制奠定了基础。

2.构建了首张栽培黄瓜高密度遗传图谱,创建了国际领先的分子标记多基因聚合育种技术,选择效率提高5倍以上。利用黄瓜基因组大数据,构建了国际上第一张超饱和含有10629个SNP的遗传图谱;首次发现了果实苦味基因Bi-3和显性果皮有光泽基因G,阐明了有光泽、抗黑星病、抗病毒病等性状的遗传规律;开发出与无苦味、有光泽、抗黑星病、抗病毒病等21个性状紧密连锁的分子标记。

3.率先创制出聚合无苦味、有光泽等5-6个优质基因和抗黑星病、病毒病等5-10个抗病基因的高配合力自交系12个,攻克了优质和抗病基因难以聚合的技术难题。突破了密刺型黄瓜不抗黑星病、水果型黄瓜不抗病毒病的育种瓶颈。

4.利用创制的优质多抗自交系,育成适应保护地、露地等不同生态型的新一代优质多抗新品种8个,实现了密刺型黄瓜优质多抗育种的突破。首次培育出聚合5-6个优质基因和8-9个抗病基因的保护地新品种中农16号、中农26号等,占辽宁、河北等设施黄瓜主产区总面积的50%以上。培育出聚合抗5种病毒、兼抗3种以上主要真菌性病害的露地新品种中农106号、中农18号等,成为广东、云南等7省区的主栽品种,占主产区的30%以上。

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能致富的黄瓜  科技扶贫在行动

育成的8个黄瓜新品种商品性突出,符合居民对高品质黄瓜的需求,受到消费者的青睐。且其适应性广,丰产、复合抗病性强,较原主栽品种平均增产10%以上,减施农药约20%,平均亩节约农药成本约150元,受到种植者的欢迎。新品种在全国27个省(市、区)累计推广1187.9万亩,新增社会经济效益91.61亿元,其中近三年推广493.52万亩,新增社会经济效益36.97亿元。体现了习近平总书记提出的“三个面向”的指示精神,在育种技术上面向世界农业科技前沿,在新品种培育上面向国家重大需求,在新品种推广应用上面向现代农业主战场。

目前,中农16号为北京、辽宁、黑龙江、天津、河北等省市的主栽品种,总种植面积和播种面积均占在55%以上,其中占黑龙江双城和河北香河黄瓜播种面积的80%以上。中农26号为辽宁省日光温室种植面积最大的黄瓜品种,占瓦房店及锦州日光温室黄瓜种植面积的80%以上,被评为保护地最抗病的品种,约占北京、河北、天津等省市黄瓜栽培面积的50%以上。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,占主产区栽培面积的30%以上。在云南保山南菜北运基地栽培的中农106号,沿潞江坝两岸绵延数公里,栽培面积达万亩,为当地扶贫增加一抹青绿。水果黄瓜中农19号和29号在北京、宁夏、云南、山东、西藏、新疆等地,深受菜农欢迎。中农18号被农业部列为2014年度黄瓜唯一主导品种。中农50号成为河北、山东、浙江、贵州等省主产区的主栽品种。

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项目开发的分子标记、制定的抗病性鉴定技术和品质性状评价技术已被国内外科研单位及公司应用于育种实践,加速了优质和抗病黄瓜育种进程。




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