三种特色木本花卉新品种培育与产业升级关键技术.doc

一、专业评审组林业二、项目名称三种特色木本花卉新品种培育与产业升级关键技术三、推荐单位国家林业局四、推荐单位意见北京林业大学张启翔教授主持的“三种特色木本花卉新品种培育与产业升级关键技术”项目，针对梅花、山茶和紫薇三种中国特色木本花卉缺乏突破性品种、产业技术落后等问题，依托7项国家和省部级课题，历经20余年系统研发，在种质资源挖掘、基因组学研究及重要性状解析、分子标记辅助育种、新品种培育、繁殖和栽培技术优化、衍生产品开发等方面取得一系列创新性成果。培育出具有我国自主知识产权新品种45个，获国家新品种权16项、国际品种登录29项，转让新品种或生产授权5项，获新产品奖15项；获国家发明专利19项，转让专利2项；制定国际标准、国家或行业标准9项；发表了一批高水平研究论文，梅全基因组测序成果在Nature Communications（2012）上以亮点论文发表，为2003-2015年被引频次排名位于全球前1%的论文（Web of Science）。近三年示范推广11.16万亩，新增经济效益6.34亿元。培训技术人员和农户4770人次。提升了我国木本花卉产业自主创新能力，促进花卉产业结构调整与优化升级，取得显著的经济和社会效益，提高了我国花卉产品的国际竞争力。该项目在三种特色木本花卉基因组学、分子标记辅助育种技术研究方面填补了国内外相关空白，具有广阔的应用和推广前景。经审核，材料真实可靠。推荐该项目为国家科学技术进步奖一等奖。五、项目简介梅花、山茶和紫薇是栽培历史悠久、园林应用广泛的中国传统名花。本项目以改良品种、促进产业升级为目标，经过20余年系统研发，在基因组学研究及重要性状解析、分子标记辅助育种和标准化生产等方面取得一系列创新性成果。培育出具有我国自主知识产权的新品种45个，获新品种权16项，培育的梅花品种占授权梅花品种的87%，转让5项，获国际品种登录29项，获新产品奖15项，新品种在10省区及美、德、法等9国得到应用；获国家发明专利19项，转让2项；制定国际、国家及行业标准9项；发表论文120篇（SCI 32篇，3篇IF9）。近三年示范推广11.16万亩，新增销售额6.34亿元。技术培训4770人次。主要创新如下：解析重要性状，发掘优异种质。首次完成梅全基因组测序，构建了全基因组精细图谱，对花香、低温开花等重要性状进行分子解析，探明了梅花花香形成机制；系统解析了山茶夏季开花及紫薇低矮株型的形成机理。建成国际山茶最齐全的种质圃，构建三种木本花卉的核心种质；筛选出垂枝、花果兼用梅关键亲本12份，四季开花、抗寒山茶关键亲本8份，香花、低矮株型紫薇关键亲本12份；研制出山茶DUS测试国际标准及梅、紫薇新品种DUS测试指南。优化育种技术，培育优良品种。建立了亲本定向选配和分子标记辅助选择育种技术，开发了复杂性状QTL定位模型，确定与梅垂枝性状紧密连锁的SLAF标记10个，利用分子标记辅助选择，培育出浓香、垂枝新品种4个；通过杂交聚合优异性状，培育出着花繁密、产果量高、果色鲜艳及稀有黄色花等梅新品种21个。首次建立300个山茶品种25种花色苷指纹图谱，建立花色苷辅助选择和复合诱变育种技术，培育出夏季盛花、花色艳丽的新品种10个。发掘与紫薇低矮性状连锁的分子标记5个，早期选择准确率达85%，培育低矮新品种5个；建立紫薇远缘杂交亲和性预测技术，育种效率提高70%，培育出包括第一个香花远缘杂交品种在内的芳香紫薇新品种5个。改良快繁体系，研制产业标准。突破山茶属植物规模化繁殖及标准化栽培技术瓶颈，浙江红山茶幼胚拯救存活率从50%提高到90%，胚状体直接诱导成苗率从20%提高到44%，年增殖4000余倍；研发周年萌枝嫁接新技术，作业期从1个月延长至10个月；建立了山茶盆栽技术标准。研发出梅胚培养、叶片愈伤组织诱导最适培养基，克服了试管苗黄化技术难题；编制花果兼用梅栽培技术标准。优化紫薇组培和扦插繁殖技术，繁殖系数提高20%以上，制定紫薇生产技术规程，种苗整齐度从50%提高到95%。开发衍生产品，促进产业升级。发明制备梅花浸膏、熏香香水及梅花香气成分缓释技术；优化梅果加工工艺，研制4种梅果新产品；建立集梅园旅游、梅果生产、衍生产品加工于一体的梅产业链；利用高枝嫁接造型技术改造低产果梅老树、油茶大树，大幅提升综合效益。六、客观评价根据科技查新报告（编号：201536000N010096）结论和林业公益性行业科研专项项目验收（林科验字（2015年）077号）认定成果，总结创新性和先进性如下：（一）创新性1、首次完成梅花全基因组测序，构建了全基因组精细图谱，对花香、花型和抗寒等重要性状进行分子生物学解析，提出了梅花花发育分子调控模型，探明梅花形成机理，克隆花香、花发育等相关的基因，并进行了功能验证，梅全基因组测序成果在Nature Communications（2012）上以亮点文章发表；建立梅花高密度遗传连锁图谱，挖掘出与株高、垂枝性状相关的QTL及候选基因，建立分子标记辅助育种技术体系；构建了梅花染色体原位杂交技术（FISH）并应用于亲缘关系研究；构建了梅花指纹管理信息系统。（查新结论1-4）2、解析了山茶夏季开花的分子生物学机制，构建了300个茶花品种的25种花色苷指纹图谱库，解析了山茶花色苷的遗传规律，建立了山茶花色苷辅助选择和复合诱变育种技术体系，培育出四季开花的山茶新品种。（查新结论9-12）3、收集紫薇属及近缘属种质16种、紫薇栽培品种102个，开发出紫薇属SSR标记，构建了紫薇和南紫薇核心种质、紫薇品种分子身份证；建立紫薇染色体原位杂交技术；解析紫薇低矮株型性状的形成机制，构建了第一张紫薇遗传连锁图谱，挖掘与紫薇低矮性状连锁的分子标记，培育出低矮紧凑的紫薇品种。开展紫薇香花育种，培育出我国第一个紫薇香花远缘杂交品种。（查新结论5-8）（二）先进性1、培育出具有我国自主知识产权木本花卉新品种45个，获国家新品种权16项、国际品种登录29项，获各类产品奖15项，培育的梅花品种占授权梅花品种的87%；国际登录紫薇品种占2000-2015年间登录品种的13.7%。2、2012-2015年项目发表的SCI论文分别占国际梅花、山茶SCI论文的35%和10%，单篇影响因子大于9的文章3篇，梅基因组测序论文为2003-2015年被引频次排名位于全球前1%的论文（Web of Science）。3、编制山茶花新品种DUS测试国际标准（UPOV/TG/275/1）和梅花、山茶、紫薇新品种DUS测试指南（GB/T 26911-2011、GB/T 24884-2010、LY/T 1847-2009），均已颁布实施。（查新报告结论4、5、11）4、花果兼用梅新品种培育与标准化生产与国内外同类技术相比具有明显的先进性。（成果认定书：附件12）（三）应用效果和对行业科技进步的影响编制山茶花盆栽技术规程、花果兼用梅生产栽培技术规程、梅花设施切花生产技术规程、丽江照水梅种植技术规范、紫薇繁殖与栽培养护技术规程等行业或地方标准，并颁布实施，规范了木本花卉的标准化生产。（LY/T 2446-2015、LY/T 2323-2014、LY/T 2324-2014、DG 5307/T 10-2012、DB11T 1092-2014）。七、推广应用情况对培育出的新品种及研发的繁殖栽培技术、新产品等进行推广与示范，2013-2015年示范推广11.16万亩，新增销售额6.34亿元，取得了显著的经济效益。累计培训生产技术人员和农户4770人次，社会效益显著。以上技术在各单位推广应用情况见下表。序号应用单位名称应用技术应用的起止时间应用单位联系人/电话应用情况1.丽江得一食品有限责任公司花果兼用梅新品种及栽培技术2010.1-2015.12何银用项目品种和技术，在云南丽江建成标准化生产示范区3150亩，辐射推广关键技术8万余亩，带动山区20000户农户年均增收5000元。建立起生产、旅游、生态建设、梅果加工一体化的山区经济可持续发展模式。2.棕榈园林股份有限公司山茶花新品种以及容器苗培育技术2010.1-2015.12赵强立山茶种苗生产基地200亩，繁殖5万株，并应用到园林绿化工程，提高公司园林绿化水平。在美国、澳大利亚、意大利等国推广应用。3.长兴东方梅园有限公司梅花标准化生产及老龄梅树改造技术2008.1-2015.12吴晓用老龄梅树改造和标准化栽培技术生产梅花3700亩，改造老龄梅树1.5万株，生产工程苗17.4万株；生产“中国香”系列梅花香水等产品。4.金华市国际山茶物种园山茶花新品种及容器苗生产技术2003.1-2015.12邵生富0579-8213116713515792020建立山茶花新品种和产业化示范基地120亩，累计生产大规格容器苗12万株，中规格容器苗10万株。项目成果的应用推动了该园山茶花产品更新换代，提高了产量及品质，获得显著的经济。5.金华市云富苗木专业合作社山茶花新品种及容器苗生产技术2008.1-2015.12姜根立山茶花新品种产业化示范基地100亩，累计生产容器苗20万株。成果应用促进公司山茶花产业升级，提高了产量及品质。6.金华市莫闲园艺工程有限公司山茶花新品种及容器苗生产技术2010.1-2015.12游鸣飞0579-8237388513605795839建立山茶花新品种产业化示范基地150亩，生产容器苗29万株。提高了产量及品质，获得显著的经济效益。7.金华市黄牯头苗木专业合作社山茶花新品种及容器苗生产技术2003.1-2015.12钱瑞立山茶花新品种和产业化示范基地100亩，生产大规格容器苗10万株，中规格容器苗5万株。推动了该社山茶花产品更新换代，提高了产量及品质。8.富阳万山红园林科技有限公司山茶花新品种及容器苗生产技术2013.1-2015.12夏奇05716332904313868153719建立山茶花新品种推广基地150亩，生产各种规格山茶容器苗26万株；累计培训技术人员200人次。9.山东阳光园林建设有限公司紫薇新品种及标准化生产技术2010.1-2015.12朱西立紫薇新品种推广应用基地1600亩，生产各种规格紫薇容器苗17万株、种苗165万株。项目成果应用推动了公司紫薇产品的更新换代，获得明显的经济效益。10.常州沃野园林绿化工程有限公司紫薇新品种及标准化生产技术2012.1-2015.12黄才立紫薇推广和产业化示范基地共200亩，累计生产紫薇种苗2450万株。推动了公司紫薇产品更新换代，提高了产量及品质。11.广东国森林业有限公司紫薇、山茶新品种及标准化生产技术2012.1-2015.12周立紫薇新品种产业化示范基地100亩，生产紫薇小袋苗62万株。八、主要知识产权证明目录知识产权类别知识产权具体名称国家（地区）授权号授权日期证书编号权利人发明人发明专利有效状态国家发明专利尾叶紫薇I2H微卫星分子标记的开发和应用中国ZL201210019902.02013.07.031227992北京林业大学张启翔;蔡明;潘会堂;王学凤;孙明;高亦珂;程堂仁;宋平;田苗有效国家发明专利一种梅花叶片愈伤组织高效诱导方法中国ZL201110422216.32013.07.311246107北京林业大学张启翔;石文芳;杨炜茹;陈晶鑫有效国家发明专利一种茶花愈伤组织再生植株的方法中国ZL200910098398.62012.11.211082818中国林业科学研究院亚热带林业研究所李纪元;范正琪;李辛雷;田敏有效植物新品种权梅明晓丰后中国201000092010.12.28322北京林业大学;青岛颐梅风景园林有限公司张启翔;庄实传;吕英民;程堂仁;张强英;李彦;李杰;周杰有效植物新品种权梅玉龙红翡中国201200562012.07.31433北京林业大学;丽江得一食品有限公司张启翔;吕英民;程堂仁;王佳;李彦;蔡邦平;张强英;杨炜茹;潘会堂;孙明;潘卫华;邓黔云;李文静;张玲有效植物新品种权梅宫粉照水中国201200572012.07.31436北京林业大学;丽江得一食品有限公司张启翔;吕英民;程堂仁;王佳;李彦;蔡邦平;张强英;杨炜茹;潘会堂;孙明;孙丽丹;石文芳;潘卫华;邓黔云;李文静;张玲有效植物新品种权梅玉龙绯雪中国201200582012.07.31440丽江得一食品有限公司;北京林业大学潘卫华;张启翔;邓黔云;李文静;张玲;吕英民;程堂仁;王佳;李彦;张强英;潘会堂;孙明有效植物新品种权梅锦粉中国201200602012.07.31445北京林业大学;昆明市黑龙潭公园张启翔;华珊;程堂仁;吕英民;王佳;吴建新;聂雅萍;刘敬有效植物新品种权山茶烈焰中国201201022012.07.31508广东省林业科学研究院徐斌;潘文;张方秋;朱报著;李永泉;王裕霞有效植物新品种权山茶郁金中国201201032012.07.31509广东省林业科学研究院潘文;徐斌;张方秋;朱报著;李永泉;王裕霞有效九、主要完成人情况表排名姓名行政职务技术职称工作单位完成单位主要贡献1.张启翔副校长教授北京林业大学北京林业大学新品种、专利、论文、标准2.李纪元研究员中国林业科学研究院亚热带林业研究所中国林业科学研究院亚热带林业研究所新品种、专利、论文、标准3.张方秋院长研究员广东省林业科学研究院广东省林业科学研究院新品种、论文4.潘会堂教授北京林业大学北京林业大学新品种、专利、论文、标准5.吕英民教授北京林业大学北京林业大学新品种、专利、论文、标准6.程堂仁主任副研究员北京林业大学北京林业大学新品种、专利、论文、标准7.孙丽丹讲师北京林业大学北京林业大学新品种、专利、论文、标准8.蔡明讲师北京林业大学北京林业大学新品种、专利、论文、标准9.潘卫华董事长农艺师丽江得一食品有限责任公司丽江得一食品有限责任公司新品种、专利、标准、基地建设10.王佳助理研究员北京林业大学北京林业大学新品种、专利、论文、标准11.张林所长高级工程师泰安市泰山林业科学研究院泰安市泰山林业科学研究院新品种、专利、论文12.吴晓红总经理工程师长兴东方梅园有限公司长兴东方梅园有限公司专利、基地建设13.吴桂昌董事长教授级高工棕榈园林股份有限公司棕榈园林股份有限公司新品种、基地建设14.邓黔云副总经理讲师丽江得一食品有限责任公司丽江得一食品有限责任公司新品种、标准、基地建设15.陈瑞丹副教授北京林业大学北京林业大学新品种十、主要完成单位情况表排名单位名称单位性质对本项目科技创新和推广应用情况的贡献单位联系人/电话1北京林业大学大专院校项目主持。培育新品种35个，获国家新品种权13项，国际品种登录22项；获国家发明专利11项；制定国家或行业标准5项，发表SCI论文27篇。负责梅、紫薇育种基地建设、新品种培育和产业化示范推广。刘凯/159010326942中国林业科学研究院亚热带林业研究所科研院所培育新品种7个，国际品种登录7项；获国家发明专利2项；制定国际、国家和行业标准各1项，发表SCI论文6篇。负责山茶育种基地建设、新品种培育和产业化示范推广。李纪元/135883776003广东省林业科学研究院科研院所培育新品种2个，获国家新品种权2项，发表论文6篇。负责山茶育种基地建设、新品种培育和产业化示范推广。张方秋/135015445284丽江得一食品有限责任公司民营企业培育新品种3个，获国家发明专利4项，制定行业及地方标准各1项。花果兼用梅产业化推广及梅果产品开发。何银泉/139888904095棕榈园林股份有限公司民营企业培育新品种1个，获国家新品种权1项。负责山茶育种及国内外产业基地建设、新品种培育和产业化推广。赵强民/135603476766泰山林业科学研究院科研院所培育新品种1个，获国家发明专利1项，发表论文8篇。