文献类型： 获奖成果

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获奖名称： 科技进步奖

获奖等级： 三等奖

关键词： 橡胶;种植;树;种植材料;无性;新型;研制;速生;橡胶树;无性系;材料;高产;繁育;树高

第一完成单位： 中国热带农业科学院热带生物技术研究所

获奖时间： 2005

摘要： 任务来源 来自国家重点科技项目：“七五”隶属“应用综合技术培育高产抗性强新品种”，专题编号75-02-09-01；“八五”隶属“高产、中抗橡胶树新品种选育综合技术研究”专题，专题编号85-03-07-01； “九五” 隶属“橡胶树育种方法研究”，子专题编号96-002-02-23-02。以及2002年，中国热带农业科学院重点方向项目，“应用生物技术培育速生高产的橡胶自根幼态无性系”。 应用领域和技术原理 生产上的橡胶种植材料有两种，一种是实生树（幼态），另一种是芽接树（老态无性系），两种材料各有优缺点。实生树速生、抗逆性强、适应性广、经济寿命长，但产量低。芽接树正好相反，即高产，但生长较慢、抗逆性较差、经济寿命较短、同时还受砧木的不良影响。我们采用大规模推广品种的花药培养，获得体细胞（体胚）植株，因具有与供体品种相同的遗传信息，所以具有芽接树的优点。同时，因经过脱分化和再分化过程，走过和合子胚十分相似途径发育而来，所以，又带有实生树的优点。来自体胚植株的自根幼态无性系和芽接繁殖的幼态无性系（芽接幼态无性系），一方面，能够集芽接树和实生树的优点于一体，排除各自的缺点，另一方面，发育阶段已从供体的老态回复到幼态，表现出形态和特性上的差异。早已证实，这种恢复幼态的材料具有产量和生长量的明显优势。自根幼态无性系还可排除砧木对产量、抗寒性、抗病性的不良影响。 　 性能指标： 　 1、花药培养：体细胞植株诱导率（植株/外植株）从“七五”前的2～3% 提高到163％，超过“九五”任务指标50％的两倍多。建立花药体细胞植株的幼态增殖苗圃，包括我国植胶区7个大规模推广品种：PR107、GT1、RRIM600、热研7-33-97、大丰95、海垦2、文昌217。植株移栽成活率从60%提高到90％左右，任务已超额完成。 　 2、微体繁殖：选用大推品种的花药体细胞再生植株为外植体，离体繁殖培育自根幼态无性系，繁殖系数为3～4（45～50天），生根率和移栽成活率各90％左右，植株移栽后能形成发达主根。繁殖效率超过“九五”指标。 与国内外同类技术相比 橡胶组织培养自70年代初开展花药培育研究以来，一直是个竞争激烈的研究课题，中国、法国、斯里兰卡、马来西亚、泰国、印度等国都开展了相关研究。在国外，花药培养技术处于先进地位的马来西亚，于1972年开始橡胶花药培养，1986年移活第1棵花药体细胞植株（比我们晚8年）。1993年接种RR1M600花药1万个，成苗425株，植株诱导率为4.3%，这是诱导率最好的一个报道。在微繁方面，法国1982年用种子幼苗微体扦插成苗，目的是培育抗根病的砧木，1986年以PB235老态无性系为材料，微插获得生根植株。斯里兰卡1986年以种子实生苗为材料微繁成功，1995年报道，来源于种子苗和嫁接苗所产生的微繁植株，在大田能形成主根，而来源于侧枝的微繁苗不能形成主根。泰国1991年Chanasougkram P.等用3～8个月龄的实生苗进行微繁，1～2个月后长出根系，有主根形成。国外是选用实生苗或老态无性系作外植体，获得的植株前者产量低，后者一般与供体接近。我们一开始微繁就选用大推品种的花药体细胞植株作外植体，培育得到的植株既高产又速生，可直接应用于生产。 　我们经过长期对花药培养中体胚的发生、发育、萌发及微繁中的增殖、生根、移栽诸多方面研究，创立了分阶段昼夜多次变温培养方法，组建了新的培养基，建立了有特色的培养技术，使花药培养和微繁取得突破性进展，高产速生的新型无性系种植材料—自根幼态无性系和芽接幼态无性系达到应用水平，居国内外同类研究的领先水平。1998年马来西亚、1999年尼日利亚都要求派同行前来学习。法国橡胶研究所橡胶组织培养负责人Carron.M.P. 在多次前来学习或参观基础上，2002年再次率领同行3人对我们的培养室、苗圃、大田试验区进行了反复而仔细的参观与询问，企图了解我们更多的技术信息。 成果的创造性、先进性 　 创造性： 1、技术路线创新：橡胶科研工作者为了培育橡胶自根无性系（老态），早在20世纪50～60年代马来西亚等国进行了大量常规扦插繁殖试验，中国热带农业科学院和海南农垦总局等单位也进行数以万计的插条试验，均未成功。我们选用花药培养和微繁结合的技术路线，不仅成功培养出自根无性系，而且具有幼态特性，产量和生势等性状明显超越供体。 　 2、 培养方法创新：创立了分阶段昼夜多次变温培养方法，使植株诱导率提高3倍左右。结合优化培养基，使植株诱导率从原来的2～3%提高到163%。 　 3、 种植材料创新：新型无性系种植材料，与同品种的老态无性系相比，产量更高，生长更快，具有多方面优势，是继实生树和芽接树后的橡胶新一代种植材料。 　 先进性： 1、花药体细胞植株诱导率连续3年超过100%，“九五”末达163％，建有体细胞植株的幼态增殖苗圃，包括我国7个大规模推广品种：PR107、GT1、RRIM600、热研7-33-97、大丰95、海垦2、文昌217。花药培养技术居世界同类研究领先水平。 2、 采用推广良种的花药培养获得的体细胞再生植株作外植体，通过离体繁殖培育橡胶高产速生的自根幼态无性系的研究，除了我们外，未见他人报导。自根幼态无性系微繁技术居国内外领先水平。世界上首批高产速生的自根幼态无性系商品苗已于1994年供给胶农—何朝秀种植。1998年和2003年率先建有2个生产示范区，面积60亩。 　 作用意义（直接经济效益和社会意义） 　 经济效益：新型无性系种植材料展示许多优异特性： 1、产量高：与供体老态无性系相比，产量提高20～30％（见证明材料） 2、生长快：与同品种的老态无性系相比，茎围生长量提高5～15％，大致提早半年至1年投产。（见证明材料） 3、克服烂脚病：我国云南等垦区橡胶寒害每年都有发生。抗寒品种接穂嫁接到不抗寒的砧木上，常出现砧木冻坏（所谓烂脚病），最终整株死亡现象。使用抗寒的自根幼态无性系，不仅能防止烂脚病，还可推动我国橡胶北移，扩大种植面积，提高自给率。 4、自根幼态无性系可以省去芽接工序，由于所有的芽都是同质的，不会发生民营胶园容易发生的那种种的是芽接树，长的是实生树的情况，保苗率高。 5、抗逆性强：新型无性系种植材料生势好，在遭受风害寒害后有较强的萌生枝条、恢复树冠、重新采胶能力。 高产速生的新型无性系种植材料作为新一代种植材料的推广应用，将导致橡胶良种制度和种植材料的变革，使橡胶产量提升到一个崭新的水平，蕴藏着巨大的经济效益，用体细胞生产优良无性系，是对天然橡胶产业的重大贡献。 社会意义： 1、花药体胚植株应用于橡胶树发育阶段研究，已经取的成果。 2、自根幼态无性系应用于砧木对接穂影响的研究，也应用于橡胶树死皮病机理和割胶理论的研究，已建两个试验区。 3、花药体细胞植株再生体系用途十分广泛，如应用于分子育种，诱导转基因材料；应用于遗传转化，体胚具有遗传信息一致，变异小，结构完整，数量大等优点；应用于离体研究乳管分化和橡胶生物合成等。 4、自根幼态无性系克服了实生树株间差异大和芽接树砧木的不一影响的缺点，是橡胶树在栽培、育种、植保、生化等领域众多试验的理想材料，提高试验正确度。花药体胚植株及再生体系在科研中的应用，必将有力地推动橡胶科学技术的进步。 推广应用的范围、条件以及存在问题和改进意见 推广应用的范围：应用于我国（乃至世界）整个植胶区，包括国营农场和民营胶园。 推广应用条件： 1、组建培养室，培养花药体细胞植株，并进行微体繁殖。 2、建立幼态增植苗圃，增殖来自花药体细胞植株的幼态芽条，供繁殖幼态无性系。 3、建立具有遮阳和灌水条件的苗圃，供移栽自根幼态无性系。 存在问题和改进意见： 与其他植物一样，橡胶花药培养效率存在基因型间的差异，一些品种的自根幼态无性系的繁殖系数较低，培养技术有待进一步改进。本项成果缺乏开发应用的资金，也缺少宣传，有待资金的到位和媒体的传播，加快成果的应用转化。