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黄瓜生物技术育种研究及应用

文献类型： 获奖成果

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获奖名称： 科学技术奖

获奖等级： 二等奖

关键词： 育种;技术;黄瓜;生物技术育种;生物技术;研究;育种研究;生物

第一完成单位： 南京农业大学

获奖时间： 2015

摘要： 黄瓜是重要的蔬菜作物，我国黄瓜年产量达4800万吨，产值达94.4亿美元，均居世界第一。江苏省的黄瓜栽培面积达100万亩，是我省最主要的蔬菜作物之一，但现有主栽品种普遍存在抗病性较差、单性结实性弱等问题，而常规育种周期偏长，严重限制了黄瓜品种改良效率。本项目在国家“973”计划等项目资助下，开展生物技术高效育种的研究，在单倍体/双单倍体培养、种质的鉴定筛选与创制、抗病和特色基因发掘、分子标记辅助育种等方面取得了突破性进展，为提高黄瓜育种效率、保持江苏省黄瓜产业可持续发展势头做出了贡献，主要成果如下： 1、研发出五种黄瓜单倍体/双单倍体培养技术，缩短了黄瓜育种的周期 开发了发包括黄瓜游离小孢子培养、花药培养、辐射花粉授粉、未授粉子房培养和单性结实子房培养等五种途径的单倍体/双单倍体生产技术，有效解决基因型反应问题，可将黄瓜纯系获得的年限缩短至1-2年内。，其中游离小孢子培养技术填补了国内外空白，是目前为止国际上唯一一个能够通过小孢子培养获得单倍体黄瓜的技术（专利授权号：ZL200810022098.5），发表相关论文5篇，其中SCI论文2篇。 2、建立了黄瓜抗白粉病分子标记辅助育种体系，育成了高抗白粉病兼抗霜霉病和枯萎病的优良新品种。 挖掘出JIN5-508等多份黄瓜白粉病新抗源，采用SLAF-Seq基因组测序技术研究黄瓜抗白粉病性状的遗传规律和基因定位，建立了以SSR标记为基础，SCAR标记为辅的抗白粉病分子标记辅助育种体系（相关文章发表在《PLANT SCIENCE》等期刊上），育成’扬大4号’、’扬大5号’和’扬大6号’等3个具有高抗白粉病兼抗霜霉病、蔓枯病的优异黄瓜新品种。示范推广面积44600亩次，试验示范亩产量均达到7500kg以上，示范基地内平均增产增效20.8%，示范户户均增产23.5%。 3、开发了黄瓜单性结实性连锁分子标记，育成了具备强单性结实性、强雌性的新品种并广泛推广应用 采用性状分级鉴定评价、基因组重测序、转录组测序等方法对国内外不同经济生态型的黄瓜品种资源进行全面的单性结实资源发掘，开发出ISSR-N92、Indel-T-47等多个单性结实连锁分子标记（相关文章发表在《PLANT AND CELL PHYSIOLOGY》和《BMC genetics》等期刊上）；结合由我们开发的全雌花连锁标记SCAR-SA166开展分子选择辅助育种，培育出强单性结实、强雌性新品种“南雌1号”，示范推广面积29835亩次，亩均产量在5000kg以上，亩均纯收入超过5000元。 4、发掘了我国特有黄瓜资源，建立了橙色果肉、胚轴矮壮等特色性状的分子标记辅助育种体系 发掘我国特有黄瓜变种资源：西双版纳黄瓜（Cucumis sativus L. var. xishuangbannesis Qi et Yuan），通过变种间杂交等途径获得具有西双版纳黄瓜特色性状的稳定育种材料124份；发表了首张西双版纳黄瓜的遗传图谱，开发出8个与橙色果肉、胚轴矮壮等特色性状连锁的分子标记，可用于分子标记辅助育种改良现有黄瓜品种。相关成果发表在《Theor Appl Genet》等期刊上。 项目实施期间建立新品种示范基地13个，示范推广面积74435亩次，与同类栽培品种相比，亩均增效益724.84元以上，新增利润5494.33万元，新增利税659.32万元，促进了农业增效农民增收。已获所授权发明专利2项，获授权新品种保护4个；发表论文33篇，其中SCI论文8篇，累计被他引316次。项目累计培养博士生18名，硕士生42名，国际留学生3名。

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