花生种质资源创制与新品种培育

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获奖名称：

科学技术进步奖

获奖区域：

河南省

获奖等级：

二等奖

主要完成人：

殷冬梅; 张幸果; 马兴立; 刘海英; 宋江春; 陈晓; 荆建国; 张建立; 王允; 余明慧; 李振华; 常纪苹; 贾琳; 宋佳静; 职丽娟; 王建玉; 张秀阁; 崔党群

关键词：

花生;  种质资源;  新品种培育;  品种;  花生种质;  创制;  资源;  花生种质资源;  生种;  培育;  花;  种质;  新品种;  品种培育; 

第一完成单位：

河南农业大学

获奖时间：

2016

项目名称：

花生突变体库构建与种质创新

联系人：

赵玮莉

联系电话：

0371-63555652

电子邮件：

邮编：

地址：

河南省郑州市金水区文化路95号

合作完成单位：

单位电话：

0371-63558999

传真：

0371-63558998

网址：

推荐单位(专家)：

河南省教育厅

摘要：

花生优异种质资源匮乏和过分依赖少数骨干亲本资源是制约新品种选育的主要原因之一，本项目利用现代生物技术方法，开展了“创建花生高效分子育种技术创新体系”的研究，培育高油、高油酸、抗病等优异花生种质资源，提升育种质量，加快育种进程。 1、花生基因工程技术：利用现代生物技术手段，克隆与高油酸特性相关的重要功能基因FAD，序列编码379个氨基酸的开放阅读框，所编码蛋白质的大小约为42 kDa，系统进化树分析表明，FAD序列在花生属植物进化过程中较为保守；与其他物种的FAD序列也具有较高的同源性；构建特异表达载体，分别在原核和酿酒酵母中得以表达，证明FAD具有油酸脱氢酶活性；构建反向重复序列双元表达载体，建立花生高频遗传转化方法，通过RNA干扰技术对内源基因的抑制作用，筛选出80%的高油酸花生新种质。 2、一种经济、高效、通用的花生RNA和DNA提取技术：纯度高、完整性好的RNA和DNA是进行分子生物学研究的必要前提和关键。该方法采用高盐做提取缓冲液，随后用LiCl分离出RNA和DNA，适用于花生的根、茎、叶、花、种子等不同组织。所提取的RNA和DNA质量好、纯度高、产量多，能满足后续反转录、文库构建、酶切、杂交等实验要求。 3、利用离子束和化学复合诱变创造花生突变体的技术：采用离子束注入与EMS复合诱变技术，从表型鉴定、细胞学鉴定、生物化学鉴定和分子生物学鉴定四个层次对后代突变类型进行鉴定，研究突变种质和对照在农艺性状、品质、抗逆性等方面的差异，并构建多种突变体库，为功能基因组研究准备材料，为遗传育种研究提供中间材料和新的种质资源。 4、花生一年三代加代育种技术：采用催芽、地膜覆盖、缩短开花时间等方法，当地2代+南繁1代的一年三代加代方法，有效的提高了育种效率，提高了育种进程。 5、优异种质创造：聚合高产、优质、抗病、抗逆等优良性状基因，创制一批优异种质资源，筛选出高油（60%）、低油（41%）、高0/L（2.0）、超大果（百果重>380g）、抗病等优良品系，关键技术包括：物理化学复合诱变、品质快速无损检测、分子标记辅助选择等，解决花生育种中优异种质资源缺乏的技术难题，为花生新品种选育和可持续发展奠定基础。 6、人才培养：累计在国内外学术期刊上发表学术论文80余篇，其中SCI收录的有17篇；论文总被引用200余次。发明专利4项，著作1部。团队成员有1人聘任河南省“特聘教授”，1人晋升为教授，2人晋升为副教授，2人获得硕士学位，1人荣获郑州市劳动模范和河南省先进工作者，1人获得河南省学术技术带头人，3人获得国家自然科学基金资助。“油料学科”团队获得河南农业大学优秀学科团队二等奖。加强团队内外的多学科交叉与融合，强化国际合作与学术交流，建成一支学科结合紧密、交叉互补、科研创新能力强的高水平学术团队。 河南省是我国花生生产大省，面积居全国第一位，地处南北两大花生区的过渡地带，成果的辐射性强，我国花生主要以油用为主，油用型品种脂肪含量的提高，意味着花生价格的提高和企业加工成本的下降，经济效益非常可观。我国食用植物油短缺，也为油用型花生品种的推广提供了有力的市场保障。另外，花生也是重要的食品加工原料，其蛋白有多种用途，能有效的提高花生的利用价值，增加花生的综合效益，拓宽市场。花生品种抗性的提高有利于降低生产成本，减少环境污染，既保证了花生产品的品质，又提高了效益，增强了市场竞争力。由于新选育品种的产量、品质、抗性都有较大幅度提高，所以其综合效益和市场竞争力也会进一步增强，生产及市场的风险极小。由此可见，本项目研究成果具有非常广阔的推广前景。 创建的花生高效分子育种技术创新体系在实际育种中应用，可以缩短育种年限3-5年，现已培育出珍珠豆型、普通型花生新品系5个，分别参加国家和河南省区域试验；选育的高产高油抗网斑病花生新品系（花U606含油量58%）在郑州新郑等地示范推广，累计种植面积3000亩，每亩按750斤计算，一斤花生油按10元计算，可创经济效益980万元。据测算，榨油原料含油量每提高一个百分点，油脂加工的纯利润即可提高7%，花U606可增加企业纯利润49%，经济效益十分可观；培育的农大花103是河南农业大学第一个花生新品种，该品种高蛋白、早熟、抗病，株型紧凑，饱果率高，适合机械化收获；选育的宛花2号，该品种突出特点是植株矮，抗倒性强，结实性好，结果集中，荚果大小均匀；培育的普通型大果花生品种濮花9519和濮东花1号，二品种高产、饱果率高、结荚集中，抗逆性强。四个花生新品种累计推广面积1381.2万亩，新增纯收入12.11亿元，创造了显著的经济效益和社会效益。 此外，花U606抗叶部病害，可减少农药使用量，每亩用药费用按20元计，则可降低成本6万元，同时减轻了环境污染。