[01829418]菊花等新品种选育及华南地区提质增效栽培贮运技术研究和应用

我国以气候比较优势形成了冬暖和夏凉两大鲜切花产区,以广东为核心的华南地区具有冬春温暖得天独厚的优势,是我国冬春反季节鲜切花的主产区。以水旱轮作、简易设施、大田土壤栽培,冬春反季节低投入、低成本生产高质量花卉,明显有别于中国北方和欧洲的生产模式。但由于缺乏适宜冬春季生产的优良自育品种,科学配套的良种繁育、精准高效环保栽培和采后技术,导致产品质量差、国际竞争力弱,严重制约了产业的发展。项目组自 2000 年起,77.69%、面积 71.61%、占华南地区切花产值总额 82.58%、面积 70.53%以上的百合、菊花、非洲菊和月季四种花卉,在广东省科技计划及农业科技项目、财政部公益性行业（农业）科技专项、国家自然科学基金等资助下,联合华南和北京地区花卉科技领域的核心力量,持续近 20 年协作攻关,取得了系列成果： 1.菊花侧芽发育机制解析及省力株型新品种培育针对菊花生产中打顶去芽剥蕾等操作占 1/3 劳力消耗的产业关键问题,研究了菊花分枝调控机制,首次明确了 SL 是调节菊花侧芽发育的关键激素,并解析了菊花中 SL 的信号转导途径及其调节机制;通过构建杂交群体,解析了侧芽发育性状的遗传规律。 建立了菊花省力株型选育方法,育成了少侧芽的省力切花‘银莲金辉菊’、自封顶自成型省力菊花‘杏芳菊’及低节位多分枝的新品种‘云山叠紫’和‘粉荷’等 10 余个。育成切花品种侧芽萌发率比传统品种低 50%以上,节省单头切花菊打顶去侧芽剥侧蕾的劳动力消耗 30%以上,满足了产业发展需求。 2.百合耐热机制解析及耐热新品种培育 针对广东地区百合栽培中的高温危害问题,系统研究了百合高温胁迫耐性。首次揭示了热激转录因子可变剪切调控百合耐热性的分子机制;首次估算了麝香百合株高、花蕾数等主要性状的遗传力等遗传参数,提出了表型性状选择的策略,大大提高了百合育种效率。建立了麝香百合和菊花高效育种技术。系统开展了麝香百合与新铁炮百合的杂交育种研究,建立了杂交-回交-耐热选择的麝香百合高效育种技术。育成耐热性强、冬春季成花率高的‘白玉麝香百合’等优质百合品种（品系）10 余个。 3.重瓣型和香花型非洲菊新品种培育。 针对非洲菊花型单一、缺乏香味等问题,解析了非洲菊重瓣花形成的分子生理机制,育成了重瓣新品种‘粉秀非洲菊’;揭示了非洲菊花香形成的分子机制、开发了花香性状的鉴定方法,在国际上首次育成了香花型非洲菊新品种‘金香非洲菊’。 4.构建了百合“一一二”省力减施精准栽培新模式。 解析了东方型、OT 型百合单一生长阶段的原理,首次确定了切花生产的需肥量,构建了一次性施肥、二阶段种植的栽培技术体系,改变了华南地区的生产方式,节省了劳动力 20%、减施增效、增加了经济效益 2500 元/亩。 5.建立了花期一致的菊花省力优质高效栽培技术体系。 针对菊花花期不集中、优质花率低、用工多、效益低等华南地区冬春生产瓶颈, 确定了 2.0g/株（N：P：K 配比 20:9:18）需肥量,研制了“两地三圃配套”,一苗一花精准减施栽培技术,采收期由 15-20 天缩短为 7-10 天。建立了结合少侧芽品种应用、地膜覆盖与水肥一体化、插穗直接定植的省力栽培技术。节省劳动力 30%以上、减施 16.67%到58.33%、优质率提升 25.0%-30.8%,比传统栽培方式每亩增加收入 2540 元。 6.解析了菊花等四种花卉采后失水胁迫响应机制并构建了高效贮运技术体系 在国际上首次揭示了月季水通道蛋白 RhPIP2;1 做为信号感应器,通过蛋白磷酸化参与植株失水信号传递的生化机制（F1000 推荐）;解析了月季花瓣中揭示了AREB/ABF 转录因子调节细胞铁平衡,参与月季花瓣失水胁迫耐性的分子机制;阐明了 ERF 转录因子参与生长素和乙烯互作,调控月季花瓣脱落的分子机制。 解析月季水通道蛋白参与失水胁迫信号转导的生化机制和菊花、百合、非洲菊和月季对氧气和二氧化碳浓度的忍耐极限,贮藏期间通过定时补光避免褪色并提高花材的贮藏耐性,通过在包装中添加乙烯抑制剂和灰霉控制剂,自发气调同时控制乙烯伤害和灰霉发生,实现了高效短期贮藏。菊花、百合、非洲菊和月季的贮藏期分别达到 35d、25d、15d 和 21 天。 7.成果和应用情况总结 （1）主编著作 5 部,发表论文 180 篇,其中在 Nature Plants 和 Plant Physiology等 SCI 期刊上发表论文 45 篇,论文他引 3900 次,其中 SCI 他引 256 次。培养博士、硕士研究生 50 多名。 （2）育成新品种 30 个,其中植物新品种权授权品种 8 个（菊花品种 5 个、月季品种 3 个）,省级审定菊花新品种 12 个、非洲菊新品种 9 个、百合新品种 1 个。 （3）制定国家标准 3 个、农业行业标准 5 个、林业行业标准 2、地方标准 4个、广东省农业主推技术 1 项。获得授权国家发明专利 4 项、使用新型专利 4 项。 （4）项目技术成果分别在广东、广西、北京、福建和海南等地花卉产区进行示范应用。2017-2019 年累计推广应用面积约 32300 亩,使项目实施区的生产成本降低了 30%以上,优质产品率提高 25%以上,使花卉产品采后损耗降低了25%~30%。三年间累计新增经济效益达 2.5 亿元。 在福建南平、贵州息烽和广东连平开展花卉产业扶贫,培训农业技术人员和从业人员 5400 余人次。