我所撰写的《河南省农业科学院院志》(园艺研究部分)已经过三稿初审,经和院院志办公室商定,将相关稿件在我所公示。公示时间为10天(5月12日??5月22日),地点在园艺所四楼会议室。请广大职工相互转告,并及时提出意见报到所办。
第二篇 科学研究与管理
第八章 园艺研究
第一节 园艺研究概况
园艺研究所系河南省农业科学院直属的研究机构,始建于1958年3月,原为河南省农业科学研究所园艺系。1959年改称为河南省农业科学院果树研究所;1960年变更为河南省农科院林果研究所;1962年河南省农科院又变为河南省农科所,作物系内设蔬菜研究组;1963年恢复河南省农科院园艺系;1965年,园艺系撤销;1975年初,河南省农科院办公室设置蔬菜组;1977年蔬菜组调至林科所,易名蔬菜研究室;1980年与林科所分离由院办代管,并增加果树研究内容,易名为园艺研究室;1983年在园艺研究室的基础上成立研究所,始称为河南省农林科学院园艺研究所,时设果树、蔬菜2个研究室;1984年12月,林科所归属河南省林业厅,河南省农林科学院园艺所改为河南省农业科学院园艺所。1985年底,小麦研究所生理研究室、农业经济农业区划研究所林果资源调查课题组相继并入园艺所,园艺所增设植物生理和加工2个研究室;1988年增设大白菜课题组,1990年,改称为生物技术研究室;1999年,增设设施园艺研究室;2000年3月,生物技术室调归新成立的生物技术研究所;2001年,增设花卉草坪和瓜类2个研究室,2007年更名为园林花卉室和西瓜甜瓜室,同年,生物技术所撤销,生物技术室回归园艺所,与蔬菜室和设施园艺室合并为蔬菜研究室。2008年底,园艺所下设有蔬菜、西瓜甜瓜、园林花卉和果树4个研究室及所办公室。时有在职职工42人,其中科技人员36人。科技人员中,高级技术职务18人,博士8人,硕士14人。
1985年,园艺所成立了蔬菜种子经营开发门市部,在此基础上,2001年,成立了河南省豫园科技发展有限公司,为园艺所控股的股份制企业。拥有独立的法人资格,注册资金500万元,其注册的“豫园”商标已享誉全国,是园艺所新品种、新技术、新成果开发推广和对外展示的主要窗口。公司下设营销部、园林工程部、粮作部以及果树苗木场等4个部门,主要开展蔬菜、瓜类、彩叶树种、名贵高档花卉、果树等品种的开发和推广以及园林绿化工程规划、设计、施工。公司建有完善的销售、售后服务和市场管理体系,委托代理、种子专卖等多种形式的联动销售网络已具规模,遍布全国的销售网点100多个,销售范围已覆盖河南全省及河北、山东、湖北、陕西等周边省市,并辐射四川、湖南、吉林、辽宁、内蒙古等省市自治区。
1980年,河南省植物生理学会成立,挂靠在园艺所,园艺所为理事长单位;同时又是河南省园艺学会副理事长单位。
1983年以来,园艺所共承担省级及其以上科研项目46项,其中国家项目15项。获省级及其以上科技成果奖36项,其中国家科技进步二等奖1项,河南省科技进步一等奖1项、二等奖12项、三等奖17项,河南省星火一等奖1项、二等奖2项、三等奖3项;通过国家、河南省农作物品种审定委员会审(鉴)定蔬菜、西瓜新品种30个,其中国审11个;发表科技论文180多篇,出版科技、科普著作58部。
第二节 蔬菜研究
一、蔬菜研究概况
蔬菜研究是园艺科学研究的一项重要内容,由园艺所蔬菜研究室承担完成。主要任务是蔬菜种质资源的调查、引进、改良和利用;蔬菜新品种选育、推广和应用;蔬菜栽培新技术的研究、技术合作和学术交流等。
1980年,主要从事蔬菜品种资源调查和栽培技术研究;1982年上半年开始参加国家蔬菜品种资源调查与征集项目。1985年开始承担番茄新品种选育研究。1988年增加大白菜育种。现从事蔬菜研究人员13名,其中高级技术职务8人,中初级研究人员5人。在研究人员中有博士6人,硕士4人,学士3人。主要从事十字花科、茄科、葱蒜类等品种资源改良、生物技术育种、设施栽培技术和无公害蔬菜栽培等研究。
研究室设施条件有实验室和办公室16间,面积240平方米,有温室3栋,700平方米,有试验基地50余亩。实验室有超过万元的仪器设备10余套,主要为多功能显微镜、低温离心机、PCR仪、组织捣碎机、智能光照培养箱、全自动高压灭菌锅、全自动毛细管核酸分析系统等,可从事蔬菜分子生物学、细胞工程遗传育种和栽培生理实验研究等。
自1983年以来,蔬菜研究室共承担省级及其以上科研项目30多项。2008年承担国家级科研项目(国家“863”计划、国家科技支撑计划、农业科技成果转化资金)3项、省级项目(省重大攻关、省重点攻关、省杰出青年基金、省农业科技成果转化资金)4项,年经费100多万元。
蔬菜研究共获得省级及其以上科研成果奖14项,其中国家科技进步二等奖2项,省级一等奖2项,二等奖4项,三等奖6项。通过审(鉴、认)定蔬菜新品种25个,其中通过国家审(鉴)定品种10个。主编出版著作12部,发表论文90余篇。自育蔬菜品种推广应用面积500多万亩。特别是研究建立的大白菜游离小孢子培养技术体系居国内领先水平。
在学术交流和人才培养方面也取得了较大的成就。3人获省杰出青年基金,送出培养博士研究生5人。有7人次先后到英国、日本、泰国、美国、加拿大进行合作研究,接待来自美国、日本、比利时等国专家学者进行研究和学术交流5人次。
二、蔬菜品种资源利用研究
蔬菜品种资源研究始于1980年。“六五”、“七五”期间,承担了国家科技攻关项目的子项目1项;“八五”到“十五”期间承担了国家自然科学基金项目2项,河南省杰出青年科学基金各2项、省重点科技攻关项目1项。
(一)河南省蔬菜品种资源调查研究
项目来源:中国农业科学院
起止年限:1982-1992年
主持人:杨南方;参加人:乔爱民、王爱侠、赵建云
蔬菜品种资源调查及蔬菜品种入库是“六五”、“七五”期间国家重点科技攻关项目,由中国农业科学院蔬菜花卉所主持,河南省农科院园艺室为协作单位,并主持河南省蔬菜品种调查研究。期间,共调查蔬菜地方品种1955个,征集种子1396份,繁种并送国家种质资源库合格品种1188份;参与编著了《中国蔬菜品种资源目录》和《中国蔬菜品种志》(上下卷),同时编写了《主要蔬菜采种技术》一书,由河南科技出版社出版发行,圆满完成了国家攻关计划合同约定的任务。“蔬菜种质资源的搜集研究和利用”,1993年获国家科技进步二等奖,杨南方为第5主要完成人;“河南省蔬菜品种资源调查研究,”1995年获河南省科技进步二等奖。
(二)利用白菜?甘蓝附加系研究甘蓝型油菜粒色的遗传改良研究
项目来源:国家科技部
起止年限:1991-1993年
主持人:栗根义;参加人:高睦枪、杨建平、赵秀山
该研究为“八五”期间国家自然科学基金项目。通过白菜和甘蓝型油菜杂交获得白菜?甘蓝附加系,采用根尖压片法和气孔大小观测法对附加系材料染色体倍性进行检测,并在田间对生长性状和育性等农艺性状进行测定,首次发现附加系的育性降低,控制粒色的基因和控制花色的基因位于不同的染色体上,为白菜和油菜细胞染色体工程育种提供了理论基础。在《华北农学报》等刊物发表研究论文2篇。
(三)甘蓝型油菜特新种质资源构建研究
项目来源:国家科技部
起止年限:1995-1999年
主持人:栗根义;参加人:高睦枪、杨建平、蒋武生、张晓伟、耿建峰、原玉香
该研究为国家“八五”科技攻关项目。利用抗病的大白菜品种和抗寒的甘蓝品种进行远缘杂交,拟人工合成甘蓝型油菜。采用MS和B5培养基对杂种的幼胚进行组织培养。对影响杂交材料的幼胚培养诱导成苗的培养基成分、激素浓度等多种因素进行了试验,优化了大白菜-甘蓝杂交后代幼胚培养基和培养方法,获得杂种种子50多份。将杂种后代种植田间,对生物学性状和抗病性、抗逆性进行鉴定筛选,获得既抗病又抗寒的人工合成甘蓝型油菜特新种质5份。发表论文1篇。
(四)利用生物技术构建抗癌保健型花椰菜新种质研究
项目来源:河南省科技厅
起止年限:2005-2007年
主持人:张晓伟;参加人:原玉香、蒋武生、耿建峰、姚秋菊、陈晓、徐明磊
该研究为河南省杰出青年科学基金项目。青花菜中含有一种特殊的硫苷----萝卜硫苷(glucoraphanin,GR),能够防止诸多癌症的发生。GR在青花菜中有较高的含量,但在花椰菜中含量甚微或者根本没有。研究是将青花菜中能够产生这种硫苷的基因转入花椰菜,以期培育出glucoraphanin含量高的新花椰菜品种,大量供应市场,降低癌症的发病率,提高人民的健康水平。
研究采用回交转育的方法将青花菜中的抗癌物质萝卜硫甙合成的两个基因(即GSL-ELONG基因和GSL-ALK基因)转入花椰菜育种材料中。针对这两个基因的序列设计合成了几十个特异性引物,开发出与目标基因紧密连锁的分子标记ALK-Indel和ELONG-Indel。利用分子标记方法对转育后代进行鉴定、筛选。从回交4代的199份群体的3889个单株中筛选到来自4个群体材料的16个单株为所需的新种质;利用温室加代自交和游离小孢子培养进行纯化,获得了富含GR的抗癌保健型花椰菜新种质。
在承担了上述的国家和省有关项目外,还在番茄、辣椒、茄子、大白菜、甘蓝、花椰菜、洋葱、韭菜和萝卜等育种课题中,通过组合配制创造了大量的种质资源。2008年对蔬菜品种资源进行了分类、统计、编目工作,在河南省农科院种质资源库入库保存种质资源2000多份,其中番茄、辣椒和茄子等茄果类蔬菜400多份;大白菜、甘蓝、花椰菜、青花菜和萝卜等十字花科蔬菜1500多份;洋葱、韭菜等其它蔬菜200多份。另外,通过花药和游离小孢子培养以及杂交组合配制共创建十字花科和茄果类蔬菜新种质材料10000多份,为蔬菜新品种选育奠定了基础。
三、蔬菜育种研究
园艺所共主持承担蔬菜育种项目18项。其中,大白菜等十字花科蔬菜育种研究项目11项,茄果类蔬菜育种课题7项。在“六五”、“七五”期间,主要进行番茄育种研究;在“八五”至“十一五”期间,先后进行了大白菜、甘蓝、花椰菜、辣甜椒、茄子育种等研究。共通过品审定会审(鉴)定优良蔬菜新品种25个,其中番茄6个,辣椒1个,茄子1个,大白菜14个,甘蓝3个。
(一) 十字花科蔬菜生物技术育种研究
十字花科蔬菜主要包括大白菜、小白菜、甘蓝、花椰菜、萝卜等蔬菜作物。大白菜育种始于1988年,主要以游离小孢子培养技术为手段。之后相继开展了甘蓝、花椰菜等蔬菜育种研究。20年来,蔬菜室先后承担国家科研项目9项(国家自然科学基金3项,国家“十一五”支撑计划1项,国家“863”计划3项,国家农转基金项目2项);省部级科研项目16项(农业部“九五”重点攻关1项,省“十一五”重大攻关1项,省攻关5项,省自然科学基金4项,省杰出青年基金3项,省专项基金2项)。在大白菜、甘蓝等十字花科蔬菜育种技术研究和应用方面获得了重大突破,在国内首次创建了大白菜游离小孢子培养技术体系,使小孢子胚诱导效率较花药培养有了明显地提高,丰抗70材料最多一皿可产生178个胚;通过在培养基中添加吸附调节物质,进一步改进和完善了游离小孢子培养技术,使胚诱导效果显著提高,大白菜最高一皿可产生350个胚,小白菜可产生390个胚,甘蓝可产生30个胚,并将该技术拓展到油菜、甘蓝、菜苔、芥蓝等材料中。自“九五”以来,有来自中国农科院蔬菜花卉所、南京农业大学、华中农业大学、沈阳农业大学、浙江省农科院、山东省农科院、山西省农科院、广东省农业技术推广中心、青岛市农科院等20多个单位30多人次,学习游离小孢子培养技术,使该技术在国内得到了推广和应用。
采用游离小孢子技术体系创建了大白菜和甘蓝等纯系材料10000余份,辣椒、茄子纯系材料2000余份,配制杂交组合5000多个,育成通过审定的春、夏、秋不同类型、不同性状的大白菜、甘蓝新品种(系)17个,其中通过国家审定大白菜品种8个,甘蓝新品种3个。获得植物新品种保护权4个。还育成了一批花椰菜新品种(系)。
1996-2008年共获得省级及其以上科技成果奖5项,其中国家科技进步二等奖1项,河南省科技进步一等奖1项、二等奖2项,三等奖1项。
1.大白菜游离小孢子培养体系及系列新品种选育研究
项目来源:国家科技部、河南省科技厅
起止年限:1989-2008年
主持人:栗根义、高睦强、张晓伟;参加人:杨建平、赵秀山、李岱田、徐小利、蒋武生、耿建峰、龙云铭、原玉香、韩永平
该研究先后获得河南省重点攻关、“十五”国家“863”计划、“十一五”国家支撑计划等项目支持。
游离小孢子培养,也叫游离花粉培养或者未成熟花粉培养,是指在大白菜抽薹现蕾时,选取合适大小的小孢子进行液体培养以产生小孢子植株,进而获得纯系的方法。它是一种在单细胞水平上获得双单倍体纯系的方法,可在1~2年内获得优良自交系和自交不亲和系,该技术可解决育种周期过长的问题,同时提高育种效率和品种质量。该研究从1989年开始,到建立完善的技术体系、规模化育种应用,分为以下三个阶段或层次:
第一阶段(1989-1997)大白菜游离小孢子培养基础研究和关键技术研究。
主要开展了大白菜小孢子发育特点、最适小孢子时期、温度预处理及培养基筛选等研究工作。首次对大白菜活体小孢子在自然条件和培养条件下发育特点进行系统研究,找到了与游离小孢子培养有关的细胞学特征和变化特点,依据小孢子细胞学变化特点,提出了选择适合培养材料的可靠方法,即处于单核晚期和双核早期的小孢子培养时诱导胚的效果最好。此时对应的小孢子形态为圆形。对影响培养效果的关键因素(温度预处理,培养基成份,添加物,培养方法等)进行对比分析,结果为大白菜游离小孢子培养高温处理的最佳选择是35℃条件下处理24小时,合适的培养基成份为基本培养基NLN附加13%的蔗糖。从而建立了培养体系,最高胚状体诱导率达178胚/皿。在国内首创大白菜游离小孢子培养技术,达到实用化程度。在国内外首次利用该技术育成了大白菜新品种“豫园1号”,1997年通过河南省品审会审定,定名为豫白菜7号。“大白菜游离小孢子培养及其应用”研究,1996年获河南省科技进步一等奖,由栗根义主持完成。并在《园艺学报》、《实验生物学报》上发表研究论文3篇。
第二阶段(1998-2003)技术体系建立与完善。
在建立大白菜游离小孢子培养技术的基础上,针对存在的难诱导基因型诱导率不高,胚状体成苗率低、单倍体染色体加倍困难等问题开展研究。结果为添加0.5~1.0mg/L的活性炭的NLN-13培养基中,小孢子胚的诱导率均有明显的提高,其中诱导率最高的为“石绿80”,比对照处理提高了13.9倍,并且小孢子膨大分裂较快,诱导形成小孢子胚的时间缩短1~3天。在65rpm振荡培养的条件下小孢子胚的形成速度明显加快,较静置培养条件下提早2~4天。此外,形成的小孢子胚质量较好,子叶形小孢子胚的比例较高。在游离小孢子培养研究中,还发现了一批具有高诱导率的基因型(品种),如豫早1号、热抗白45天和胶白5号,其最高诱导率分别达到258、280、350胚/花蕾,为本课题深入开展该研究以及为其他研究者开展研究提供了良好试材。在胚状体再生成苗方面,选择子叶形胚以B5+6-BA0.2 mg/L +NAA0.02 mg/L+1%琼脂培养基培养效果最好,成苗率可以达到80%以上。在大白菜小孢子植株倍性研究上,对9份基因型来源的共1499株小孢子胚性植株自然成苗后染色体倍性进行了调查统计,平均单倍体比例为23.3%,二倍体为63.9%,四倍体为12.7%。从规模化生产纯系的角度来讲,由于大白菜小孢子植株自然加倍率较高,对于出胚较多的基因型获得的大批试管苗,可直接移栽,获得纯系种子。对于难诱导基因型产生的少量试管苗,可以先根据保卫细胞大小,或利用倍性分析仪将单倍体和二倍体分开。对单倍体试管苗,用含0.01%秋水仙碱的培养基培养1周可使染色体加倍,然后移栽试管苗。通过上述关键技术的改进和集成,建立了完善的技术体系,实现了纯系的工厂化生产。共接种基因型527个,诱导成功基因型431个,总诱导基因型成功率81.7%,共诱导形成胚状体3.4万枚,最高诱导率达350 胚/皿。获得试管苗2万余株(丛),获得纯系1.3万余份;构建用于分子作图的永久性分离的DH群体4个,最大群体的DH数达751个。大大满足了育种对材料的需求。期间共发表研究论文10余篇。
第三阶段(1998-2006)利用该技术体系规模化选育大白菜新品种。
利用完善的技术体系,建立了高效的技术平台,进行规模化大白菜新品种的选育研究。每年可生产双单倍体纯系数千个,为育种提供了充足的亲本材料,通过对亲本材料的鉴定,筛选出大批耐抽薹、耐热、抗病等的新材料;还将大白菜小孢子培养技术应用到其他十字花科蔬菜上,拓展了技术应用范围。
通过小孢子培养,优良纯系亲本杂交,继1997年育成豫园1号以来,又先后选育出通过省级以上审(鉴)定的不同类型大白菜新品种11个。其中豫新1号、5号、6号、55号、58、60号通过国家品审会审(鉴)定,豫早1号、豫早2号、豫园5号、豫园50和豫新3号,通过河南省品审会审定。这些品种抗病毒病、霜霉病、黑斑病、黑腐病,且净叶率、软叶率高、整齐度高。其中,豫早1号、豫新1号、豫新3号和豫新2号4个品种获得植物新品种保护权;豫园1号2000年获国家农作物新品种二等后补助,豫新1号、5号分别获国家“863”计划二等奖资助,豫新1号、5号、豫园50号和豫早1号获国家农业科技成果转化资金资助。新品种先后推广到河南、河北、山西、山东、湖北、江苏、安徽、陕西等省,累计推广面积500多万亩,取得了显著的经济效益。由高睦枪主持的“细胞工程育成大白菜新品种豫白菜7号、11号”,1999年获河南省科技进步二等奖。由张晓伟主持的“大白菜游离小孢子培养技术体系的创建及其应用”,2006年获国家科技进步二等奖。
2.叶类蔬菜新品种选育研究
项目来源:河南省科技厅、农业部
起止年限:2002-2008年
主持人:张晓伟;参加人:蒋武生、原玉香、耿建峰、韩永平、姚秋菊、陈晓
该研究为“十一五”期间河南省重大科技攻关项目,此前还得到农业部重点攻关、河南省重点攻关等项目资助。
研究的叶类蔬菜主要包括大白菜、小白菜、甘蓝、花椰菜等。先后引进、收集国内外该类蔬菜品种资源1200余份,其中大白菜600份,甘蓝300份,小白菜100份,花椰菜200余份。在大田种植鉴定的基础上,筛选出一批表现较好的品种资源。将大白菜游离小孢子培养研究成果应用到其他叶类蔬菜中,通过游离小孢子培养和花药培养共诱导形成小孢子胚11867枚。其中接种小白菜72个基因型,有45个诱导成功,诱导成功率占供试材料的62.5%,共获得胚状体6114枚;接种甘蓝220个基因型,109个诱导成功,诱导成功率接近50%,共获得胚状体3025枚;接种花椰菜160个基因型,84个诱导成功,诱导成功率为52.5%,共获得胚状体1858枚。采用双单倍体技术共构建形成用于分子标记的遗传作图群体有:大白菜Y191、Y360、Y531群体3个,DH系的数量分别为243、190和168个;甘蓝C261、C262群体2个,DH系分别为47、374个;小白菜N19、N20群体2个,DH系共290个。
完成了3000余份双单倍体纯系材料的鉴定,对其抗病性、熟性、包球类型、耐热性、耐抽苔性等进行了考查,初步筛选出1000多个优良自交不亲和系和100余份骨干系。
对来源于甘蓝型油菜、大白菜、花椰菜和青花菜的7份细胞质雄性不育系,分别与大白菜、花椰菜和青花菜杂交、回交,获得近400份转育材料。转育的不育源育性稳定,其不育度和不育株率均达100%,多数材料已回交4~5代,性状开始接近父本系。
利用骨干系及优良自交不亲和系进行杂交,选配杂交组合2350个,通过春、夏、秋三季配合力测定,选育新苗头组合105个,育成新品系34个。育成甘蓝新品种有豫生1~5号,豫甘1~4号;花椰菜有豫雪45、豫雪50、豫雪55、豫雪60。有5个品种通过了国家和省品审会审(鉴)定,豫生1号甘蓝2001年通过河南省品审会审定,豫生早熟牛心和豫生4号甘蓝分别于2006年和2007年通过甘蓝蔬菜品种鉴定委员会鉴定,豫新58大白菜2007年山东省通过品审会审定,新绿2号大白菜2008年通过国家鉴定。发表研究论文8篇。主编了《白菜甘蓝优质高效栽培技术》。“早熟春甘蓝新品种豫生1号的选育与应用”,2007年获河南省科技进步三等奖,主持人张晓伟。
3.芸苔属蔬菜分子标记技术研究
项目来源:国家科技部、河南省科技厅、河南省农科院
起止年限:2001-2008年
主持人:张晓伟;参加人:原玉香、蒋武生、耿建峰、韩永平、姚秋菊
该研究分别获得国家“863”计划、河南省重点科技攻关和河南省农科院专项课题资助。利用分子标记技术研究了大白菜、小白菜等芸苔属蔬菜的种质资源多样性、遗传图谱以及抗病性、耐抽苔性等重要农艺性状基因的标记定位,取得了一些重要的研究结果。
在大白菜遗传多样性研究上,利用SSR标记技术对24个大白菜骨干亲本进行了聚类分析,选取10对具多态性的SSR引物对24个大白菜纯系亲本进行聚类分析,初步将其划分为4个类群,即早熟大白菜类;中晚熟、叠抱大白菜类;耐热、光叶大白菜类;变化较大,绒毛多较耐抽薹大白菜类。在此基础上,对121个DH纯系进行了基于SSR和SRAP的标记分析,为构建大白菜核心种质库奠定了基础。
在分子遗传图谱的构建上,分别利用DH群体构建了大白菜、小白菜的遗传图谱。首先构建了包括186个AFLP标记的大白菜遗传图谱框架图,该图谱覆盖基因组长度887.8cM(厘摩),平均图距4.47cM。在此基础上,通过增加标记的种类和数量,重新构建了包含452个标记的大白菜高密度分子遗传图谱,该图谱总长度为1272cM,平均图距2.8 cM,每个连锁群的标记数为24-64个,长度为108~172cM,平均图距为1.98~3.56 cM之间。该连锁图谱包括139个SRAP标记、68个SSR标记、230个AFLP标记、6个STS标记、4个ESTP标记、3个形态标记、1个SCAR标记和1个CAPS标记。并且通过增加SSR等锚定标记使得新构建的连锁图与国际上公认的参照图对应。对“绿暑”构建的112个DH株系,应用SRAP、SSR、RAPD和ISSR四种分子标记构建了包含186标记的小白菜(不结球白菜)遗传连锁图谱。图谱总长度1116.9 cM,包括114个SRAP、33个SSR、24个RAPD和15个ISSR标记,每个连锁群的长度在30.3~165.8 cM,平均标记间距6.0 cM。图谱的构建为进一步的基因和QTL的连锁群或染色体定位研究打下了坚实的基础。相关文章分别发表在《中国农业科学》、《南京农业大学学报》和《J. AMER. SOC. HORT. SCI》等杂志上。
在重要农艺性状的QTLs定位方面,主要开展了大白菜TuMV抗性、耐抽薹性及矿质元素积累等性状和小白菜的品质性状标记及定位工作。在大白菜定位方面,通过苗期人工接种TuMV-C4株系对来自抗病亲本Y195-93和感病亲本Y177-12的DH群体的TuMV抗性进行QTL分析。共检测到3个QTLs,分别位于A3、A4和A6连锁群上,解释的表型变异在10.5%~21.9%之间,3个QTLs可解释40.0%的表型总变异。其中位于A4上命名为Tu-2的QTL解释的表型变异最高为21.9%。在抽苔开花方面,利用大白菜DH群体定位了4个抽苔相关的QTLs,之后,又利用相同的群体通过3年2点检测到13个控制抽苔的bt-QTLs和11个控制开花ft-QTLs。在矿质元素积累方面,分别分析了Zn过量和Zn胁迫等条件下的Na,Mg,P,Al,Fe,Mn,Zn 和Sr含量的变异,共检测到10个QTLs,分别解释11.1%~17.1%的表型变异。在小白菜定位方面,利用已构建的包括186个分子标记的不结球白菜遗传连锁图谱,分别对维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白、粗纤维和干物质含量以及叶片、叶柄重比值6个品质性状进行了QTL定位和遗传效应分析,共检测到控制可溶性蛋白的QTLs 2个,控制干物质的QTLs 3个,控制叶片、叶柄重比的QTLs 4个,未得到控制维生素C、可溶性糖和粗纤维的QTL。还对相对电导率和冷害指数2个耐寒相关性状进行了QTL 分析,检测到4个控制相对电导率的QTLs,7个控制冷害指数的QTLs。相关文章分别发表在《园艺学报》和《Plant soil》等杂志上。
在特异性状的分子标记与基础研究方面。利用抽苔开花时间差异大的白菜类蔬菜材料,从开花时间的关键基因FLC入手,通过对基因序列变异分析开发了BrFLC1基因的CAPS标记G-Mva I,该标记已用于白菜类蔬菜的晚抽苔性辅助育种。研究发现,BrFLC1基因的的剪接位点G-A突变改变了正常的剪接方式,使其转录本发生改变,产生了不正常的转录本,观察到4种选择性剪接方式,并发现在突变为A的材料中同时存在两种类型的剪接方式。由此推测G-A突变后基因失去了正常的延迟开花的功能。该发现将促进对抽苔开花分子机制的理解。开发了检测剪接位点突变的CAPS标记FLC1-Mva I,并对该位点与抽苔的相关性在自然群体和DH群体中进行了分析,发现BrFLC1剪接变异与抽苔时间显著相关,绝大多数晚抽苔材料对应于剪接位点为G的基因型,而绝大多数早抽苔材料对应于突变为A的基因,为抽苔开花的分子机理研究奠定了基础。相关文章分别发表在《园艺学报》和《Journal of Experimental Botany》上。
(二)茄果类蔬菜育种研究
1.番茄新品种选育及杂交优势利用研究
项目来源:河南省科技厅
起止年限:1985-1995年
主持人:许登华;参加人:乔爱民、王爱侠、朱三喜、张国强、刘卫
“番茄新品种选育及杂交优势利用研究”,是“六五”、“七五”期间河南省攻关项目。主要开展了番茄品种资源的调查收集、杂交亲本的选育和杂交组合的配制育种等研究。选育出了一批不同熟性、不同果色、果型的优良株系亲本材料,育成了6个不同类型的番茄新品种,通过河南省品审会审定并在生产中大面积推广应用的主要有“河南3号”、“河南4号”、“河南5号”和“豫番茄2号”等。早熟品种“河南3号”与开封市蔬菜所的汴红3号合并定名为豫汴3号,1990年通过河南省品审会审定。粉红果番茄“河南4号”,1991年通过河南省品审会审定,累计推广面积1.9万亩,填补了省内粉红果番茄品种的空白。早熟大果型品种“河南5号”,耐热、抗病、高产,适于春、夏、秋种植,1991年通过河南省品审会审定,累计推广面积6500亩。中晚熟优质、高产、多抗杂交组合“杂88-21”,1994年通过河南省品审会审定,定名为“豫番茄2号”,为河南省首个审定的粉果中晚熟番茄品种,“豫番茄2号的选育及应用”,获河南省星火计划一等奖,由王爱侠主持完成。“豫汴3号”、“河南4号”和“河南5号”分别于1989年、1992年和1993年获河南省科技进步三等奖,均由许登华主持完成。
2. 辣椒新品种选育与开发研究
项目来源:河南省科技厅,河南省农科院
起止年限:2000-2007年
主持人:詹玉丝;参加人:樊红杰、陈晓、徐明磊
该研究为“十一五”期间河南省重大科技攻关项目、河南省科技攻关项目和河南省农科院“十五”重点课题等。在广泛引进与评价国内辣椒品种资源的基础上,利用分子标记技术进行分类,开展了辣椒花药培养技术研究。结果表明,辣椒花药培养的最佳小孢子时期为单核晚期至双核早期;碳源种类上,以廉价的蔗糖代替昂贵的麦芽糖,接种密度以每皿5蕾为佳。过少(1蕾或3蕾)过多(7蕾或9蕾)时胚状体诱导率均降低。温度处理为接种前4~5℃处理7天以内,和接种后32℃处理8天可显著提高胚诱导率。培养基成分中,以基本培养基(MS 或者 NTH)添加3%的蔗糖较佳,活性炭显著提高胚诱导率,激素浓度及种类也大大影响胚诱导率。由此,成功地建立了辣椒等茄果类蔬菜的花药培养体系。共接种基因型114个,有82个诱导获得胚状体,材料诱导成功率达71.9%;共接种花药39万多枚,诱导获得胚状体7504个,有66个基因型获得花培植株计3720份,得到纯系材料1000余份。还通过连续筛选与自交纯化,育成一批优良亲本材料。通过多代回交转育,育成优良雄性不育系。选育辣椒新品种(系)10多个,其中豫椒968辣椒通过河南省科技厅成果鉴定。编著《珍稀名特蔬菜高效栽培技术》、《彩色辣甜椒高产高效栽培技术》等科技著作4部,分别在河南科技出版社和中原农民出版社出版。在《中国蔬菜》、《长江蔬菜》、《辣椒杂志》等核心期刊上发表有关育种、生物技术和先进栽培技术学术论文8篇。“耐热抗病耐运辣椒新品种豫椒968”项目,获2006年获河南省农科系统科技成果一等奖,第一完成人是詹玉丝。
四、蔬菜栽培技术研究
(一)蔬菜攻淡综合技术研究
项目来源:河南省科委、河南省农科院
起止年限:1984-1986年
主持人:杨南方;参加人:王爱侠等
该项研究由河南省农科院园艺所主持,河南农学院及有关地(市)蔬菜所等单位协作完成。
通过塑料大棚配套栽培技术研究,总结出大棚黄瓜三层覆盖更早熟栽培技术和辣椒、茄子早熟高产栽培技术,筛选出了适合塑料大棚一年三茬栽培的“早×甜”和“中椒2号”两个早熟甜椒品种,及适合大棚秋延后栽培的“早丰”番茄品种,并进行了播期试验和相关栽培技术研究;塑料日光温室在河南首次栽培成功,为河南元旦、春节上市提供了技术层面的借鉴。该技术投资小,节省能源。通过城市远郊、丘陵山区秋淡基地蔬菜栽培配套技术研究,认为品种和栽培技术是夏播蔬菜生产的关键,评估了夏番茄在不同海报的产量水平及规律,筛选出夏丰4号和佳红等6个番茄品种、86-4和农大40两个甜椒品种、夏光和皱叶寒光两个甘蓝品种;通过无土育苗研究,初步提出了番茄、黄瓜、辣椒、甘蓝等蔬菜不同基质育苗效果和营养液配方,为蔬菜商品化育苗奠定了基础。同时,还筛选出“硫悬剂”,为防治豆类蔬菜锈病的首选。该研究于1986年获河南省科技进步三等奖。
(二)蔬菜商品基地建设及配套技术研究
项目来源:河南省科委、河南省农科院
起止年限:1988-1990年
主持人:杨南方;参加人:王爱侠等。
该项研究系河南省农科院园艺所主持,河南农业大学及有关地市蔬菜所等单位协作完成。
经三年反复试验示范和调查,总结出保护地和露地11种菜类30种单项栽培技术模式及15种粮棉瓜菜间作套种栽培模式,且各项栽培模式的关键性田间管理技术均达到了指标化、数量化、图表化,容易被农民接受和掌握。
通过保护地蔬菜更早熟栽培技术模式研究,总结出塑料日光温室栽培秋冬茬番茄元旦节上市、冬春茬黄瓜3月上市的更早熟栽培技术模式,可以比塑料大棚栽培再提前或延后一个月上市。塑料大棚在多层覆盖条件下,黄瓜、番茄、辣(甜)椒、茄子、芹菜,收获期比单层覆盖大棚可以再提前15~25天;塑料小拱棚番茄、茄子、甜(辣)椒、西葫芦等多层覆盖更早熟栽培技术模式,与单层小拱棚相比,能使早春果菜类的定植期再提早10~15天,收获期再提前15~20天。
通过露地蔬菜优质高产栽培技术模式研究,总结出番茄、菜花、甜椒、黄瓜、豆角、莴笋、甘蓝等夏季栽培以及菜豆、甘蓝、菜花、莴笋等春秋季露地栽培的14种栽培技术模式,提出蔬菜夏季抗热栽培的8项特殊管理技术,并在生产上推广应用,经济效益大幅度提高,而且均可提前播种育苗,麦收后再整地定植,既不影响小麦生产,又可增加农民的经济收入。
通过粮棉瓜菜间作套种栽培技术模式研究,总结出一年两熟、三熟、四熟、六熟等不同间套方式15种高产高效益间套模式,并整理分析了各类间套模式的年平均效益、主要优缺点、适宜地区和应用范围。实践证明,这些间套模式,在粮、棉基本不减产的情况下,年收益均有不同程度的增加,是解决瓜菜同粮棉争地,实现粮棉与瓜菜双丰收高效益的有效途径。
通过蔬菜商品生产基地建设综合措施研究,初步建立和发展了一批商品蔬菜生产基地,进一步提高了广大农民的科学种菜水平,同时还研究提出建立商品蔬菜生产基地7条综合措施,为各级政府和生产管理部门指导和组织蔬菜商品基地生产提供了科学依据。
(三)大白菜新品种栽培技术和应用研究
1.细胞工程育成的春、夏、秋播系列大白菜新品种的中试与示范
项目来源:国家科技部
起止年限:2002-2005年
主持人:张晓伟;参加人:耿建峰、蒋武生、原玉香、韩永平
针对大白菜新品种豫新1号(秋播品种)、3号(早熟品种)、5号(春播品种)和豫园50(夏播品种)的特征特性和生长发育特点,开展栽培、植保、土肥、杂交制种等关键技术研究,通过试验、示范、集成和熟化,建立了实用、可靠的综合配套技术体系。
豫新1号:河南省8月12~16高垄直播,株行距为55×60cm,每亩定植2000株。适宜酸碱度为微酸性至中性(PH6.5~7.0)的沙壤土及轻粘壤土,前茬为非同科作物,土壤疏松肥沃。亩施期厩肥5000公斤左右,磷酸二胺或复合肥50公斤或饼肥100公斤,在莲座前期、包心始期、包心中期追施尿素3次,每次每亩15公斤;依天气情况浇水6~7次,保持地面见干见湿;结合中耕锄草,采用毒饵诱杀小地老虎等地下害虫,使用生物农药BT500~800倍液防治菜青虫、小菜蛾等,使用抗蚜威2000倍液防治蚜虫。
豫新3号:7月25日~8月7日高垄直播,株行距为50×55cm,亩定植2400株。适宜土壤类型及要求、亩施厩肥种类及数量同豫新1号;在莲座后期、包心中期追施尿素2次,每次每亩15公斤;依天气情况及土壤湿度浇水5~6次;及时防治杂草,注意防治虫害,方法同豫新1号。
豫新5号:4月1日~10日高垄或高畦直播或保温育苗,地膜覆盖栽培。株行距为45×50cm,亩定植2900~3000株。适宜土壤类型及基肥要求同豫新1号;在包心始期和包心中期追施尿素2次,每次亩施15公斤;5月上中旬气温回暖时除去地膜便于水肥管理及通风透气;中后期视天气情况浇水4~5次;及时防治虫害,方法同豫新1号;注意及时采收上市,防止高温烂球。
豫园50:6月25日~7月20日高垄直播。株行距为40×50cm,亩定植3300株。适宜土壤类型及基肥要求同豫新1号;在莲座后期、包心中期追施尿素2次;加强水分管理,防止干旱涝害及暴雨冲苗;采用生物农药BT重点防治鳞翅目害虫;结合中耕防治杂草。及时采收上市,防止高温烂球。
针对4个品种的亲本特点及开花习性,研究建立了杂交良种优质、高产生产技术,即双亲比例1:1至1:2,适时同期播种或错期播种,抽苔期进行植株调整保证花期相遇,人工放蜂传粉,根外追肥等。将该技术大面积应用于内乡县等制种基地,使4个品种单产比原来提高16.6%-109.1%,种子单产最高的豫新1号达142.4公斤/亩。
在濮阳、安阳、驻马店、开封、商丘等地建立10亩高产样板36个,30亩和50亩示范方分别为22个、10个。样板田和示范方单产在原有水平上提高17.5%~33.7%,单产分别为豫新1号7355.2公斤、豫新3号6052公斤、豫新5号4604公斤、豫园50为4254公斤。平均比合同指标(20%)提高23.8%。以各示范点为中心,示范区发展大白菜面积26.8万亩,总产31933万公斤,取得了较好的社会经济效益。主编出版《大白菜反季节栽培技术》1部,发表论文5篇。“反季节大白菜新品种豫早1号、豫园50的选育与应用”,2005获河南省科技进步二等奖,主持人张晓伟。
2.优质丰产抗病大白菜新品种豫新60、豫新6号的中试与示范研究
项目来源:国家科技部
起止年限:2005-2007年
主持人:张晓伟;参加人:耿建峰、蒋武生、原玉香、韩永平、姚秋菊
该项目由河南省农科院园艺所主持,河南农业大学林学园艺学院、河南省农科院植保所、河南省百泰生物工程有限公司和河南省西峡县原种场为协作单位。针对两个优良大白菜新品种豫新60(早熟品种)、豫新6号(中晚熟品种),开展了播种时期、栽培密度、栽培技术、配量施肥技术、病虫害防治等关键技术的研究。
通过研究建立了豫新60、豫新6号两个大白菜品种的实用、可靠的综合配套技术体系。
豫新6号:河南省8月12~16高垄直播,株行距为55×60cm,每亩定植2000株。适宜酸碱度为微酸性至中性(PH6.5~7.0)的沙壤土及轻粘壤土,前茬为非同科作物,土壤疏松肥沃。亩施期厩肥5000公斤左右,磷酸二胺或复合肥50公斤或饼肥100公斤,在莲座前期、包心始期、包心中期追施尿素3次,每次每亩15公斤;依天气情况浇水6~7次,保持地面见干见湿;结合中耕锄草,采用毒饵诱杀小地老虎等地下害虫,使用生物农药BT500~800倍液防治菜青虫、小菜蛾等,使用抗蚜威2000倍液防治蚜虫;适时采收上市或冬贮。
豫新60:7月25日~8月7日高垄直播,株行距为50×55cm,亩定植2400株。适宜土壤类型及要求同豫新6号。亩施厩肥种类及数量同豫新6号;在莲座后期、包心中期追施尿素2次,每次每亩15公斤;依天气情况及土壤湿度浇水5~6次;及时防治杂草,防治虫害方法同豫新6号。
通过研究建立了两个品种的优质高产杂交制种技术体系
针对豫新60、豫新6号两个品种的亲本特点及开花习性,研究建立了杂交良种优质、高产生产技术,即双亲比例1:1~1:2,适时同期播种或错期播种;抽苔期进行植株调整保证花期相遇,人工放蜂传粉;及时进行根外追肥等。将该技术大面积应用于济源等制种基地,使两个品种单产比原来提高16.6%~109.1%,种子单产最高的豫新6号达142.4公斤/亩。
在濮阳、安阳、驻马店、郑州等地建立10亩高产样板25个,30亩和50亩示范方分别16个、10个。样板田和示范方单产在原有水平上提高21.42%~22.96%,分别为豫新6号6418.8公斤、豫新60为5244.5公斤。在2007年10月河南省科技厅组织的项目现场考察及测产中(安阳点),豫新60平均亩产6321.65公斤。举办培训班、现场会35次,培训技术人员及菜农4500余人,发放技术资料6000多份。以各示范点为中心,示范区发展大白菜面积21万亩,使大白菜单产较原来提高20%以上,新品种及配套技术的应用取得了显著成效。参加编著出版了《大白菜育种学》、《无公害农产品生产理论与检测技术》著作2部,发表论文4篇。“优质丰产抗病大白菜新品种豫
新60、豫新6号的选育及应用”,2008年通过河南省科技成果鉴定,主持人原玉香。
五、蔬菜生理研究
(一)植物抗盐生理的研究
项目来源:河南省科技厅
起止年限: 1982-1990年
主持人:卢翠乔、吴丁;参加人:蒋武生、杨延明、瞿业珍、何爱珍等
以黄瓜、甜椒、番茄、茄子和小麦为试材,采用室内溶液培养法、沙基培养法、田间筛选法和仪器分析法等方法,对苗期抗盐生理特性、抗盐生理指标和品种鉴定筛选、抗盐机理、盐渍低产田增产途径等方面进行了研究。研究结果为:
1.通过对小麦叶片气孔数目和保卫细胞面积进行研究,发现有四种变化类型:Ⅰ、气孔数目增多,保卫细胞增大型;Ⅱ、气孔数目稳定,保卫细胞增大型;Ⅲ、气孔数目减少,保卫细胞增大型;Ⅳ、气孔数目增多,保卫细胞面积减小型。
2.根据作物品种在不同浓度盐渍胁迫下的发芽情况,提出了“抗盐陡度值”的新概念,它是表示植物幼龄期抗盐程度的重要指标。
3.盐度不同,对黄瓜、番茄、茄子、甜椒的根系发育量均有明显影响。在低盐度下,对根系生长有促进作用,在高盐度下,根系的正常生理代谢受阻,生长受抑,质地变硬,老化坏死。
4.盐浓度在0.6%以上时,幼苗期均受盐渍胁迫,导致光合同化产物呈现严重减少的趋势,茎叶的干物质积累量各品种均随盐浓度的增大而逐渐减少。例如早丰番茄在0.6%盐度下,株高生长量为对照的70%,在0.9%盐度下,株高生长量仅为对照的8%。
5.随着盐度的增加,盐渍对细胞膜造成损伤,电解质大量外渗,细胞膜透性加大。各品种间膜透性的增加幅度不同,测定膜透性的电导率,是鉴定品种抗盐性的重要指标。
6.在盐胁迫下,不同抗性茄子品种叶片中脯氨酸的含量变化剧烈。抗盐品种“早青”茄在1.8%盐度下脯氨酸含量是对照的25.4倍,耐盐品种“晚紫”茄是对照的11.8倍,叶片脯氨酸含量的高低可作为蔬菜品种抗盐性鉴定的重要生理指标。
7.在植物抗盐机理上,发现小麦钠离子在细胞内的分布不同。不抗盐品种吸收的钠离子多集中于原生质中,抗盐性强的品种多集中于液泡中,有利于渗透吸水;研究出在液泡中分离钠离子并定量测定的新方法。
该研究撰写论文9篇,分别发表在《河南科学》、《河南农业科学》等刊物上,和汇入《中国植物生理学会第四次全国会议论文汇编》上,产生了良好的经济效益。1986年获河南省科技进步三等奖。
(二)种子生理的研究
项目来源:河南省自然科学基础研究项目
起止年限:1988-1994 年
主持人:卢翠乔、吴丁;参加人:蒋武生、杨延明、张海旺、瞿业珍、何爱珍等
采取室内、田间和现代仪器鉴定法对种子萌发的代谢机理、调控技术,种子的细胞学特征,种子纯度鉴定的现代技术等进行了研究,确立了种子真实性及纯度的电泳鉴定技术。主要结果如下:
1.种子活力和萌发生理研究:供试材料有甜椒、胡萝卜、茄子、番茄、西瓜等作物,选配聚乙二醇(PEG)等10种液剂,设置不同浓度进行室内、盆栽和田间试验处理。结果表明,不同浓度的PEG对菠菜种子活力和萌发的生理作用不同,其中20%PEG6000效果最佳,种子活力指数比水浸液高4倍,幼苗叶绿素a和叶绿素b的含量分别提高21%和10%以上。20%PEG6000处理油菜种子,初始吸水速率明显减缓,PEG处理的种子12小时的含水量与对照3小时含水量相当。处理种子浸出液的电导率和紫外吸收值明显下降,其ATP含量为40×10-10发光强度/千克种子,为对照的6倍。处理种子萌发12小时后,ATP含量为对照的20倍。在种子萌发和幼苗生长时ATP提供能量。在种子吸胀萌发过程中,PEG处理能使高能化合物ATP含量提高,从而促进种子萌发和幼苗生长健壮。
2.种子细胞染色体组型分析
瓜菜品种繁多,大量推广的品种缺乏细胞学的观察,影响着育种工作、种子销售工作和农业生产。本研究首次对长春密剌、夏丰、8113、津研5号和津研6号5个黄瓜品种,早魁、特瑞皮克、强力米寿、郑番2号4个番茄品种和豫甜1号甜瓜品种进行了染色体组型分析,确定了每对染色体的类型,绘出了每个品种的核型模式图。根据每对染色体测定的数据,确定了每个品种的染色体组型公式。
3.种子真实性及纯度的电泳鉴定技术
以小麦、玉米和西瓜、大白菜种子为试材,对不同植物种子提取液、电泳缓冲液的配方,凝胶板的制备、蛋白质谱带染色液的配制、电泳过程中电压和电流的控制等技术进行了改进和创新,研究成功了速度快、投资少、分辩率高,稳定性好、结果可靠的作物淀粉种子纯度鉴定新方法。本项研究获得河南省农牧业科学技术改进二等奖。
第三节 果树研究
河南省农科院的果树研究,始于1959年的建院初期,后因机构几经变更,果树研究成效甚微。1983年园艺所正式成立,果树研究步入了正规,主要开展了果树资源调查和果树区划、苹果、葡萄、草莓等优质丰产栽培技术研究,共承担省科技项目13项,先后获国家科技进步二等奖1项,省部级科技进步二等奖4项,三等奖2项;出版科技著作17部,发表论文40余篇。
一、果树资源调查和区划研究
项目来源:国家科委
起止年限:1982-1985年
主持人:杨庆山;参加人:郭青萌、马香莲、孟月娥、李保全、王文华
经过调查,基本上摸清了河南省的果树资源,澄清了栽培、野生、珍稀树种的分布数量、品质和产量状况。河南省果树有15个科、29个属、143个种和变种。其中栽培果树有11个科,21个属,26个种,1500余个品种,1247亿株,371万多亩,年产果品4.8~6.8亿公斤;野生果树资源有15个科,29个属,123个种和变种;名、特、珍、稀果树资源约30余种。并对其生长、发育的生态环境条件和经济价值进行了科学评价。
区划报告总结了中华人民共和国成立以来河南省果树生产的经验和教训,分析了河南省发展果树生产的优势、潜力,从宏观经济方面提出了发展的方向、目标和建设果品商品生产基地的意见,阐明了发展果树生产的重要性和紧迫感,找到了不同地区发展果树生产的有利条件、限制因子、存在问题及解决措施,对合理调整果树生产的结构、布局以及促进河南省果树业健康发展都具有重要指导意义。
根据河南的自然条件和果树对环境条件的要求,将全省划分为以下六个果树区:
1. 豫西温凉、干旱、浅山丘陵区,适宜苹果、核桃、山楂等种植;
2. 豫西干旱、少雨、黄土丘陵区,适宜柿、葡萄、核桃等种植;
3. 豫北夏湿、冬冷、太行山麓区,适宜苹果、核桃、山楂等种植;
4. 豫东、豫北春旱、易涝、沙壤区,适宜枣、葡萄、梨等种植;
5. 淮北暖温、易涝、平原区,适宜罐用桃、梨等种植;
6. 豫南暖热、多雨、浅山丘陵河滩区,适宜板粟、猕猴桃等种植。
此项研究1985年获河南省科技进步三等奖。
二、果树栽培技术研究
(一)果树根际营养对果实品质影响的研究
项目来源:国家林业部
起止时间:1975-1980年
主持人:卢翠乔
本研究以国光、青香焦苹果,玫瑰香、黑汉、白鸡心葡萄为试材,在花期和果实膨大期于树体根际分别施入不同种类和不同用量的肥料,然后系统地研究各种处理对果实品质和同化器官的影响。首次发现施用苹果枝木灰者效果最佳,果树叶片显著增厚,叶片的栅状组织致密,细胞内叶绿体数量增多,叶脉增多,输导组织发达,有利于同化产物的运输和积累,百果重较对照提高13.39%,含糖量提高11.3%,维生素C含量提高37.17%,苹果酸含量提高15.58%,总产量最高,叶片生活力强,落叶速度慢,抗病力强。本研究为果园追肥种类的选择、用量和施肥适期均提供了理论依据。
(二)短枝型苹果特性和栽培技术研究及应用
项目来源:农业部
起止年限:1979-1997年
主持人:杨庆山;参加人:郭青萌、马香莲、孟月娥、李保全、王文华、王东升
苹果短枝型品种,是普通型乔化品种突变形成的新类型,在自然条件下,其突变株率仅有十万分之几到百万分之几。
1979-1984年承担了农业部“短枝型苹果特性和栽培技术研究及应用”项目。在全省主要苹果产区,采取群众选报和科技人员鉴定相结合的方法,对短枝型苹果品种进行了调查,选出了8个短枝型单系,同时还引进了20个短枝型新品种,进行了比较试验。在选出的8个单系中,焦作短枝富士、灵宝短枝青香蕉两个品种,其品质极优,各项经济指标均超过了普通型品种。经专家鉴定,可在省内外推广应用。该成果1993年获国家农业部科技进步二等奖。
1985年以后,又引进世界著名的超红、艳红、魁红、银红、奥查金、短枝红富士等30个品种,并进行了大面积开发。主要进行了矿质营养季节性变化规律、年周期变化规律、幼树和成年树的矿质营养状况、整形修剪技术、促花技术、花果管理等研究,在全省范围内推广了近10万亩,还支援安徽、山西、宁夏等省区数十万株优质苗木。“短枝型苹果矿质营养特性及早果丰产配套技术研究与推广”,1997年获省科技进步二等奖。
结合课题研究,先后又引进了藤牧1号、嘎啦、新世界、芭蕾系品种、红将军、美八、短枝红富士等10余个苹果新品种,并对其品种特性、生长发育规律继续进行观察和研究。
(三)沙区葡萄优质丰产技术研究
项目来源:国家科委
起止年限:1982-1985年
主持人:杨庆山;参加人:马香莲、徐小利、孟月娥、王鹏
该项研究属“六五”期间国家科技攻关项目。研究内容包括品种、育苗、建园、优质、丰产、增糖、病虫害防治、架形、果汁保鲜以及产前、产中、产后的系列化配套技术等。通过研究,摸清了有效积温是插条生长的必备条件之一,为基础研究的新突破;茎段组织培养是一项先进的快繁技术;适时采收是优势丰产的关键。通过研究,筛选出防治白腐病的大富丹、防治霜霉病的杀毒矾,对葡萄生产的发展起到了重要作用;黄腐酸、助壮素首次在河南应用;地膜覆盖,直插建园、无架栽培研究国内领先;产前、产中、产后系列化配套技术为国内首创。该项研究为省种植业结构调整和中低产地区治理开发提供了科学依据,为沙区葡萄商品基地建设与发展作出了突出贡献。经过13亩试验,推广面积2.0万亩。1985年获河南省科技进步二等奖和国家科技进步二等奖。
(四)鲜食葡萄新品种引进示范及优质丰产技术研究
项目来源:河南省科委
起止年限:1988-1991年
主持人:禹兆年;参加人:周翔陆、徐小利、王鹏
经过论证,将课题分解为新品种引进和示范、优质高产栽培技术、快速育苗技术、庭院栽培技术、老葡萄园更新技术、病虫防治技术、植物生长调节剂的应用、贮藏加工8个部分。经过三年多的研究,筛选出乍娜、高墨、巨峰、黑奥林、先锋、红瑞宝、大宝7个品种为全省的主栽品种,并对二次果的利用进行了探讨;对架式和修剪在充分调查的基础上提出了科学的标准;初步完成了快速育苗、病虫害防治、植物生长调节剂的应用及贮藏加工研究,实现了一年壮苗、二年丰产、三年亩产1500公斤的技术指标。项目组在全省推广新品种1.2万亩,庭院葡萄11万户,改造老葡萄园2000多亩。项目于1990年通过了鉴定,1991年获省科技进步二等奖。
(五)草莓优良品种引进选育及不同类型栽培技术研究
项目来源:河南省科技厅
起止年限:1991-1996年
主持人:王鹏;参加人:周翔陆、刘彦彬、刘焕晨
该项研究系中日合作研究项目。1994年院选派项目主持人王鹏赴日本三重县农技中心进行为期三个月的合作研究,1995年5~8月邀请日本三重县农技术中心草莓专家田中一久先生来园艺所,针对草莓花芽分化、花期控氮、营养钵育苗等关键技术进行合作研究。该项目历经6年,先后引进了大果型草莓新品种全明星、欧州1号、丰香、女峰等10余个良种,繁育优质草莓苗数百万株,对河南省草莓品种的更新换代起到了关键作用,大果型新品种覆盖率90%以上。其次,由于采用了营养钵育苗、育苗控氮促进花芽分化、9月定植、10月下旬扣棚膜等技术,使草莓的上市时间提前到当年12月份,实现了春节供应市场的目标。该项目于1996年获河南省科技进步三等奖。
(六)优势产区优质葡萄栽培技术研究
项目来源:农业部
起止年限:2007年
主持人:王鹏;参加人:王东升、吕中伟、许领军
针对河南省葡萄栽培中存在的问题,进行了避雨栽培、促进花芽分化、减少农药使用量等方面的研究,并取得了阶段性成果。研究结果表明,通过搭建避雨棚可明显减轻葡萄霜霉病、炭疽病、灰霉病等主要病害的发生,喷施农药次数由过去的每年10~14遍减少到4~6遍,使葡萄无公害生产成为可能。
(七)葡萄新品种引进及避雨栽培技术研究
项目来源:河南省科技厅
起止年限:2008年
主持人:王鹏;参加人:王东升、吕中伟、许领军
项目组共引进13个葡萄新品种,通过田间比较试验,最终筛选出适合河南气候条件的美人指、森田尼无核、维多利亚、红提4个品种。针对美人指、红提葡萄栽培中存在的病害严重,烂叶烂果,丰产不丰收等关键性技术难题进行研究,采取自主研发与引进相结合的方法,搭建避雨棚、果实套袋、地膜覆盖的三隔离技术,使美人指和红提葡萄的好果率由过去的30%左右提高到90% 以上,品质优,商品率高,经济效益好。对改变河南省葡萄的栽培现状具有重要的意义,对河南周边省份具有十分广阔的推广前景。该研究2008年通过河南省科技成果鉴定。
撰写的“美人指葡萄引种表现及主要栽培技术”、“500亩美人指葡萄优质丰产高效关键技术因素分析”、“河南省红提葡萄生产中存在的问题与对策”等论文在《果农之友》上发表;“美人指葡萄的避雨栽培技术”在《落叶果树》上发表。
三、果树示范推广
(一)果树新品种试验示范与推广
项目来源:自选
起止年限:2000-2009年
主持人:王鹏;参加人:王东升、吕中伟、赵爱琴
园艺所果树新品种试验场始建于2000年,是河南省唯一集优良品种培育、引进、试验、生产、推广、服务于一体的科技示范基地,试验场占地面积100亩,示范面积约30亩。现有葡萄、梨、桃、苹果、甜柿、突尼斯软籽石榴、李子、山楂等10大树种共计118个优良品种,全部采用最新栽培模式、最新的栽培技术和现代化的管理,可向果农集中展示品种特性及其栽培技术。栽培形式桃为细长主干形、V字形、开心形;葡萄为单篱架、双篱架、避雨栽培;石榴有纺缍形等。主要向果农展示最前沿的栽培模式,供果农参观学习。建场以来,共接待各地农民5000余人,省科技厅、农业厅、院领导及各处所领导多次到场指导工作。推广新品种苗木上百万株,技术辐射河南、新疆、山东、安徽、湖北、云南、河北等地。
(二)桃树速丰高效栽培技术
项目来源:自选
起止年限:2003-2009年
主持人:王鹏;参加人:王东升、吕中伟、赵爱琴
鲜桃果汁多味美,芳香诱人,而且色泽艳丽,而受到人们的青睐。民间神话广传为“仙果”,并作为吉祥物,被誉为“寿桃”。 园艺所先后引进早、中、晚熟桃品种50余个,引进和自主研发结合,在河南省率先开展桃主干形快速优质丰产栽培技术研究,实现了当年栽培,当年成形成花,二年亩产1150公斤,三年亩产2500余公斤的新型栽培模式,每年都有数百果农前来参观,对促进河南省桃树产业的快速发展起到了积极的作用。主要栽培技术要点如下:
1、栽植
3月中下旬栽植,株、行距1×2m,栽前挖深、宽各为60厘米的定植沟,每亩施优质烘干鸡粪4000公斤、过磷酸钙150公斤,土肥混合后填入沟内,灌水沉实。选优质壮苗定植,定植后浇足水,覆盖地膜,不定干,按细长主干形模式整形。
2 、土肥水管理
定植当年5~6月份追施尿素,每株施50克,每月追施3次;7月上旬株施氮、磷、钾复合肥或磷酸钾50克,施肥后浇水或雨后追施。为促进生长和花芽形成,于6月底前结合病虫害防治,叶面喷施0.3%尿素;7月份以后叶面喷0.3%磷酸二氢钾。结果树当年施基肥,每亩施入优质烘干鸡粪1500公斤,并混施尿素15公斤、过磷酸钙50公斤、硫酸钾15公斤为防止发生黄叶病加入硫酸亚铁15公斤。萌芽前每亩追施尿素15公斤,开花后每亩追施尿素15公斤,果实硬核期每亩施入多元复合肥25公斤。为了提高果实品质和防止出现缺钙果,叶面喷0.3%磷酸二氢钾 或氨基酸钙肥等。施肥后或干旱时灌水,果树成熟前切忌灌大水,以免降低品质,大雨过后及时排水。
3、整形修剪
采用细长主干形整枝,栽植后不定干,任其萌发抽枝,保留顶芽向上生长,为使其笔直向上,应在一旁插根竹杆,当新梢长到30厘米时用细麻绳将其绑缚在竹杆上,以后每长30厘米绑一次。当侧枝长到25厘米左右时,用大拇指和食指捏住枝条基部旋转,使其轻微扭伤,枝头向下耷拉,新长的枝条与主干成90度角,从而达到开张角度、控制生长、促使成花的目的。冬季修剪采用长枝修剪法,以疏为主,轻剪长放,对果枝一律不短剪。留下的果枝在主干上排列均匀,互不交叉、互不重叠,二年生枝原则上一律疏除。春季萌芽后抹除过多的主干萌芽,对背上芽以及侧生无花的过密芽也要抹除。果实座果后疏除无果枝。果实采收后及时疏除密生枝和旺长枝,尤其是上部旺枝,从而改善通风透光条件,增强光合作用,减少病虫危害。理想的树形是上小下大、上细下粗,呈锥状。
4、花果管理
该品种座果率高,果实生长期短,为了增加单果重应严格疏果,一般每枝保留5~6个果实。
5、病虫害防治
萌芽前,全园喷5度石硫合剂,防治越冬病虫害。蚜虫发生期叶面喷10%吡虫啉1000倍加2.5%高效氯氰菊脂1000倍液防治蚜虫,采果后根据天气和红蜘蛛发生情况喷20%哒螨灵1500倍液。
撰写论文8篇,分别在《中国果树》、《西北园艺》、《山西果树》等刊物上发表。
(三)突尼斯软籽石榴栽培技术
项目来源:自选
起止年限:2003-2009年
主持人:王鹏;参加人:王东升、吕中伟、赵爱琴
突尼斯软籽石榴原产突尼斯。1986年河南省林业厅引进,荥阳市林科所试种。由于冬季易受冻害,多年不见挂果,因此未受到重视。1990年荥阳市高村镇林站一姓陈的技术员,经枝条扦插,经精心管理,开花结果发现其籽粒特软,品质极优。因冻害严重一直没有得到大面积发展。2000年以来,园艺所开展了该品种栽培技术研究,解决了种植难题,突尼斯软籽石榴种植面积逐步扩大,目前,荥阳市高村镇发展到1.0万亩,其中结果面积约4500 亩。
通过对突尼斯石榴生长规律的观察研究,总结出一套较为完整的栽培技术:
1.定植
在郑州地区以清明节前后为最佳定植时间。即苗木芽眼开始萌发时。定植前挖60厘米见方的坑,每坑施农家土杂肥50公斤,三元复合肥1.0公斤。土肥充分混合后灌大水沉实。苗木选用1年生扦插苗,苗高70厘米,地径粗0.6厘米,行株距3×2米,亩栽111株。栽后浇压根水,封细碎干土后用地膜覆盖树盘。栽后不定干。
2.土肥水管理
幼树扩穴深翻,成龄树全园深翻,深度30~50厘米在留足1米宽营养带的前提下,第1~2年行间可套种花生、蔬菜等低秆作物。从第3年起行间不再间作套种。施基肥以采果后落叶前为宜,一般结果树每亩施入优质烘干鸡粪1500~2000公斤为宜。结果树追肥每年3次,第一次是花前,株施优质尿素0.5公斤,第二次是幼果膨大期,株施三元复合肥1.5公斤,第三次是果实膨大期和着色期,株施p、k肥1.5公斤。全年浇水3次,第一次是萌芽前,第二次是果实膨大期,第三次是越冬前浇封冻水。雨后及时排水,尽量减少因涝害造成的损失。
3.整形修剪
树形宜采用二或三主干自然开心形。幼树修剪以选择培养骨干枝为主,扩大树冠,及时抹除萌蘖。结果树修剪,以疏除干枯病虫枝、细弱枝、重叠枝为主,注意培养健壮结果枝组,重点留春梢,适当留夏梢,抹除秋梢。突尼斯软籽石榴枝条绵软,自然卷曲下垂,骨干枝不易培养,所以修剪时切忌修剪过重,注意保护培养大中骨干枝,郑州地区最好在春天气温回升后进行修剪。突尼斯软籽石榴伤口愈合能力差,修剪时应注意保护大伤口,更忌冬季造成大伤口。春天除修剪外,应及时进行抹芽。主要抹除剪口芽、背上芽等。修剪的重点应放在夏、秋两季,及时疏除背上枝、徒长枝、重叠枝,同时通过拉枝、扭枝等方法调整枝条的生长方位,达到通风透光、平衡树势、稳产丰产的目的。
4.花果管理
突尼斯软籽石榴建园,须配置授粉品种,其比例以5~8:1为宜。花期园内放蜂,可有效提高座果率。每200~250株树放置一箱蜂(约1.5~2万头蜂)。花期及时疏掉钟状花(即尖屁股花),保留筒状花(即圆屁股花)。疏掉全部三次花、细长枝梢头花和过于密集的花,疏花越早越有利于座果。疏果在幼果座稳时进行。多留头茬果,选留二茬果,疏掉三茬果,大枝壮枝多留果,细枝、弱枝少留果。一般每200~250片叶留一个果。
5.病虫害防治
发芽前喷3~5Be石硫合剂,防治桃蛀螟和桃小食心虫等蛀果害虫, 5月下旬至6月中旬,用棉球蘸50%杀螟松或90%敌百虫500~800倍溶液,塞入萼筒内,其防治率可达95%以上;6月中旬至8月下旬,每隔15~20天喷一次50%甲基托布津可湿性粉剂800~1000倍液或80%大生M45可湿性粉剂800~1000倍液,可有效防治石榴干腐病、褐斑病等真菌病害。
撰写论文“突尼斯软粒石榴在郑州的表现及主要栽培技术”在2008年《中国南方果树》上发表。
第四节 设施园艺研究
设施园艺研究主要开展设施园艺新技术研究与开发、设施专用型新品种选育及推广、设施栽培障碍克服与无农药栽培、珍稀特种蔬菜引进和示范等研究。
“十五”以来,先后承担了农业部“948”项目、国家科技支撑计划专题、河南省科技成果转化计划项目、河南省国际科技合作项目、河南省科技攻关计划项目、河南省农科院重点课题及其科研发展专项资金等科研项目11项,研究成果获河南省科技进步二等奖2项;审(鉴)定新品种4个;主编出版著作5部,发表相关论文14篇。
一、设施蔬菜麦秸有机基质无土栽培高产技术试验与示范
项目来源:河南省科技厅
主持人:王晋华;参加人:赵肖斌、荆艳彩、张国强等
起止年限:2001-2008年
本项目为河南省科技成果转化资金项目(2007-2008年),还承担了河南省农科院重点课题“优质高效设施蔬菜关键技术的研究”(2001-2005)。首次研制农业废弃物-小麦秸秆为无土栽培有机基质,创建1套新型麦秸有机基质无土栽培高产技术体系。与其它无土栽培方式相比成本降低5.1~21.6倍;产量比土壤栽培增加1.68倍;产品风味浓、品质佳;基质来源广泛、低廉;管理技术简单化、“傻瓜化”。2001-2006年累计示范推广应用面积8886.6亩的棚室,创社会经济效益1.75亿元。发表相关论文1篇,“麦秸有机基质无土栽培技术体系的研究与示范”,获2007年河南省科技进步二等奖,主持人王晋华。
二、设施专用型优质番茄品种资源的引进与利用
项目来源:农业部、河南省科技厅
主持人:王晋华、詹玉丝;参加人:赵肖斌、张国强等
起止年限:2002-2005年
该项目系农业部“948”项目(2002-2004年),并得到河南省国际科技合作项目“荷兰番茄、辣椒优质品质资源的引进与筛选利用”(2002-2005年)的资助。分别从日本、荷兰、美国、意大利、加拿大等国家引进优良品种资源220余份,选育目标自交系82个;研究出1一套耐低温、耐弱光、多抗、耐储运等目标性状综合鉴定方法;培育出番茄杂93-15、樱红1号、樱红2号、樱黄3号不同类型番茄新品种4个。其中番茄杂93-15,2001年通过河南省品审会审定。樱红1号、樱红2号,2008年通过河南省科技成果鉴定。
番茄杂93-15(粉88-2-4-2-1×粉78-1-12-4-3),自封顶类型。果粉红色、圆形、不易裂果、畸形果率低,平均单果重193.7克,肉厚、质沙、味酸甜适中;抗病毒病、早疫病、晚疫病、叶霉病;一般产量5000~7000公斤/亩。适宜河南春秋露地栽培和早春、秋冬设施栽培,每亩栽种4400株左右。
樱红1号樱桃番茄:母本来自荷兰樱桃红,父本来自日本品种ペペ。无限生长型,极早熟。单穗座果30~50个,单果重15~20克,圆球形,糖度9~10度,口感佳,风味浓,果色鲜红亮丽,平均产量3000~3500公斤/亩,高抗病毒病、枯萎病,抗根结线虫病,耐青枯病。适宜于河南露地、设施栽培早春茬、秋延后、秋冬茬、冬春茬栽培和全国大部分地区露地和设施栽培。每亩栽培密度3000~4500株。
樱红2号:母本来自台湾樱桃番茄朱蜜,父本来自日本樱桃ココ。无限生长型,生长势强,早熟。单穗座果20~40个,单果重20~25克,扁圆形。糖度9~10度,果色深红、亮丽,商品果率高。平均产量3000~3500公斤/亩。高抗病毒病、枯萎病;抗根结线虫病;耐青枯病。适栽区域同樱红1号。
樱红1号、樱红2号,均为河南省首批育成樱桃番茄新品种,番茄红素含量分别为46.8?/?、51.8?/?,比对照台湾圣女增加168.97%、197.70%,在同类品种中遥居首位。
本研究发表相关论文5篇。
三、茄果类蔬菜绿色食品标准化生产模式研究及其专用品种选育
项目来源:河南省农科院
主持人:王晋华;参加人:赵肖斌等
起止年限:2005-2007年
研究蔬菜绿色食品(A级)栽培关键技术,集成并标准化,形成1套蔬菜绿色食品(A级)标准化生产模式。在大量收集和引进国内外番茄、茄子种质资源基础上,对国内外优良种质资源进行定向筛选和创新,培育出8个不同类型(圆茄、棒茄、绿茄)茄子杂交种:(博杂1号、博杂2号、博杂3号、博杂4号、博杂5号、博杂6号、博杂7号、博杂8号)。其中,博杂1号-巨圆茄通过2007年河南省科技成果鉴定。
博杂1号巨园茄,母本是河北省地方品种优异单株经三代自交纯化而成的自交系S53,父本为陕西省地方品种紫罐茄优良变异单株经四代自交纯化而成的自交系S64。2002年配制杂交组合,经过2003-2006年组合试验、品比试验、区域试验、生产试验、抗病性鉴定和品质分析,该品种表现优良。每亩平均产量5500公斤左右,比对照茄杂1号增产24.8%~33.7%,平均单果重达750克;高抗病毒病、抗褐纹病和绵疫病,明显优于其它品种;果皮紫黑油亮,肉质洁白细腻,不易褐变,味甜口感好,商品性、内在品质俱佳。
研究了其无公害高产配套栽培技术:河南中部早春茬10月~1月育苗,苗龄90~100天;秋延后6月上中旬育苗,苗龄30~40天,8~9片真叶,带花蕾定植。施足基肥,每亩施腐熟有机肥5000公斤或复合配方肥120公斤。高垄地膜覆盖栽培,株行距50×70厘米,每亩栽2000株左右。加强肥水管理。门茄座果后,每隔10~15天左右随水施肥1次(每亩用20公斤复合肥或配方肥);每间隔4~5天浇一次水,保持地面湿润。及时摘除老叶、病叶和打杈,通风透光。在温度≤15℃、≥35℃开花时用防落素40mg.L-1溶液蘸花或番茄灵40 mg.L-1喷花保果。适宜河南、河北、山东、山西、陕西等北方大部分地区种植。
制定了新型杂交制种技术。采用特殊的茄子花粉保鲜技术,使茄子花粉在常温下生命力由2~3天延长到30天,比其它茄子杂交制种技术降低成本15%。
“丰产、抗病、超大果型博杂1号-巨圆茄的培育与示范”2008年获河南省科学技术进步奖二等奖,主持人是王晋华。发表相关论文2篇。
四、优质、高效设施栽培珍稀特蔬菜新品种的引进
项目来源:河南省农科院
主持人:王晋华;参加人:赵肖斌、荆艳彩、张国强等
起止年限:2001-2005年
本项目得到河南省农科院“优质、高效设施蔬菜关键技术的研究” 重点课题资助。从国内外收集并引进珍稀特种蔬菜新品种,如:菊花脑、紫背天葵、芦蒿、四棱豆、马兰、大叶枸杞、鱼腥草、十香菜、樱桃萝卜、九层塔、大叶荠菜、根芹、球茎茴香、紫苏、番杏、黄秋葵、红秋葵、京水菜、革命菜、白地瓜等50余个,分别进行引种与栽培试验,示范推广特种蔬菜新品种15个,提高设施栽培效益100~150%。主编出版相关著作5部。
五、蔬菜安全、优质、高效设施栽培障碍克服技术体系研究
项目来源:河南省农科院
主持人:王晋华;参加人:赵肖斌、米国全、程志芳
起止年限:2007-2009年
该研究系河南省农科院科技发展专项资金项目。针对设施蔬菜栽培存在着连作障碍、品种障碍、安全障碍、优质障碍、病虫害障碍、效益障碍等问题,开展研究。制定了克服设施栽培连作障碍措施,选育耐低温、耐弱光、耐湿、耐病、耐储运设施栽培番茄、茄子专用品种;通过光合代谢产物探索设施栽培蔬菜产品优质化技术;结合无农药栽培模式防治设施蔬菜病虫害,创建两套(番茄、茄子)安全、优质、高效设施蔬菜栽培障碍克服技术体系,其产品达到国家A级绿色食品标准《NY/T 655-2002 绿色食品 茄果类蔬菜》。即(番茄维生素C(mg/100g≥12,可溶性固体物/(%)≥4,总酸/(%)≤5,亚硝酸盐(NO²¯ ≤2),产量提高20%~30%,化学农药使用量减少100%。发表相关论文5篇。
第五节 园林花卉研究
园艺所的园林花卉研究始于1977年的林科所时期,主要从事泡桐、菊花、月季等园林花卉的组织培养、辐射育种等方面的研究。园林花卉研究室于2001年成立后,根据国家关于调整农业产业结构的有关政策,主要从事名贵高档花卉、草坪、彩叶植物等新优品种的引进、繁殖、栽培、生物技术、种质创新、新品种的推广及花卉基因工程技术等研究工作。
研究室自成立以来,先后承担了河南省发改委、省科技厅以及省农科院等各类研究项目10多项,研究经费300多万元,建立了品种比较试验园;投资100多万元创建了生物技术实验室,引进了无糖培养等新设备,可以开展多项研究工作;在省级以上刊物上发表研究论文20余篇;出版研究专著1部;鉴定科技成果1项。
一、泡桐生理特性和育种新技术研究
项目来源:国家林业部
起至年限:1976-1983年
主持人:卢翠乔;参加人:吴丁等
主要研究了激光对泡桐生长发育和遗传特性的影响,以低剂量氦 氖激光和氮分子激光辐照毛泡桐、白花泡桐种子和种根上刚萌动的不定芽,进行萌发试验、育苗试验和造林试验。研究表明,激光处理可以促进种子的萌发,促进植株生长,其中毛泡生长桐高度提高11~41%,地径提高4%~30%;并且增强植株的抗水性、抗病性,并可产生可遗传变异。“激光对泡桐苗期生长发育的影响”研究,1980年获河南省重大科技成果三等奖。
二、三种木本植物矿质营养的研究
项目来源:河南省科委
起止时间:1980-1986年
主持人:卢翠乔
泡桐、苦楝、白榆为我国城乡重要的绿化、抗污、药用经济树种。该项研究采用了先进的溶液培养技术、光谱分析技术和电泳技术,对三种木本植物矿质营养的需求规律及其缺乏营养元素的生理机理进行了研究,揭示了缺少某种元素时根、茎、叶生长损伤的种间差异,发现了三种植物缺素后株高、叶片生长与衰老脱落的变化规律,在分子水平上阐明了木本植物缺素的机理,为木本植物科学施用营养元素,提供了理论依据。1981年以来在新郑、郑州郊区等地对大面积缺镁的泡桐和缺铁的杨树进行缺素症防治,取得了良好的效果。1986年获河南省科技进步三等奖。
三、植物组织培养快速繁殖理论与技术研究
项目来源:河南省计经委
起至年限:1986-1993年
主持人:卢翠乔
(一)名贵观赏植物快速无性繁殖理论与组培技术研究
以15个种类、25个品种的观赏植物为试材,进行了组织培养方面的系统研究,其中红背桂花和彩叶草培养成功,填补了我国的一项空白;矮牵牛的生根培养和移栽成活率达到100%;非洲紫罗兰采取幼龄期Co60辐射,获得了花叶株系,从而证实了芽原基时期是辐射诱变的最佳时期。1989年获河南省科学技术进步三等奖。
(二)名贵菊花新品种无土栽培工厂化生产理论与技术研究
通过研究研制出了菊花无土栽培的营养液系列配方和一整套机械化自动化装置,总结出了菊花无土栽培的9大作业流程,为花卉无土栽培提供了技术依据。1993年获河南省科学技术进步三等奖。
(三)名贵切花品种组培快繁与商品生产
引进切花月季品种32个,从中筛选出6个优良株系;进行了复瓣晚香玉的抗寒及促成栽培试验,露地覆膜留床越冬(-10℃)处理效果最佳,每平方米花枝数量提高1倍。
四、花卉草坪草引进筛选及开发研究
项目来源:河南省农科院
起至年限:2001-2003年
主持人:孟月娥;参加人:赵秀山、王慧娟、汤振兴、胡继光
该项目为河南省农科院“十五”重点项目。从澳大利亚等国家引进了万寿菊等一二年生草本花品种16个、牧草品种6大类11个品种、草坪草品种5大类20个品种。通过对草花品种的引种试验,筛选出万寿菊、石竹、凤尾鸡冠花等5个表现优良的品种。通过对几类牧草不同品种的产量、适用范围及粗蛋白含量的研究,结果表明:皖草2号产量最高,每亩可达13735公斤,可作为牛、羊等牲畜的饲草;豆科牧草及多年生黑麦草“泰垂莱特”的粗蛋白含量较高,达到28%以上,其中豆科牧草白三叶、苜蓿王可作为牛、羊、猪、兔、鸡等牲畜饲料,黑麦草适宜做牛、羊、鱼、鹅等的饲草。对草坪品种进行了品种特性对比试验,包括抗逆性和坪用性状,从中筛选出适合不同类型绿地的草坪草品种,其中草地早熟禾耐践踏,封闭性强,适合公园、广场及游乐场所;高羊茅属及狗牙根分蘖性强,生长快,抗旱,可用于道路、运动场及水土保持;黑麦草出苗快,适于与其它草种混播。发表研究论文2篇。
五、彩叶植物的引进、栽培及快速繁殖技术研究
项目来源:河南省发改委、河南省科技厅、河南省农科院
起至年限:2003-2008年
主持人:孟月娥;参加人:赵秀山、王慧娟、李艳敏、张强、王利民等
项目组从2003年开始进行彩叶植物的引进研究与推广工作,共引进国内外新优彩叶植物90多种,丰富了河南省观赏植物品种资源,形成了系统的新优彩叶植物引种、繁殖、栽培及组培快繁技术体系,发表彩叶植物相关的研究论文10多篇,出版专著1部。该研究于2008年通过了河南省科技厅组织的科技成果鉴定。
(一)引进品种比较试验研究:建立了品种比较试验园,对引进植物的生物学特性、物候期、抗性表现等进行调查,从中筛选出了红叶樱花、金叶复叶槭、粉叶复叶槭、挪威槭“皇家红”、紫叶加拿大紫荆、金叶银槭、紫叶红栌等适宜河南省及周边地区栽植的彩叶园林观赏植物。
(二)栽培技术研究:通过施肥及配比研究,筛选出了茶条槭最佳施肥组合为每盆N 0.75克、P 1.05克,不仅净光合速率较大,同时也具有较高的水分利用率;通过对几种彩叶植物地栽苗进行了氮肥试验,筛选出金叶复叶槭最佳施氮(尿素)量为每株每年50克,粉叶复叶槭为每株每年150克,挪威槭“皇家红”为每株每年50克。
(三)繁殖技术研究:通过嫁接、扦插以及全光照喷雾嫩枝扦插等繁殖试验,总结出金叶银槭以蛭石为基质,2000 mg? L-1的IBA与NAA混合处理扦插生根率最高,达到76.7%;金叶复叶槭以3721生根液 100 mg? L-1或者GGR生根粉 200 mg? L-1处理的插穗生根率较高;而粉叶复叶槭、紫叶红栌扦插成活率较低,主要是以复叶槭和红栌为砧木进行嫁接繁殖。
(四)亲缘关系分析:通过对几种槭属植物进行POD同工酶电泳分析以及ITS序列分析得出:挪威槭“皇家红”与挪威槭亲缘关系最近,同源性达到了99.9%,与平基槭同源性为99.5%,与五角枫同源性为99.1%,而与别的槭属植物亲缘关系较远,从而为挪威槭“皇家红”的优良砧木筛选提供理论依据。
(五)组培快繁技术研究:完成了红叶樱花、粉叶复叶槭、金叶复叶槭、茶条槭、紫叶加拿大紫荆等彩叶植物的组培快繁技术研究,实现了其工厂化规模化生产。在这5种彩叶植物中,茶条槭、金叶复叶槭、粉叶复叶槭的增殖方式均为无菌短枝型,生根与增殖同时进行,培养基也均为木本培养基(WPM)。其中茶条槭组培快繁过程中适宜添加的激素种类为KT,每个芽增殖3倍以上,移栽成活率96.8%;金叶复叶槭为IBA,增殖系数达到11倍以上,生根率90%以上;粉叶复叶槭适宜添加低浓度的6-BA+NAA,增殖系数为2.31,生根率83.3%。紫叶加拿大紫荆的增殖方式为丛生+无菌短枝型,适宜的培养基为WPM,激素种类为6-BA+NAA,带愈伤的基部芽生长速度较快,增殖系数达到2.09~3.3,生根率达到66.7%。红叶樱花组培快繁过程中的增殖方式为丛生,适宜的培养基为改良MS,激素种类为6-BA,通过研究使其增殖系数为3.03,生根率达到90%。
六、名贵花卉品种引进及组培快繁技术研究
项目来源:河南省发改委、河南省科技厅
起止年限:2005-2008年
主持人:孟月娥;参加人:赵秀山、王慧娟、张强、李艳敏等
该项目主要是开展了蝴蝶兰等热带兰花和牡丹品种的组培快繁技术研究。项目共引进蝴蝶兰、石斛兰、卡特兰、文心兰等热带兰花品种30多个,研究了组培快繁过程中适宜的激素种类及原球茎诱导培养基,建立起蝴蝶兰、卡特兰的组培快繁技术体系。其中蝴蝶兰增殖培养的最佳培养基为Knudson C培养基,附加激素6-BA和NAA,增殖系数平均达到了5倍;卡特兰在MS培养基上以原球茎的方式增殖,增殖系数在10倍以上,在1/2MS培养基上,原球茎分化形成小植株。还进行了蝴蝶兰的杂交育种研究工作,共引进蝴蝶兰品种29个,配制90多个杂交组合,通过非共生萌发试验,获得10000多个杂交后代的原球茎和幼苗。
在牡丹组培快繁技术研究方面,共引进“豆绿”、“八千代椿”、“花王”、“海黄”等牡丹品种14个,通过低温处理等方法,使牡丹的增殖系数达到1.5~2.5,生根率达到50%以上。发表研究论文2篇。
七、木本观赏植物克隆苗无糖培养及环境调控技术研究
项目来源:河南省科技厅
起止年限:2007-2008年
主持人:孟月娥;参加人:赵秀山、李艳敏、张强、王利民、王慧娟
该项目属省科技厅重点科技攻关项目。无糖组织培养是采用人工环境控制手段,用CO2代替糖作为组培植物生长的碳源,以完全自养的方式进行生长繁殖,从而促进植物的生长发育和快速繁殖。该项研究通过对以樱花、粉叶复叶槭、金叶复叶槭为主的木本植物进行无糖培养,包括生根培养和移栽试验,筛选出牡丹无糖培养适宜培养容器的透气孔以3~4孔为宜,培养基中添加KH2PO4能促进植株光合作用,牡丹组培苗的移栽苗少数可以存活60天以上。以樱花为试材进行了的移栽环境因子试验,表明,移栽环境湿度不宜超过80%、温度22~25℃、CO2浓度以1300ppm时最佳,适宜的光照时间为16小时/天,而金叶复叶槭适宜的光照时间为12 小时/天;以蛭石为移栽基质可以解决移栽中的污染问题,最佳的移栽基质是草炭和蛭石的混合基质;无糖培养扦插繁殖试验的结果表明,樱花顶部茎段使用IBA600ppm溶液蘸茎段基部,中下部茎段使用IBA和NAA各200ppm的混合溶液蘸茎段基部,生根率均达到100%,其中中下部茎段平均根数多,根生长最快。
八、玫瑰等花卉基因工程技术研究
项目来源:河南省科技厅
起止年限:2008年
主持人:张强;参加人:孟月娥,李艳敏,赵秀山,王慧娟
该项目为河南省基础与前沿技术研究计划项目。利用同源克隆技术,从鸢尾、三色堇中PCR扩增得到蓝色花形成的关键酶基因二氢黄酮醇羟化酶基因(F3’5’H)、类黄酮羟基化酶基因(F3’H)基因片段,并得到基因全长序列;从十里香、玫瑰中PCR扩增得到了1,3,5-三甲氧基苯形成的关键酶基因间苯三酚转甲基酶基因POMT的cDNA序列全长或其序列片段;从矮牵牛、羽衣甘蓝中PCR扩增得到了LFY基因片段,并克隆了羽衣甘蓝LFY基因的启动子序列;构建了带有发根农杆菌15834 RolC基因的植物表达载体以及带有核糖核酸酶RNAase的雄性不育表达载体;初步建立了羽衣甘蓝的组培再生体系。
第五节 西瓜、甜瓜研究
西瓜、甜瓜研究是园艺所2001年新设的研究学科。主要从事西瓜、甜瓜种质资源的调查、收集、改良、创新和利用;西瓜、甜瓜新品种选育;西瓜、甜瓜栽培新技术的研究、开发和利用。
开展西瓜、甜瓜研究以来,共承担省级及其以上科研项目15项,获省级及其以上科技成果奖2项,审定通过西瓜品种7个,发表研究论文30多篇,编著科普著作6部,西瓜、甜瓜品种推广应用面积100多万亩,创造了较大的社会经济效益。
一、西瓜、甜瓜遗传育种研究
(一)西瓜甜瓜种质资源引进与鉴定
项目来源:河南省农科院
起止年限:2001-2008年
主持人:徐小利;参加人:常高正、张四普、李晓慧、杨帆、赵卫星、荆艳彩 、李海、牛屹立
2001年开始进行西瓜甜瓜品种资源整理与研究,从新疆、甘肃、海南引进西瓜、甜瓜品种资源30余份,从国外引进品种资源10余份。之后通过不同途径引进了大批西甜瓜品种资源。通过河南、海南异地种植,鉴定了品种资源的熟性、果色、分枝、座果、抗病等生物学性状,测定了不同品种的糖度。对230余份西瓜进行鉴定,初步筛选出优异西瓜种质资源77份,其中花皮圆果形早熟类型35个、花皮椭圆中晚熟类型23个、青皮椭圆中晚熟类型6个、无籽西瓜15个、黑皮椭圆中晚熟西瓜7个。对部分甜瓜资源进行鉴定,在43份材料中,有薄皮甜瓜28份,厚皮甜瓜15份。对国内外一些有优异性状西瓜甜瓜品种进行了分离纯化,获得了部分新的种质资源。完成了品种资源的分类、编目和综合性状测定工作,目前共入库保存西瓜种质资源材料300多份,甜瓜材料150余份。
(二)西瓜种质创新及系列新品种选育研究
项目来源:河南省科技厅、河南省农科院
起止年限:2005-2009年
主持人:徐小利;参加人:常高正、张四普、李晓慧、杨帆、赵卫星、荆艳彩 、李海、牛屹立
该研究为河南省农科院专项资金项目,之后得到省科技攻关计划农业重点项目的支持。主要采用当地选育与南繁加代相结合、分子标记与常规育种技术相结合的手段开展西瓜、甜瓜不同优异性状种质资源转育、优良新品种选育,选育出西瓜雌性系和甜瓜单性花等具有各种优异性状种质资源8个,筛选出42份中心含糖量超过12%的西瓜种质材料、10个优良自交系,在汤阴县、尉氏县、社旗县、临颖县和中牟县以及山东省的东明县建立了6个新品种示范点。发表科技论文4篇。育成了“中华拳王”、“翠玉无籽”、“无籽12号”、“天骄”、“ 凯旋”、“黑帝”和“玉宝”等系列西瓜新品种,均通过河南品审会审定。
1.“中华拳王”(HN-18×AM-19),为少籽大果型西瓜品种,于2002年、2003年参加河南省西瓜区域试验,平均亩产分别为3544公斤、3867.3公斤,比对照庆发8号分别增产18.1%,26.8%,分别居参试品种第4位、2位;2004年参加河南省西瓜生产试验,平均亩产3165.0公斤,比对照庆发8号增产18.2%。2005年通过河南省审定
2.“翠玉无籽”(SB-1×RB)系中晚熟无籽西瓜品种。2001、2002年参加河南省区域,2003年参加山西省无籽西瓜生产试验,平均亩产2176公斤,比对照黑蜜5号增产11.8%,果实中心含糖10.5%。2006年通过山西省品审会审定。
3.“天骄”(YB-7×ZJ-4)为早熟西瓜品种。2004年、2005年参加河南省早熟西瓜品种区试,两年平均亩产分别为2925.1公斤、2053.5公斤,比对照开杂9号减产4.1%、8.5%,中心含糖量11.2%、10.8%;2006年河南省早熟西瓜品种生产试验,平均亩产2795.0公斤,比对照京欣1号减产1.0%。2007年通过河南省品审会审定。
4. “凯旋”(DG-3×DQ-21)为中熟大果型西瓜。2004年、2005年参加河南省中晚熟西瓜品种区试,两年平均亩产分别为3260.2公斤、2673.5公斤,比对照庆发8号增产7.4%,1.70%,中心含糖量10.9%、11.1%;2006年河南省中晚熟西瓜品种生产试验,平均亩产3276.6.0公斤,比对照庆发8号增产12.4%。2007年通过河南省审定,
5.“无籽12号” (SB-8×RB-13)中晚熟品种。于2006年、2007年参加河南省无籽西瓜品种区域试验,两年平均亩产分别为2496.6公斤、2571.3公斤,比对照黑蜜5号增产17.6%,18.0%,分别居参试品种第4位、1位;2007年河南省无籽西瓜品种生产试验,平均亩产2001.0公斤,比对照黑蜜5号增产8.8%,居第5位。2008年通过河南省品审审定。
6. “黑帝”(YY-6×EB-3),中晚熟无籽西瓜品种。2006年、2007年河南省无籽西瓜品种区域试验,平均亩产2383.9公斤、2283.8公斤,比对照黑蜜5号分别增产12.3%、4.8%,居参试品种第7位、13位;2008年参加河南省无籽西瓜品种生产试验,平均亩产2559.8公斤,比对照黑蜜5号增产8.64%,居第4位,果实中心含糖10.6%。2009年通过河南省品审会审定。
7. “玉宝”(DY-3×DQ-21)中晚熟品种。2006年、2007年河南省中晚熟西瓜品种区域试,平均亩产2682.5公斤、2511.3公斤,比对照庆发8号分别增产0.6%、3.9%,分别居参试品种4位、6位;2008年参加河南省中晚熟西瓜品种生产试验,平均亩产3054.0公斤,比对照庆发8号增产2.59%,居第4位。2009年通过河南省品审会审定。
(三)SRAP分子标记技术在西瓜上的应用
项目来源:河南省科技厅
起止年限:2006-2007年
主持人:张四普;参加人:徐小利、常高正、荆艳彩、李海
该项目为河南省自然科学基金项目。利用25对SRAP引物组合对西瓜不同倍性材料中PCR扩增结果进行分析,有18对引物组合共获得676条谱带。平均每对引物组合产生37.6条谱带,其中多态性谱带共12条,5条为二倍体特有带,4条为三倍体特有带,3条为四倍体特有带,结果表明不同倍性西瓜之间SRAP多态性较低。比较了利用大田种植鉴定和分子标记两种方法西瓜杂交种纯度的结果,5份西瓜杂交种采用SRAP分子标记鉴定纯度分别为94.92%、98.18%、94.92%、94.92%和94.64%,同时进行田间种植鉴定的纯度分别为95.87%、99.17%、97.85%、97.85%和98.59%,表明SRAP纯度鉴定结果与田间种植鉴定结果有很高的吻合度,可以用来快速鉴定西瓜的纯度。发表相关科技论文3篇。
二、西瓜甜瓜栽培技术研究
(一)优质少籽抗病西瓜新品种中华拳王及其配套技术研究与示范
项目来源:国家科技部
起止年限:2004-2006年
主持人:史宣杰 ;参加人:徐小利、常高正、荆艳彩、李海、牛屹立、蔡毓新、樊红杰等
该项目为2004年国家农业转化资金项目,由河南省农科院园艺所主持,开封市蔬菜所、河南省庆发种业有限公司、河南省豫园科技发展有限公司协作完成。
通过该品种嫁接苗种植密度试验、单蔓、双蔓、三蔓三种整枝方式的比较试验、施肥技术、病虫害防治技术研究与优化,建立了中华拳王西瓜品种高产优质栽培模式:河南省地膜覆盖栽培,3月下旬育苗, 4月下旬至5月上旬定植。基肥每亩施充分腐熟的鸡粪5立方米,西瓜专用肥50公斤,饼肥50公斤,硫酸钾20公斤,生长期共浇4次,并随水冲入肥料4次,每亩总用量为尿素30公斤,硫酸钾40公斤,一般每667m2密度为500株左右,采用三蔓整枝,主蔓第3雌花留果,每株留1个瓜,并及时防治病虫害,果实成熟后及时采收。
项目实施过程中,分别在中牟、开封、商丘、驻马店、周口、山东东明等地建立高产示范区,河南农科院园艺所与河南省豫园科技发展有限公司、河南省庆发种业有限公司进行合作,形成 “公司?农户”新品种示范、良种开发模式,进行定点种植,平均单产6160 公斤。
项目于2006年获河南省科技进步二等奖。发表相关论文5篇
(二)西瓜新品种天骄和凯旋优质高效配套栽培技术研究与示范
项目来源:国家科技部
起止年限:2007-2009年
主持人:徐小利;参加人:常高正、荆艳彩、李晓慧、杨帆、赵卫星、张四普、牛屹立、李海
该项目系2007年国家农业转化资金项目,河南省农科院主持,驻马店市农科所、汤阴县蔬菜生产办公室、郑州丰原西瓜蔬菜研究所为协作单位,进行早熟西瓜新品种“天骄”、中晚熟西瓜新品种“凯旋”优质、高效生产技术的示范与推广工作。
通过对嫁接西瓜的亲和性、生长动态、抗病性、产量、品质等的试验,结果表明:3种不同砧木西瓜嫁接苗与自根苗相比,有增产作用,其中豫园砧木王(野生西瓜)和新土佐(南瓜)嫁接效果最好,分别可增产21.4%、25.0%;栽培密度试验结果表明:“天骄”嫁接西瓜在三蔓整枝时的最合适密度为每亩种植800株。在河南省中牟县安排“天骄”西瓜优质早熟设施栽培示范20余亩,大面积示范1万多亩。在确山县、汤阴县、济源市分别安排“凯旋”西瓜新品种地膜覆盖优质稳产栽培示范50亩、15亩、10亩,大面积示范3万亩、1万亩、1万亩。
经河南省科技厅组织有关专家对中牟县姚家乡罗宋村大棚栽培的20亩核心示范区进行的现场测定:“天骄”西瓜品种平均单瓜重6.7公斤,折合亩产5360公斤。中心糖为11.5%,边糖为8.8%,果皮厚1.3厘米,果皮硬度大于5公斤/平方厘米,耐贮运。
本项目举办技术培训会4次,召开现场观摩会3次。发表学术论文3篇,编写著作1部。
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网址: 关于《院志》(园艺研究部分)稿件公示的通知 https://m.huajiangbk.com/newsview69460.html
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