国家科技进步奖

国家科技进步奖
一、项目名称：
牡丹新品种培育与产业化关键技术创建及应用
二、推荐单位意见
该项目围绕培育牡丹自主知识产权品种与产业化关键技术取得重要突破：系统整理了牡丹品种资源，完善牡丹花型与品种群分类理论，收集全部8个牡丹野生种以及国内外主要品种群的品种1185个，建成世界上保存牡丹资源最多的基因库；攻克远缘杂交不亲和与杂种败育的技术关键，培育出牡丹亚组间、牡丹与芍药组间远缘杂交新品种29个、切花品种10个、花油兼用品种6个；揭示了花色、花型与花香等重要性状的遗传基础与形成机制，挖掘出调控牡丹花发育、花期、花型、花色、切花衰老等性状的基因17个；开发了SSR、SRAP等分子标记，结合形态性状，成功应用于牡丹品种分类、起源、鉴定、筛选与遗传多样性研究，以及牡丹资源保护与利用、杂交亲本选择、杂种鉴定与筛选；建立了牡丹离体芽增殖、体细胞胚培养、胚培养、分生结节培养等技术，为牡丹高效微繁与育种提供了新途径；研发牡丹促成栽培与抑制栽培技术，形成完整的花期调控技术体系，实现牡丹四季开花；建立并应用以单芽嫁接为核心、多圃配套的种苗商品化生产技术，使中原牡丹种苗优质率显著提高，首次实现紫斑牡丹品种商品化生产。

项目共获国家发明专利21项，植物新品种权38项，审定良种13项，发表SCI论文43篇，出版专著6部，制定国家标准1项，国际标准1项，标准化技术示范近3000亩，近三年新增效益3.7亿元以上。

该项目提交的材料齐全、符合要求，同意申报国家科技进步奖。

三、项目简介
本项目从20世纪90年代开始，以促进我国牡丹产业可持续发展为目标，先后依托国家“863”计划与科技支撑计划、国家自然科学基金以及国家林业局重点研发项目等20余项国家与省部级课题的实施，主要在新品种培育以及产业化关键技术创建与应用领域，通过科技创新、取得了重大突破与进展。

1. 以种质资源发掘为基础，新花色、长花期与长花枝新品种培育取得重大突破
建立以品种群与花型分类为主的牡丹品种分类应用理论、以及农艺性状指标体系和UPOV新品种测试指南为基础的品种描述、鉴定与测试技术体系，收集全部8个牡丹野生种与国内外1185个品种，建立世界上保存种质资源最丰富的基因库，为育种奠定了物质基础；利用分子生物学等先进技术，深入研究牡丹遗传多样性以及品种分类、起源与亲缘关系，揭示花色代谢途径、花青苷组成、切花衰老机理，克隆17个控制花发育、花色、花型、花期、切花衰老等性状的基因，为育种提供了科学依据。

研究弄清利用远缘杂交开展牡丹新花色、长花期育种的科学依据；完成全部野生种与204个品种间的杂交组合，创制并筛选大批优异种质与关键亲本资源；攻克远缘杂交育种技术关键，培育出‘京华朝霞’等29个新花色（纯黄色、橘黄色、黄紫交融或具紫红条纹）、长花期（单株花期达20天以上）的组间、亚组间杂交新品种，实现花色与花期育种的双突破；运用综合系统选育技术，通过对优质抗逆紫斑牡丹规模选育，培育出花枝超过60cm以上，具有丰花、色纯、花齐、头直等特征的‘高原圣火’等16个新品种，填补牡丹生产功能育种空白。

2. 产业化关键技术取得重大创新, 实现种苗与盆花生产技术升级
突破牡丹微繁技术瓶颈，提高增殖率5-8倍，生根率与移栽成活率分别达80%与90%以上，单芽年繁殖种苗2万以上；建立体胚培养、胚培养及分生结节培养技术，为牡丹高效微繁与育种提供了新途径；创建多圃配套种苗标准化生产技术，提高繁殖效率2-3倍，种苗优质率达90%以上，首次实现100多个紫斑牡丹新品种的商品化生产，优化我国牡丹品种结构，实现种苗大规模出口；以花芽分化与发育、水分与营养生理研究为基础，建立促成栽培与抑制栽培相结合的花期调控技术体系，使盆花优质成品率从50-60%提高到90％以上，实现牡丹盆花优质高效生产。

本项目共获植物新品种权38个、审定良种13个，获国家发明专利21项，制定牡丹新品种DUS测试指南（国际和国家标准各1项），发表SCI收录论文43篇、出版专著6部，获省部级科技进步奖一等奖1项、二等奖7项、三等奖3项，其技术示范辐射效果显著，经济社会效益明显，使我国牡丹产业的结构得到调整与优化升级，自主创新能力、产业化水平及国际竞争力明显增强。

四、客观评价
2014年11月28日，国家林业局科技司在北京主持召开了“牡丹新品种培育与产业化关键技术创建及应用”成果鉴定会议。

鉴定专家委员会认真听取了成果完成单位的研究技术报告，查阅了相关技术资料，经充分质疑、答辩后，形成鉴定意见如下：该成果围绕培育自主知识产权品种与产业化关键技术，解决了一系列在牡丹新品种培育及产业化发展中的技术难题。

该成果总体达到了国际领先水平。

建议加大该成果推广应用力度。

2016年4月15日，科技部863现代农业领域办组织专家在北京对863计
划课题"梅花与牡丹分子育种与品种创新"进行了验收。

专家组听取了课题组工作汇报，审阅了课题相关材料，并进行了质询和讨论，形成如下意见：课题在牡丹种质资源收集评价的基础上，通过杂交建立了变异丰富、数量充足的杂交群体，创制出一批聚合优良性状的新种质并选育出一批新品种；构建了牡丹的首张高密度遗传图谱，并对一些重要性状进行了分子标记定位；克隆出一批与花期、花色等重要性状相关的功能基因，并初步研究了其功能；初步建立了牡丹的分子育种技术体系。

五、推广应用情况
对牡丹种质资源与品种自然分类理论、新品种培育与种苗标准化生产技术、盆花花期调控技术等，在北京、河南、山东、甘肃等地生产中应用、推广示范。

（1）新品种和品种群配置技术（以牡丹品种群分类理论为依据）、高效优质盆花生产技术应用于牡丹种质资源的收集和整理、栽培品种分类、牡丹花展和牡丹园植物配置。

共计收集并展示牡丹品种群自然分类理论中所有品种类型（17个品种群和3类11型）的1200余个品种，特别是结合育成的新花色、长花期品种，花期延长了10~15天，整体观赏期延长到50天；高效优质盆花生产技术指导生产的牡丹盆花布置四季牡丹展区/厅周年可观赏牡丹花。

（2）多圃配套种苗标准化生产技术和高效优质盆花生产技术应用于新优品种展示、种苗繁育和高效优质盆花生产及花期调控。

共建成牡丹新品种展示（牡丹园展区）与产业化示范基地（或生产基地）9018 亩，2014~2016共生产种苗1213万株，种苗和盆花优质品率由原来的60%提高到平均90%以上；产品行销西北、华北及东北等地，其中北京万花园科贸有
限公司和菏泽牡丹商会的产品还销往美国、加拿大、法国和日韩等国。

（3）应用项目技术生产的产品参加国内外专题牡丹展并屡获过奖项。

洛阳神州牡丹园艺有限公司、洛阳国家牡丹园等单位应用盆花生产技术中的花期调控技术生产的高档年宵盆花，销往北京、上海、广州、济南、天津、台湾等地，并参加国内外花展/展会。

2012年，洛阳神州牡丹园艺有限公司生产的700盆牡丹花代表中国花协参加了荷兰世界园艺博览会；2015年4月，北京林业大学育成的新品种‘华夏一品黄’获青岛世界艺博览会牡丹新品种竞赛金奖；2106年5月洛阳中心苗圃洛阳（国家牡丹园）和临洮紫斑牡丹研究繁育中心等单位将应用本项目技术生产的牡丹盆花,参加2016唐山世界园艺博览会牡丹专类展览，共获得金奖4项、银奖15项、铜奖27项，同时北京国色牡丹科技有限公司举办了第一届牡丹科技文化节，在其位于延庆的新品种及产业化示范基地向18个参会单位、533人展示了多圃配套种苗规模生产技术和高效优质盆花生产技术的成果。

其他应用单位参加国家、省部级的花卉展览3次，获得金奖、银奖30余个。

项目组为完成单位和应用单位定期培训技术人员，三年累计培训1342 人次，并发放技术资料和书籍，赠送育种材料200余份。

六、主要知识产权证明目录
七、主要完成人情况
八、主要完成单位及创新推广贡献
九、完成人合作关系说明
本项目完成人间具有长期合作关系，从上世纪90年代开始就进行研究合作的有成仿云、王莲英、王亮生、袁涛、何丽霞，2000年以后，王雁、董丽、侯小改、成信云、钟原等人又先后加入合作研究工作，先后互相合作完成大批各类
科研项目或课题，合作发表大量学术论文、著作、品种等，合作建立资源收集与品种繁殖基地，推广应用项目技术等，主要合作课题项目包括"十·五"863课题"牡丹新品种培育与产业化开发"(2002AA241041 、"十一·五"国家科技支撑计划课题"优质高产牡丹新品种选育" ( 2006BADOIA1801 ),"十二·五"863 计划课题"梅花与牡丹分子育种与品种创新(2011AAI00207)"。