社会力量奖
油桐抗枯萎病家系选育技术及应用
时间:2023-03-31 来源: 文字: 图片: 编辑:kxyj 点击:
主要完成人员:陈益存 汪阳东 杨安仁 高 暝 俞文仙 田晓堃 吴立文 李柏霖 唐荣栋 李启祥
主要完成单位:中国林业科学研究院亚热带林业研究所 云阳县林业局 独山县林业局 杭州市富阳区农业农村局 贵州鸿发生态农业科技有限责任公司
项目起止时间:2003.01.01-2020.12.31
获  奖  情  况 :2021年第十二届梁希林业科学技术奖科技进步二等奖

本成果属于林木抗性育种领域。油桐产业现阶段在我国南方贫困山区脱贫攻坚和乡村振兴中起到了重要作用。油桐现在总面积76万公顷,年产桐油42万吨,年产值20亿元。但油桐规模化种植面临枯萎病(俗称桐瘟)的危害,严重制约了油桐产业的发展,已在全国南方8个省份90多个县市发生蔓延,全国60%以上的油桐林都爆发了枯萎病。通过国家和省部级等9个项目支持,为解决油桐枯萎病难题,我们筛选出3个高抗家系,在油桐主产区应用推广,支撑南方贫困山区油桐产业健康发展,助推脱贫攻坚和乡村振兴。

(1)选育油桐抗枯萎病家系3个

通过主产区油桐枯萎病林连续调研,分离鉴定油桐枯萎病土传病原菌(Fusarium oxysporum f.sp. fordii, Fof-1),基于分子标记与菌剂接种法,建立快速直观的“油桐抗枯萎病植株快速筛选技术”,对105份油桐家系种质资源进行评价,获得不同家系抗性、产量和桐酸桐油含量等表型数据;

初步筛选抗病家系子代经在枯萎病病发区田间连续观测3年以上,最终选育出油桐3个高抗枯萎病家系:DS1,DS2和DS3,这3个高抗家系表现出高强抗枯萎病能力,其子代感染枯萎病率皆为0%。可作为油桐高抗枯萎病的优良家系,解决油桐枯萎病高抗良种缺乏的难题。

形成抗病家系配套嫁接技术,解决砧穗亲和力问题。利用高抗家系DS1、DS2和DS3作为砧木,嫁接成活率达90%-93%,嫁接苗移栽成活率95%,枯萎病感染率0%,嫁接育苗成本5元/株,嫁接油桐亩产量提高1倍。该技术体系达到了高成活、低成本、零感病的特征。

(2)揭示抗病家系抗枯萎病作用机制

发现抗病油桐家系能够根际显著富集枯萎病病菌的天然拮抗菌:伯克氏菌(Burkholderiaarboris,Ba1),而感病油桐不具有显著富集该拮抗菌的能力。Ba1对枯萎病病原菌等多种植物病原真菌有明显抑制效果;研制了枯萎病生防菌Ba1的发酵菌剂,为油桐枯萎病防治提供了基础。

发现抗病油桐家系在根木质部形成物理屏障抵御枯萎病菌。在感病油桐中,Fof-1可以侵染根木质部,进而向地上传播;但在抗病油桐家系中,Fof-1不能侵染根木质部,从而免受危害。根木质部特异高表达的基因D6PK2在根木质部发挥抵御病原菌入侵的作用。

(3)高抗枯萎病家系应用

利用油桐高抗家系,在国家林草局定点帮扶县贵州省独山县百泉镇,将5000余亩油桐枯萎病林重新建成为油桐抗病高产林,建成以来油桐林枯萎病感染率为0%,亩产干桐籽产量提高1倍,收入提高近2倍。挽救了当地濒临奔溃的油桐企业,挽回直接经济损失1500万余万元,并支撑企业成功转型,成为油桐产业的龙头企业。同时,带动周边林农就业,促进当地油桐产业发展。

主要在南方贫困山区也是油桐的中心产区应用推广,在贵州省独山县和三都县、广西壮族自治区田林县、重庆市丰都县、湖北省京山县、四川省井研县等地营建油桐抗枯萎病试验示范林55000余亩,在广西、贵州、重庆等油桐主栽县辐射推广达到50万亩,开展培训班10次以上,带动了贵州独山、丰都等县林农进行林地流转,流转林农2000余户,户均年收入增加2-4万元。有效助推了南方贫困山区的脱贫攻坚和乡村振兴产业发展。

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