社会力量奖
云杉属种质资源收集评价优化创新与繁殖体系的构建
时间:2023-03-13 来源: 文字: 图片: 编辑:kxyj 点击:
主要完成人员:王军辉 张守攻 马建伟 罗建勋 周显昌 安三平 孙晓梅 贾子瑞 欧阳芳群 蒋 明 祁万宜 祁生秀 杜彦昌 张正刚 刘林英
主要完成单位:中国林业科学研究院林业研究所 甘肃省小陇山林业实验局林业科学研究所 四川省林业科学研究院 黑龙江省林业科学研究所
项目起止时间:2000-2015年
获  奖  情  况 :2015年第六届梁希林业科学技术奖一等奖

云杉属全球有45个种和变种,广布北半球欧、亚和北美大陆,构成高纬度和低纬度高海拔植被区的主要顶级群落建群种,在我国属第四大树种之一,构成林产业的重要基础。项目组自2000年组建以来针对我国基本无云杉遗传改良种子利用的现状,从零起步,在吸收国际当代先进育种理念基础上,从云杉属物种众多广域分布的特性入手,着手于世界性多水平种质资源的收集、保存、评价与利用,历经15年不懈努力,率先建立了国际领先的超大容量种质资源库,构建了以种质创新为核心,引进为主导的引、选、育、繁一体化推进的全新云杉遗传改良体系,为我国云杉高速高效优质低投入持续改良奠定基础。项目取得的主要成果有:

1、全球格局多水平收集保存云杉属种质资源,包括该属的34个主要种(占世界种的75%)及其种源、家系和无性系种质3869份,保存评价总造林面积156 hm2,建成遗传多样性高、容量超大的国家级种质库,为我国云杉持续改良奠定坚实基础。

2、系统研究了世界云杉的地理分布、生态生物学和分子基础上的系统学,以形态、物候、适应性、生长、子代测验为依据,对收集的主要种、种源、家系、无性系进行了综合遗传评价;初步选育优良核心种质300份,为设计今后云杉属遗传改良提供了基础性种质保障;确定了我国各云杉栽培区的近期适生种和家系,选出极具速生性、观赏性和适应性的欧洲云杉、白云杉及蓝云杉等优良种源、家系和无性系,提前了我国云杉良种化的进程,可使生产力至少提高20%以上。

3、全面系统从表型、等位酶和3种DNA标记多层次估算出国产云杉群体遗传学参数,综合研究了云杉现有天然林遗传变异水平、群体遗传结构和遗传分化,提出了云杉部分群体为偏离“H-W平衡定律”的非随机交配群体,预示云杉部分群体出现渐危发展趋势。通过研究还明确了我国云杉天然群体遗传多样性富集区及构建核心种质的样本策略,为云杉优异种质的原地、异地及设施保存提供了理论依据。

4、构建了以延长光照为主导的光温水肥综合调控强化育苗体系,育苗期缩短了1/3-1/2,培育的三年实生苗即可达到国家规定的六年生苗木质量标准,加速了育种进程,为我国云杉育苗现代化加速良种推广提供了样板。

5、构建了主要云杉属树种生产规模无性扩繁和体胚增殖体系,营建了示范性选种性和生产性采穗圃0.5 hm2,欧洲云杉扦插生根率达到85%以上,培育三年即可达国家标准质量水平。在体胚繁育技术体系中创新性地提出了云杉体胚干化处理方法,为我国云杉家系和无性系林业开拓了道路。

项目获省地市级科技进步奖11项,获国家级林木良种1项、省级林木良种3项、授权发明专利3项,制定地方标准5项,培养研究生8名,出版专著1部,发表论文81篇,其中SCI 13篇。在甘肃小陇山建成国家云杉种质资源库1处、国家云杉繁育技术推广示范基地1处,试验示范推广点15处,培育优质苗木350万株,在甘肃省、湖北、青海、黑龙江等9个省区推广应用2540公顷,新增产值6500万元,经济、生态和社会效益显著。

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