丁峰:美“荔”事业,志在前行
  • 发布单位:院办公室
  • 2022-07-20 10:30:04
  • 浏览(1806)
  • 收藏
浏览字号:

广西农业科学院第二批青年拔尖人才系列报道之十四

丁峰:美“荔”事业,志在前行

荔枝是我国名贵的南亚热带水果,面积和产量居世界第一位,但荔枝品种结构不合理,中熟品种所占比例过高,如在广西仅“黑叶”和“禾荔”两个品种栽培面积就占75%左右,而特早熟和特晚熟优质荔枝品种比例严重偏少,导致在6月份集中上市,加上荔枝采后保鲜难,常造成市场销售压力大,价格低廉,广大果农丰产年而不丰收,严重制约荔枝经济效益的提高。

“主要原因在于荔枝熟期育种进程缓慢,特早熟和特晚熟优质荔枝品种稀少,远不能满足品种结构调整对不同熟期优势良种的需求。因此,在荔枝采后保鲜还未得到突破的情况下,研究荔枝成花调控的分子机制,指导荔枝熟期育种,进而选育特早熟和特晚熟优质品种,为荔枝早、中、晚熟品种栽培结构的优化调整提供品种支撑,拉长鲜果供应期,成为解决以上问题的重要途径。”主要从事荔枝分子育种研究的丁峰博士如此说道。

在荔枝新品种选育上,实生选种仍是一个主要途径,如近几年在生产上广泛推广的中晚熟新品种“仙进奉”“岭丰糯”“莞香红”“冰荔”等都是通过实生选种方式选育的。然而实生选种具有被动性,如品种选育的目标性状(熟期、颜色、大小等)不能人为决定,并且随着荔枝自然种质资源不断的挖掘,优良的种质会越来越少。

在荔枝常规人工杂交育种研究上,目前华南农业大学园艺学院胡桂兵教授课题组、广西农业科学院园艺研究所彭宏祥研究员课题组、广东农业科学院果树研究所欧良喜研究员课题组等正在开展大规模的人工杂交育种工作,但由于荔枝遗传背景复杂,相关性状遗传规律和分子调控机制不清楚,加上荔枝童期长(从种子播种到开花一般需要5年左右的时间),导致荔枝常规杂交育种进程缓慢,目前通过此方法选育审定的品种只有1个(“巨美人”),并且还是广东省地方审定,国审品种还没有。

“因此,开展目标性状分子标记辅助杂交育种尤为重要,选育的目标性状明确,可以早期鉴定,提高育种效率,并且显著缩短育种周期,大大节省人力、物力、财力以及土地资源。”丁峰进一步说道。

自从2019年进入广西农业科学院重点实验室工作至今,作为广西首批“八桂青年学者”,丁峰在单位的支持下,以广西作物遗传改良重点开放实验室为依托,成立了荔枝龙眼分子育种固定团队。在领导及老专家的支持和帮助下,他跟同事们一直在“荔枝熟期精准优质化分子育种”这块土地上辛勤耕耘,并取得不错的成绩。

丁峰硕士以及博士期间学的是果树学专业,主要偏向于室内基础实验研究(荔枝成花调控的分子机制研究),而对于果树育种学,还是有些陌生。荔枝育种不仅要满足产业需求还要有技术突破。为了提高在荔枝育种上的知识和技术储备,丁峰一边查询相关文献论文,同时向育种专家请教相关学术问题,了解到荔枝熟期分子辅助育种关键技术突破及加快品种优势区域推广进程技术创新,已成为当今荔枝产业发展亟待解决的攻关难点和研究热点。

在国家重点研发计划、国家自然科学基金、博士后基金、广西自然科学基金以及广西农业科学院科技发展基金等项目经费支持下,经过多年产学研联合攻关,丁峰带领团队在荔枝熟期分子辅助育种技术创新及区域优势品种鉴定推广上开创了新思路和新途径。主要技术内容和创新点有三个方面。

一是首次揭示荔枝成花早晚和易难性状的靶标基因,开发鉴定该性状的原创性分子标记ZW1和ZW2:发现荔枝成花关键基因LcFT1启动子存在“早花”型和“晚花”型两个类型,由于“早花”型启动子比“晚花”型启动子对低温更敏感,导致含有“早花”型启动子的荔枝容易成花且早花,并且纯合“早花”型荔枝普遍比杂合型荔枝更早花,基于此自主开发出鉴定荔枝成花早晚和易难性状的分子标记ZW1和ZW2。

二是创建荔枝熟期分子标记辅助育种技术体系,显著提高育种精度和速度:率先将分子标记ZW1和ZW2应用于荔枝熟期杂交育种亲本筛选、真假杂种鉴定及F1代幼苗熟期性状的早期鉴定,并结合大树末端结果母枝嫁接技术,实现F1代童期第三年开花坐果进行初选,显著提高熟期育种的精度和速度,有效解决了荔枝实生后代童期长、育种进程慢和效率低的难题。通过以上方法选育了早熟、特大果型、广亲和、优质荔枝新品系“朝霞”“红珊瑚”以及大果型、晚熟、无核优质荔枝新品系“朝阳”等,已在全国进行区试和推广,具有广阔的推广前景。

三是创新了区域优势品种鉴定技术和优势区域分类推广模式:基于荔枝优势区域布局,应用ZW1和ZW2对自主选育审定的新品种“朝霞”“红珊瑚”“朝阳”以及其他主栽品种进行成花早晚和易难性状鉴定归类,筛选出区域优势品种对应不同产区推广应用,解决了荔枝品种结构调整中良种推广存在的盲目性问题。

“在推进供给侧结构性改革中,荔枝产业发展要顺应改革潮流,必须抓住机遇,加快熟期育种和品种优势区域推广进程,优化荔枝品种结构,助力荔枝产业发展和供给侧结构性改革。”丁峰分析道。

美“荔”事业,志在前行。作为一名农业科研工作者,最终把论文写在大地上,丁峰倍感欣慰和自豪。

丁峰坦言,今后将紧紧围绕荔枝产业发展需求和农民生产中遇到的难题,开展一些实实在在的研究,努力做好荔枝熟期优质精细化育种工作,为我国荔枝产业的健康发展作出自己应有的贡献。

 

经熟期目标性状分子标记辅助杂交育种技术,创制的早熟、特大果型、广亲和、优质荔枝新品系“朝霞”,最大单果重可达72.9克

 

丁峰对广大荔枝果农开展田间技术培训

院办公室  薛臣艺供稿/丁峰供图  杨景峰审核

责任编辑:薛臣艺