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苹果等蔷薇科果树自花结实种质发掘、机制研究与应用
一、项目分类
重大科学前沿创新、关键核心技术突破
二、成果简介
蔷薇科果树如苹果、梨、樱桃等主栽品种多表现为自花授粉不结实（自交不亲和性），需配罝授粉树和人工授粉来保证生产。针对我国一些果园存在授粉品种配置不当、人工授粉成本高造成生产成本高、坐果少、偏斜果多，损失巨大的问趣，通过持续攻关，取得如下创新性成果：
1、探究了苹果等蔷薇科果树自花（不）结实内在分子基础。系统揭示了苹果花柱S-RNase 在 ABCF 蛋白辅助下非特异性跨膜转运进入花粉管、突破硫堇蛋白 D1 介导的防御反应、引起微丝骨架解聚、tRNA 氨酰化受阻导致花粉管生长停止的机制；此外，明确花粉膜蛋白基因 HT1 变异导致苹果 ‘中苹1号’ 自花结实的分子机制；发现梨‘闫庄’中 S21-RNase 基因的一个碱基突变导致其蛋白氨基酸变异是造成自花结实的原因；解析了‘拉宾斯’樱桃中 S-RNase 被 SLFL 识别并泛素化降解的分子机制，为打破自交不亲和性，育成自花结实品种奠定理论基础，理论创新国际领先。
2、研发苹果等蔷薇科果树自花结实育种技术。全基因组关联性分析（GWAS）获得苹果‘寒富’ 自花结实性 SNP 高精度分子标记 1个，‘惠’ 自花结实性 SSR 分子标记 1个，建立了自花结实苹果分子快速预选育种体系；研发了花柱 S-RNase 快速提取技术、花粉管微丝标记技术及花粉管核蛋白提取技术，为自花结实分子育种提供了有力的技术支撑。
3、选育、推广苹果蔷薇科果树自花结实性品种。利用自花结实性综合评价技术挖掘白化结实苹果种质 4份、梨2份、樱桃1份；配置杂交组合，选育出自花结实优质苹果‘中苹1号’、‘岳冠’等，在北京、河北、辽宁等地示范推广10万余亩，经济效益每亩增加1000余元，有效推动当地果树产业轻简化生产进程，节本增效成效显著。
中国农业大学
2022-08-15
一种构建蔷薇科原始染色体的方法
本发明提供了一种基于生物信息学的方法构建蔷薇科原始染色体的方法及其应用。本发明方法是通过对比苹果、草莓和梅花三个蔷薇科已知基因数据，鉴定同源基因，确定参考物种染色体间关系，确定已测序物种与参考物种染色体间关系，从而构建蔷薇科原始染色体和确定测序物种从祖先染色体的进化历史。
北京林业大学
2021-02-01
一种构建蔷薇科原始染色体的方法
项目成果/简介:本发明提供了一种基于生物信息学的方法构建蔷薇科原始染色体的方法及其应用。本发明方法是通过对比苹果、草莓和梅花三个蔷薇科已知基因数据，鉴定同源基因，确定参考物种染色体间关系，确定已测序物种与参考物种染色体间关系，从而构建蔷薇科原始染色体和确定测序物种从祖先染色体的进化历史。
北京林业大学
2021-04-11
蔷薇
系“红玉”蔷薇芽变品种，耐干旱，耐贫瘠。植 株刺少、匍匐、直立性弱、蔓性强、低于 40cm、落叶晚，枝条纤细、略成之字 形，花期始于 5 月，群体花期长达 45 天。花重瓣，花色初开紫红色，后变浅红 色，单花直径 4.5cm，花量繁多，由 4-6 朵小花形成的花序直径可达 10cm 以上； 是盛夏良好的观花植物；
青岛农业大学
2021-01-12
果树机械化疏花装备
果树疏花作业是决定果园产量的关键工序之一。人工疏花劳动强度大，不能适应果园规模化发展的需求；而化学疏花剂的喷施容易过量，易于造成花朵、幼果的“误伤”，严重影响疏花作业机械化的进程。
针对这种现状，本项目提出果树机械疏花装备的研发和试制。针对规模化矮密集约栽培果园，建立梳齿式疏花机构有选择的疏除多余花朵；基于微型压电泵的微流量易于控制等特点，建立基于微型压电泵的指节式喷药机构实现对目标花朵进行化学疏花剂的精准喷施；研究机械物理疏花和化学疏花的有效融合机理，按农艺要求规则疏花，结合生产实际果树各项物理特性对疏花的影响，研制自动化、精准对靶的果树机械疏花装备。
青岛农业大学
2021-05-07
果树机械化疏花装备
果树疏花作业是决定果园产量的关键工序之一。人工疏花劳动强度大，不能适应果 园规模化发展的需求；而化学疏花剂的喷施容易过量，易于造成花朵、幼果的“误伤”， 严重影响疏花作业机械化的进程。 针对这种现状，本项目提出果树机械疏花装备的研发和试制。针对规模化矮密集约 栽培果园，建立梳齿式疏花机构有选择的疏除多余花朵；基于微型压电泵的微流量易于 控制等特点，建立基于微型压电泵的指节式喷药机构实现对目标花朵进行化学疏花剂的 精准喷施；研究机械物理疏花和化学疏花的有效融合机理，按农艺要求规则疏花，结合 生产实际果树各项物理特性对疏花的影响，研制自动化、精准对靶的果树机械疏花装备。
青岛农业大学
2021-04-11
一种苹果树育苗扦插大棚
本实用新型公开了一种苹果树育苗扦插大棚，包括棚体，所述棚体内的底部设有两个相互平行的支撑板，两个支撑板的相对一侧均设有限位槽，所述限位槽内的一端侧壁上固定有电动导轨，所述电动导轨上安装有第一滑块，两个第一滑块之间固定有承载板，所述承载板的上端固定有固定块，所述固定块的上端一侧固定有竖板，所述竖板的上端固定有横板，所述横板的上端固定有第二驱动装置，所述第二驱动装置的输出轴贯穿横板并延伸至横板的下端。本实用新型实现了对大棚内苹果树育苗时的自动打孔，方便了扦插，同时还可以根据需要调节打孔的位置，解决了扦插方式主要靠人工手动进行挖掘的问题，降低了人工成本，提高了效率，适宜推广。
青岛农业大学
2021-04-13
一种果树用喷雾授粉机
本实用新型公开了一种果树用喷雾授粉机包括底板，所述底板的下端四角均设有行走轮，所述底板上设有凹槽，所述凹槽内安装有第三滑块，所述凹槽的侧壁上设有油缸，且油缸的活塞杆末端连接在第三滑块的一侧，所述第三滑块的上端固定有安装块，且安装块的上端设有第二滑槽，所述安装块的一侧固定有第二保护箱，且第二保护箱内设有第二驱动装置，所述第二驱动装置的输出轴末端贯穿安装块的一侧并延伸至第二滑槽内，且第二驱动装置的输出轴末端固定有第二螺杆。本实用新型不仅能够对果树进行上下左右前后全方位的授粉工作，而且设有照明灯具，并且还移动十分方便，能够满足人们的需求，适宜推广。
青岛农业大学
2021-04-13
一种果树培育用育苗桶
本实用新型公开了一种果树培育用育苗桶，包括底座，所述底座上固定有支撑板，所述支撑板上安装有桶体，所述桶体内的底部转动连接有支撑杆，所述支撑杆上固定有第一锥形齿轮，所述第一锥形齿轮的一侧啮合有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮的一侧连接有连接杆，所述连接杆的一侧贯穿桶体并延伸至桶体的外侧，且连接杆的一侧连接有摇把，所述支撑杆上固定有第一齿轮，所述桶体的底部两侧转动连接有第一螺杆，所述第一螺杆上固定有第二齿轮。本实用新型实现了对果树苗的夹持，通过第一锥形齿轮和第二锥形齿轮的配合，保护了果树苗根部培养土的完整性，提高了果树苗培育的存活率，降低了损失，且设计合理，操作简单，实用性强，适宜推广。
青岛农业大学
2021-04-13
一种苹果树育苗扦插装置
本实用新型公开了一种苹果树育苗扦插装置，包括保护箱，所述保护箱内设有隔板，所述隔板将保护箱内从左至右依次分隔为保护腔和放置腔，所述保护箱的下端固定有四个支撑杆，所述支撑杆的下端固定有固定块，且同一端的两个固定块为一组，同一组的两个固定块上共同贯穿设有转动轴，所述转动轴的两端均固定有行走机构，所述保护箱的下端固定有固定箱，且其中一个转动轴贯穿固定箱。本实用新型实现了利用行走机构的转动可使扦插杆自行反
青岛农业大学
2021-01-12