中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所景觀植物育種與培育研究組檢視原始碼討論檢視歷史

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中國林業科學研究院亞熱帶林業研究所景觀植物育種與培育研究組本團隊圍繞生態修復和環境美化對景觀植物的需求，開展山茶、蘭花等景觀植物資源優新資源挖掘、觀賞功能基因解析及分子設計育種，明確觀賞性狀遺傳基礎，創製優新品種，研發綠色栽培管養技術。

一、負責人簡介

李紀元，男，博士，研究員，博士生導師，園林植物與觀賞園藝學科首席專家。出版了《中國茶花圖鑑》、《2016雲南大理國際茶花大會論文集》、《廣西南寧第三屆國際金花茶學術論壇論文集》等，發明專利2個，發表技術標準6項，2015年為美國佐治亞大學訪問學者；2017至2018年間擔任日本學術振興會（JSPS）鹿兒島大學海外短期特聘研究員。擔任植物新品種保護聯盟（UPOV）山茶屬植物新品種DUS測試指南首席專家、國際山茶協會理事會國際會員註冊官兼中國區域理事、全國植物新品種測試標準化技術委員會委員、中國花卉協會茶花分會副會長、中國茶花品種命名與統一登錄委員會副主任委員、國家林業和草原局山茶花工程技術研究中心負責人、國家林業和草原局山茶花產業國家創新聯盟常務副理事長兼秘書長、浙江省第四屆林木品種審定委員會木本觀賞樹種專業委員會主任委員。2012年獲得浙江省科技進步二等獎；2016年獲得國家科技進步獎二等獎和國家林草局、中國林學會梁希科學技術二等獎；2019年榮獲中華人民共和國成立七十周年紀念章。

二、團隊研究方向

1.景觀植物種質資源挖掘與種質創新

圍繞山茶、蘭花、杜鵑花等特色優勢種質資源，開展野生種質原地及異地保護、瀕危機制、多樣性、進化機制、繁殖生物學、觀賞性狀評價、核心群體構建、古樹健康監測技技術、繁殖技術；培育雜種及倍性新種質創製等。

2.景觀植物新品種選育技術

以山茶、蘭花、杜鵑、月季等特色優勢種質，開展雜交、倍性、誘變等技術研究，培育觀賞性好、適應性廣、抗病蟲性強，康養功能顯著等新一代品種；遠緣雜交不親和機制及克服技術，建立遠緣雜種幼胚拯救技術等；構建並完善山茶花色苷花色輔助育種技術；構建山茶等倍性育種技術體系，創製單倍，三倍、四倍等新種質，解析其形成機制等。

3.景觀植物分子輔助育技術

以山茶、蘭花、杜鵑花等現有優良品種為對象，運用CRASPR等基因編輯新技術，以觀賞、適應性、抗病蟲、康養功能為主要改良目標，構建成熟的實驗技術體系，創製新種質，培育新品種。

4.景觀植物基因工程技術

以山茶、蘭花等優良種質為對象，以抗病蟲、芳香、、新品種特異性保護標記等主要育種目標，構建成熟、穩定、高效的外源基因遺傳轉化實驗體系、早期生物檢測技術等。

5.景觀植物基因組學

以山茶、金花茶、杜鵑紅山茶等為主要材料，在全基因組測序基礎上，解析全基因組解析景觀植物觀賞性狀的選育機制；山茶花型、花色、花期等性狀的分子調控機制；基因生物信息學研究基礎上發展景觀植物分子輔助育種技術。

6.景觀植物栽培技術

以山茶、蘭花等優勢材料，開展規模擴繁技術、輕簡栽培一體化、標準化；金花茶、蘭花等林下栽培技術；年霄花產品花期調控技術及生理機制；產品質量認證體系等；微型盆景、水晶花藝產品等製作技術等。

7.景觀植物新品種推廣與生態景觀應用

以山茶等現有品種為材料，擴繁新品種；在山茶專類園、景觀生態工程、山茶古樹保育工程中推廣應用，建立示範工程，擴大影響力。

三、取得主要成績

1.種質資源方面

建立國家林木種質資源庫2個。在浙江金華和所本部保存物種200餘個，山茶花品種近千個。構建山茶屬種質資源數據庫及核心庫。對其觀賞性、耐寒、耐旱等適應性進行了評價；開展亞熱帶特色野生蘭科植物的資源調查、收集及保存；構建了白及種質資源庫和雜交育種群體。

2.新品種方面

在國際茶花協會登錄『春江』系列山茶花新品種7個：春江之夏，春江皓月，春江紅日，春江麗帶，春江秀敏，春江穗子，春江錦蘭。在RHS登錄蘭花新品種4個：文心蘭「冬雪、冬香、小南風、冬影」。

3.育種技術研究

對山茶再生體系構建及遺傳轉化。從杜鵑紅山茶葉片、浙江紅山茶莖段、『耐冬』未成熟胚子葉愈傷組織中再生不定芽；突破了山茶花愈傷組織再生植株的技術瓶頸，獲得專利2項。通過農桿菌介導法首次在杜鵑紅山茶中導入外源基因並獲得了抗性愈傷組織，初步建立了農桿菌介導的山茶花遺傳轉化體系；研究山茶屬植物遠緣雜種幼胚拯救技術。建立了山茶遠緣雜種的幼胚拯救技術體系，克服了遠緣雜交不親和性；研究分子標記輔助育種技術，篩選了紅葉性狀等的分子標記，用於指導雜交育種及品種鑑定；建立了高效的白及繁育技術體系。

4.栽培技術研究

建立了山茶露天扦插技術，扦插成活率達到95%以上；建立並完善了大規格茶花培育技術，通過老樹復壯、樹勢更新及高接換冠、整形修剪等技術，規模化培育大規格茶花，制定林業行業標註《山茶花嫁接技術規程》一項；

5.基礎研究

（1）山茶花基因組圖譜研究

構建了高質量山茶基因組圖譜（拼接基因組2.8Gb，其中包含15個染色體連鎖群，Scaffold N50 175Mb）；完成山茶部分物種與觀賞品種的基因組重測序，發掘與性狀關聯的遺傳變異；建立一套包含14000多個高質量的SNP標記系統，用於品種演化與性狀關聯分析。

（2）山茶花色形成的基因表達分析

完成20個山茶花色變異的代表品種轉錄組測序及色素成分鑑定；構建出與特定次生代謝成分（如槲皮素、矢車菊素等）關聯的基因共表達網絡；篩選與次生代謝物相關聯的轉錄因子：MYB、NAC、GATA等。

（3）山茶花C類基因發育調控研究

克隆了兩個C類MADS-box基因CjAG和CjPLE，分別屬於AGARMOUS和PLENA亞支；建立有效的山茶愈傷轉化體系，鑑定了CjPLE下游調控基因；通過「免疫沉澱-定量PCR」實驗揭示CjPLE可能激活FUL類轉錄因子調控胚珠發育。

（4）山茶重瓣花發育調控研究

研究miRNA及其靶基因：鑑定山茶miRNA基因143個，發現11個是山茶屬所特有；明確關鍵miRNA-靶基因組合（如miR156-SPL, miR172-AP2）在重瓣山茶發育中的調控作用。

（5）山茶開花過程的基因表達譜分析

獲得開花誘導相關基因：FT、TFL1、CO、SOC1；休眠相關基因：SVP、AGL24；揭示了這些基因在杜鵑紅山茶中的表達模式，在模式植物中驗證了杜鵑紅山茶、紅山茶FT基因提前誘導開花的功能。

（6）山茶花香成分研究

分析連蕊茶花香成分主要由芳樟醇、羅勒烯、苯乙醇等萜類物質、苯環類物質等組成，揭示了人的主觀嗅覺與花香成分及含量的相關性。

（7）蘭花胚胎髮育的生物學機制

從遺傳多樣性、傳粉系統、胚胎髮育特性、基因調控等不同水平揭示了扇脈杓蘭和蝦脊蘭等物種瀕危的生物學機制，為開展保護工作提供科學的理論基礎。

四、成員組成

團隊現有成員8人，其中研究員2名：李紀元、李辛雷；副研究員2名：田敏、范正琪；助理研究員3名：王彩霞、張瑩、劉偉鑫；其他研究人員1名：葛萬川。