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葫芦科研究室

葫芦科蔬菜遗传育种研究室

一、团队构成
葫芦科蔬菜遗传育种研究室包括黄瓜育种、甜瓜育种、南瓜育种和西瓜育种等四个课题组,研究室现有成员11人,其中国家人才工程入选者1人,农科英才院级入选者3人,所级入选者1人,具有正高级职称人员4人,副高级职称人员5人,具有博士学位人员7人。研究室始终面向我国蔬菜产业的重大需求,长期围绕黄瓜、甜瓜、南瓜和西瓜等主要葫芦科蔬菜进行育种材料收集、育种理论探索、育种技术创新和新品种培育等研究工作。研究室先后获得2项国家奖,多项省部级奖,并获得全国“巾帼文明岗”荣誉称号,研究室成员中多人获得全国农业杰出人才、农业部有突出贡献的中青年专家、农业部先进工作者等荣誉称号。

二、主要研究领域
葫芦科蔬菜遗传育种研究室主要围绕种质资源收集与评价、重要农艺性状基因挖掘与机制解析、重要农艺性状功能型标记开发、优异育种材料创制与新品种培育等方面开展研究。在育种材料收集方面,引进国内外各种种质资源上万份,构建了丰富的葫芦科蔬菜种质库。在育种理论探索方面,参与完成了黄瓜和甜瓜的全基因组图谱和变异组图谱,解析了诸多抗病、抗逆和品质相关基因的分子机制。在育种技术创新方面,创建了国际领先的黄瓜分子标记多基因聚合育种技术,改良了以大孢子培养为主的单倍体育种技术,合作建立了黄瓜、甜瓜、南瓜和西瓜的基因编辑技术。在新品种培育方面,育成了40多个不同生态类型、抗病、优质、丰产的黄瓜、甜瓜、南瓜和西瓜新品种,累计推广1100多万亩。

三、承担的主要项目
1.“十三五”国家重点研发项目课题:露地黄瓜优质多抗适应性强新品种培育(2018YFD0100702-1)
2.国家大宗蔬菜产业技术体系
3.国家西甜瓜产业技术体系
4.威尼斯人官网娱乐场科技创新工程
5.国家自然科学基金面上项目:黄瓜抗CMV主效基因CMV6.1的图位克隆及功能解析(31972413),2020.01-2023.12
6.国家自然基金项目面上项目,印度南瓜赤霉素氧化酶基因Dw-1参与主蔓生长调控的分子机制(31972410),2020.01-2023.12
7.国家自然科学基金面上项目:黄瓜西瓜花叶病毒抗性基因wmv的克隆及功能解析(31872104),2019.01-2022.12
8.国家自然科学基金面上项目:黄瓜果实多刺基因ns的克隆及功能分析(31572146),2016.01-2019.12
9.国家自然科学基金面上项目:甜瓜N-乙酰氨基葡萄糖基转移酶III基因的克隆及耐盐性调控机制研究(31471895),2015.1-2018.12
10.国家自然科学基金面上项目:基于感病基因的白粉病和霜霉病持久广谱抗性研究(31272187),2013.01-2016.12
11.国家自然科学基金青年基金项目:黄瓜CsEIN2响应苗期低温胁迫的机制研究(31902028),2020.01-2022.12
12.国家自然科学基金青年基金项目:黄瓜长下胚轴基因lh1的图位克隆及其与短下胚轴基因sh1的互作研究(31701929),2018.01-2020.12
13.国家自然科学基金青年基金项目:肌醇半乳糖苷合成酶基因调节甜瓜光合产物韧皮部运载和运输机制研究(31201642),2013.01-2015.12

四、近5年代表性成果
1. 科技成果奖励
1)黄瓜优质多抗种质资源创制与新品种选育,2018年获国家科学技术进步奖二等奖
2)黄瓜优质多抗分子标记聚合技术及系列新品种选育,2015年获中华农业科技奖一等奖
3)黄瓜优质多抗分子标记技术研究及配套新品种选育,2014年获北京市科学技术奖一等奖
5)设施蔬菜安全高效生产的根区改良关键技术研究与应用,2012年获北京市科学技术奖二等奖
6)设施蔬菜优质高效生产关键技术的集成与示范,2010年获威尼斯人官网娱乐场科学技术成果奖一等奖
7)中蜜系列网纹甜瓜品种选育及配套优质栽培技术研究,2008年获威尼斯人官网娱乐场科学技术成果奖二等奖

2. 重要品种
1) 黄瓜(Cucumber):中农16号(Zhongnong 16)、中农18号(Zhongnong 18)、中农20号(Zhongnong 20)、中农26号(Zhongnong 26)、中农28号(Zhongnong 28)、中农29号(Zhongnong 29)、中农37号(Zhongnong 37)、中农38号(Zhongnong 38)、中农50号(Zhongnong 50)、中农106号(Zhongnong 106)、中农116号(Zhongnong 116)、中农118号(Zhongnong 118)、中农46号(Zhongnong 46)、中农56号(Zhongnong 56)、中农48号(Zhongnong 48)、中农58号(Zhongnong 58)、中农脆绿1号(Zhongnong Cuilv 1)、中农脆绿2号(Zhongnong Cuilv 2)、中农脆玉1号(Zhongnong Cuiyu 1、中农脆玉2号(Zhongnong Cuiyu 2)、中农脆玉3号(Zhongnong Cuiyu 3);
2) 甜瓜(Melon):绿蜜58(Lvmi 58)、牛花花(Niuhuahua)、白蜜28(Baimi 28)、帅果3号(Shuaiguo 3)、白蜜(Baimi)、唯爱(Weiai)、唯蜜(Weimi)、中蜜198(Zhongmi 198)、精选羊角蜜(Jingxuan Yangjiaomi)
3) 南瓜(Pumpkin):吉祥1号(Jixiang 1)、北蜜1号(Beimi 1)、中栗6号(Zhongli 6)、北蜜2号(Beimi 2)、中瑞1号(Zhongrui 1)、中瑞2号(Zhongrui 2);
4) 西瓜(Watermelon):中选1号(Zhongxuan 1)、中选2号(Zhongxuan 2)、中选11号(Zhongxuan 11)、中选12号(Zhongxuan 12);金冠1号(Jinguan 1)、金帅2号(Jinshuai 2)、金密1号(Jinmi 1)、宝凤(Baofeng)、香秀(Xiangxiu)、美秀(Meixiu)。

3. 代表性论文
1)Zhao GW#, Lian Q#, Zhang ZH#, Fu QS#, He YH, Ma SW, Ruggieri V, Monforte AJ, Wang PY, Julca I et al. A comprehensive genome variation map of melon identifies multiple domestication events and loci influencing agronomic traits. Nat Genet. 2019, 51:1607.
2)Dong S#, Wang W#, Bo K#, Miao H, Song Z, Wei S, Zhang S*, Gu X*.  Quantitative trait loci mapping and candidate gene analysis of low temperature tolerance in cucumber seedlings. Front Plant Sci. 2019, 10:1620.
3)Bo KL#, Wei S#, Wang WP, Miao H, Dong SY, Zhang SP*, Gu XF*. QTL mapping and genome-wide association study reveal two novel loci associated with green flesh color in cucumber. BMC Plant Biol. 2019, 19(1):243. 
4)Bo KL#, Miao H#, Wang M, Xie XX, Song ZC, Xie Q, Wang Y, Zhang SP*, Gu XF*. Novel loci fsd6.1 and csgl3 regulate ultra-high fruit spine density in cucumber. Theor Appl Genet. 2019, 132(1):27-40.
5)Fu QS, Zhang XY, Kong QS, Bie ZL, Wang HS*. Grafting onto pumpkin rootstock is an efficient alternative to improve melon tolerance to NaCl stress. Eur J Hortic Sci. 2018, 83:337-344.
6)Lv JC#, Fu QS#, Lai Y, Wang HS*. Inheritance and gene mapping of spotted to non-spotted trait gene CmSp-1 in melon (Cucumis melo L. var. chinensis Pangalo). Mol Breeding. 2018, 38(8):105.
7)Song ZC#, Wang WP#, Shi LX, Zhang S, Xie Q, Wei S, Wang Y, Bo KL, Miao H, Zhang SP*, Gu XF*. Identification of QTLs controlling low-temperature tolerance during the germination stage in cucumber (Cucumis sativus L.). Plant Breeding. 2018, 137(4): 629-637.
8)Wang Y, Zhou Q, Zhu GT, Wang SH, Ma YS, Miao H, Zhang SP, Huang SW, Zhang ZH*, Gu XF*. Genetic analysis and identification of a candidate gene associated with in vitro regeneration ability of cucumber. Theor Appl Genet. 2018, 131(12):2663-2675.
9)Xie Q#, Liu PN#, Shi LX, Miao H, Bo KL, Wang Y, Gu XF*, Zhang SP*. Combined fine mapping, genetic diversity and transcriptome profiling reveals that the auxin transporter gene ns plays an important role in cucumber fruit spine development. Theor Appl Genet. 2018, 131(6):1-14.
10)Xiang CG#, Duan Y#, Li HB, Ma W, Huang SW, Sui XL*, Zhang ZH*, Wang CL*. A high-density EST-SSR-based genetic map and QTL analysis of dwarf trait in Cucurbita pepo L. Int J Mol Sci. 2018, 19(10):3140.
11)Liu SL, Shi YX, Miao H, Wang M, Li BJ, Gu XF*, Zhang SP*. Genetic analysis and QTL mapping of resistance to gummy stem blight in Cucumis sativus seedling stage. Plant Dis. 2017, 101(7):1145-1152.
12)Liu PN, Miao H, Lu HW, Cui JY, Tian GL, Wehner TC, Gu XF*, Zhang SP*. Molecular mapping and candidate gene analysis for resistance to powdery mildew in Cucumis sativus stem. Genet Mol Res. 2017, 16(3).
13)Zhang SP, Liu SL, Miao H, Shi YX, Wang M, Wang Y, Li BJ*, Gu XF*. Inheritance and QTL mapping of resistance to gummy stem blight in cucumber stem. Mol Breeding. 2017, 37(3):49-57.
14)Zhang S, Miao H, Song ZC, Liu PN, Wehner TC, Gu XF*, Zhang SP*. Molecular mapping and Candidate Gene Analysis for fruit epidermal structure in cucumber. Plant breeding. 2017, 136(5):767-774.
15)Tian GL, Miao H, Yang YH, Zhou J, Lu HW, Wang Y, Xie BY, Zhang SP*, Gu XF*. Genetic analysis and fine mapping of Watermelon mosaic virus resistance gene in cucumber. Mol Breeding. 2016, 36(7):131-141.
16)Zhang SP, Liu SL, Miao H, Wang M, Liu PN, Wehner TC*, Gu XF*. Molecular mapping and candidate gene analysis for numerous spines on the fruit of cucumber. J Hered. 2016, 107(5):471-477.
17)Lu HW, Gu XF, Miao H, Tian GL, Wehner TC, Zhang SP*. Molecular mapping and candidate gene analysis for yellow fruit flesh in cucumber. Mol Breeding. 2015, 35(1):64-70.
18)Tian GL, Yang YH, Zhang SP, Miao H, Lu HW, Wang Y, Xie BY, Gu XF*. Genetic analysis and gene mapping of Papaya Ring Spot Virus resistance in cucumber. Mol Breeding. 2015, 35(4):110.
19)Zhou Q#, Miao H#, Li S#, Zhang SP, Wang Y, Zhang ZH*, Huang S W*, Gu XF*. A sequencing-based linkage map enables precise localization of Mendelian genes and quantitative trait loci in cucumber. Mol Plant. 2015, 8(6):961-963.

4. 专利
1)黄瓜果实栅栏状表皮细胞基因Pe的Indel标记及其应用, ZL201510953053.X
2)黄瓜抗番木瓜环斑病毒基因prsv的Indel标记及其应用,ZL201410508930.8
3)黄瓜果实多刺基因ns的Indel标记及其应用,ZL201410510396.4
4)黄瓜抗白粉病基因pm-h的Indel标记及其应用,ZL201410722791.9
5)黄瓜黄色果肉基因yf连锁的Indel标记及其应用,ZL201410043738.6
6)一种通过未受精胚珠培养诱导雌核发育获得黄瓜再生植株的方法,ZL2015100804746
7)黄瓜黑色果刺基因B连锁的SSR标记及其应用,ZL201310061177.8
8)黄瓜抗西瓜花叶病毒基因wmv的Indel标记及其应用,ZL201410608279.1
9)黄瓜叶色突变基因v-1的SSR标记及其应用,ZL201410168519.0
10)一种将抗根结线虫的RNA干扰基因导入黄瓜的方法,ZL201210016854.X
11)黄瓜果实苦味基因Bt紧密连锁的SSR标记及其应用,ZL201210185989.9
12)黄瓜嫩果白色果皮基因w连锁的SSR标记及其应用,ZL201210298883.X

5. 植物新品种权
黄瓜(Cucumber):中农15号(Zhongnong 15)、中农19号(Zhongnong 19)、中农26号(Zhongnong 26)、中农29号(Zhongnong 29)、中农37号(Zhongnong 37)、中农50号(Zhongnong 50)。

 

葫芦科蔬菜遗传育种研究室工作人员

 

研究室的科研工作思路

 

科研奖励

 

系列新品种

 

 

 

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