苹果无融合生殖砧木“青砧”新品种选育与配套技术集成研究
主要完成单位：山东农业大学、青岛市农业科学研究院、山东奥孚果业科技有限公司、西安咸恒农业科技有限公司
主要完成人员：郝玉金，沙广利，赵爱鸿，刘丹丹，马荣群，葛红娟，王小非，黄粤，张蕊芬
获奖情况：山东省科技进步二等奖
项目简介：该成果针对我国现代苹果产业对适应性强和易繁育矮砧的重大需求，率先开展了我国特有苹果无融合生殖砧木资源的收集与评价，“青砧”系砧木各项生物学指标居国际领先水平。利用现代生物技术、杂交育种及辐射诱变相结合的方法，开展了种质创新与新品种培育研究，明确了无融合生殖和矮化机理，开辟了无融合生殖砧木育种新途径。建立了无融合生殖矮化砧木高效配套栽培技术体系，通过高位嫁接、分枝大苗培育、无支架纺锤形整形、下垂枝修剪等系列技术措施，为‘青砧’系列砧木在生产上的广泛应用提供了技术支撑。在山东、河南、河北、陕西、甘肃、新疆、内蒙、宁夏、辽宁、吉林、黑龙江、云南、安徽等 13 个省区示范应用，表现早果、丰产、耐盐碱、抗寒、耐旱。2018～2020年，共有13.62万亩投入生产，新增利润合计4.09亿元。
1. 研究背景
矮化密植是世界范围内苹果栽培的发展趋势。我国苹果主产区大多土壤瘠薄、气候干旱，亟需适应性强、易繁育、成花能力强的矮化砧木。目前，我国矮化栽培面积尚不足10%，与发达国家差距甚大。因此，培育适应性强、易繁育、适应我国生产条件，具有自主知识产权的矮化砧木，对于保障和促进我国现代苹果产业可持续发展具有重要的战略和现实意义。
2. 主要技术方案和内容
针对我国现代苹果产业对适应性强和易繁育矮砧的重大需求，率先开展了苹果无融合生抗性砧木选育研究。
通过收集、评价、研究我国特有苹果无融合生殖砧木资源，利用杂交育种、辐射诱变，与现代生物技术相结合的方法，进行了种质创新与无融合生殖抗性砧木新品种选育体系。
通过研究无融合生殖和矮化抗逆机理，建立高效育种技术体系。利用延长柱头寿命提高有性杂种获得率、分子标记筛选杂交后代有性杂种等技术，提高杂交育种效率；通过筛选矮生突变体对外源激素的不同反应类型、预先鉴定砧木优系实生后代整齐度等技术，提高诱变育种效率。
通过适应性与生产试验相结合的方法，在不同生态区域，利用无融合生殖矮化砧木新品种嫁接当地主栽品种，对其亲和性、矮化性、适应性等性状及生产能力进行研究，提出应用“青砧”系砧木的配套栽培技术。
3. 主要科技创新点
建立了高效育种技术体系，‘青砧1号’、‘青砧2号’，是国际上育成的第一份苹果无融合生殖矮化砧木；新选育了‘青砧3号’和‘青砧8号’，实现了苹果砧木育种新突破；‘青砧3号’、‘青砧8号’的矮化性、早果性、整齐度、抗病性等方面明显改善，实现了‘青砧’系列砧木的升级换代（矮化砧木育种）。
揭示了苹果砧木的致矮机理，为苹果及其它果树砧木育种提供理论指导。鉴定MhGAI1的mRNA可从砧木到接穗长距离运输，导致接穗矮化；明确了形成2N雌配子能力与单性生殖能力是苹果无融合生殖两个独立的遗传性状，胚囊迟滞发育是苹果无融合生殖的发育生物学基础；验证了抗逆相关基因MdSIMYB2、MdoCKX7及MdVHA-B1S396A功能，进行了遗传转化应用（矮化、抗逆和无融合生殖机制研究）。
建立了无融合生殖矮化砧木高效配套栽培技术体系，通过高位嫁接、分枝大苗培育、无支架纺锤形整形、下垂枝修剪等系列技术措施，为青砧系列砧木在生产上的广泛应用提供了技术支撑（矮化栽培技术）。
4. 授权专利和其他知识产权情况
该成果就所研究的内容发表论文6篇，其中SCI论文3篇；新品种保护权6项；发明专利授权7项，实用新型专利授权1项；软件著作权4项。
5. 达到的总体技术经济指标与国内外同类先进技术的比较、技术成熟度和应用推广及效益情况等
“青砧”系砧木主要指标居国际领先水平，可无支架栽培，在环渤海湾、西北黄土高原、西南冷凉高地等14个省区推广应用，表现早果、丰产、适应性强。2018～2020年，共有13.62万亩投入生产，新增利润合计4.09亿元。
‘青砧’系砧木，是环境友好型砧木，可节约土地水利资源，减少农药化肥施用，降低生产成本，社会效益和生态效益显著。