张秀海课题组

来源:农业生物技术研究中心

课题组介绍

课题组成立于2013年,主要围绕百合、尤其是药食百合开展科学研究工作,从国内外百合野生资源及典型核心资源的搜集、评价及新种质创制、分子育种、百合高效转基因技术研发、百合专用菌剂及除草剂研发、百合专用设备研发及新品种、新技术研发和示范等方面开展工作。百合在我国已经有1400多年的栽培历史, 在中药典籍上多有记载,药食百合在我国有着广阔的市场前景和消费者基础。针对传统药食百合产业存在的技术难题,课题组致力于通过研究从新品种、新技术等方面提升我国药食百合的核心竞争力,为传统产业再次腾飞插上科技的翅膀。课题组自成立以来,先后承担了国家十一五、十二五“863”计划子课题、北京市科委项目、北京市农委项目、农业部项目等科研项目10余项,累计发表论文43篇,其中SCI论文22篇,获得授权的国家发明专利和实用新型专利12项,科研成果在北京、山东、河北、新疆等地大面积推广和使用。 课题组秉着开放、合作、共赢的原则,欢迎国内外从事百合研究的同仁和企业加强合作!

人员构成

张秀海高俊莲陈绪清杨凤萍薛静杜运鹏张铭芳

成果展示

研究方向与研究进展

1)百合资源搜集与评价:目前已收集国内外百合属植物种质资源61个种/变种(其中包括2个豹子花属资源),品种资源213个,保存核心区面积1.65公顷。开展了百合属叶绿体基因组的测序和高分辨率标记的开发工作,目前已完成37个叶绿体基因组的测序和组装,基于比较基因组学研究,筛选出一批高变区的标记,可用于百合种质资源的鉴定和DNA条形码的筛选。

2)品种选育:在资源搜集的基础上,开展百合新品种选育工作,每年开展百合杂交组合100余个,获得大量的杂交种子,为百合新品种选育提供了广泛的选择群体。目前已经筛选出4个抗逆性强、赏食兼用的百合品种4个,进行了营养成分分析,在京津冀地区推广。同时获得百合国际品种登录6个。

3)微鳞茎快繁技术:利用生物中心建立的组培生物反应器技术开展百合微鳞茎快繁工作,主要特点是通过设定程序,执行间歇浸没式组培的方法繁殖百合微鳞茎。

4)百合专用菌剂研发和应用:针对食用百合生产过程中存在的病害、重茬等问题,我们从全国多个百合原生地取样, 分析土壤根际微生物, 分离了一批促生、延绿、抗病的微生物, 并开发成菌剂,在多个地点开展试验研究, 有效地提升了百合景观价值和种球产量。下图为施用菌剂延绿效果图, 有效地延长了百合花后茎叶 的观赏期,提升了种球产量。

5)示范推广:在京津冀地区,北京房山、怀柔、延庆等地,河北邢台、张家口、山东泰安、新疆阜康等地累计推广赏食百合万余亩。

主要承担项目

国家重点研发计划子课题,抗菌肽微藻生物反应器的研发,2017-2020

国家自然科学青年基金,基于高分辨率叶绿体基因和单拷贝核基因标记的栽培百合品种溯源,2016-2019

863计划子课题,百合抗逆、花期调控转基因育种,2013-2017

北京市科委项目,设施轮作特色蔬菜品种选育与配套高效栽培技术的集成应用,2016-2018

北京农委项目,食用百合种球繁育技术示范推广,2018

科研成果

1)发表论文

· 肖伟,张铭芳,张秀海,王倩,董然 百合花青素合成调控的研究进展 北方园艺 2018

· 张慧,杜运鹏,张铭芳,刘玉平,张秀海, 郝瑞杰 赤霉素及其抑制剂处理对卷丹和珠芽生长的影响 分子植物育种, 2018

· 胡悦,杜运鹏,田翠杰,张秀海,任建武 百合属植物化学成分及其生物活性的研究进展食品科学 2018

· 刘玉平,杜运鹏, 李增良,张铭芳,杨秀云,张秀海,武小钢 独脚金内酯及其抑制剂对卷丹珠芽生长发育的影响 分子植物育种 2018

· 张倩,杜运鹏,毕彧,陈绪清,张秀海,杨秀云 东方百合‘口索邦’基于喷雾式植物反应器的AtCKX3基因转化 东北林业大学学报,2016

· Sh. Li; Y.-P. Du; Zh.-Y. Wu; C.-L. Huang; X.-H. Zhang; Zh.-X. Wang; G.-X. Jia , Excision of a selectable marker in transgenic lily(sorbonne) using the Cre/LoxP DNA excision sysyem, Canada Journal of Plant Science 2013

· Yunpeng Du; Yu Bi; Xuqing Chen; Fengping Yang; Jing Xue; Xiuhai Zhang The complete chloroplast genome of Lilium cernuum: genome structure and evolution, Conservation Genet Resource 2016

· Du YP; Bi Y; Yang FP; Zhang MF; Chen XQ; Xue J; Zhang XH Complete chloroplast genome sequences of Lilium: insights into evolutionary dynamics and phylogenetic analyses, Scientific Reports,2017

· Yun-peng Du;Yu Bi; Ming-fang Zhang; Feng-ping Yang; Gui-xia Jia; Xiu-hai Zhang Genome size diversity in Lilium (Liliaceae) is correlated with karyotype and environmental traits Frontiersin Plant Science,2017

· Yu Bi, Ming-fang Zhang, Jing Xu, Ran Dong, Yun-peng Du,Xiu-hai Zhang Chloroplast genomic resources for phylogeny and DNA barcoding: a case study on Fritillaria Scientific Reports, 2018

2)专利与品种

一种用于百合种球种植的开沟器 ZL201520378453.8

一种栽培百合的容器 ZL201520378467.X

一种喷雾式植物反应器 ZL201520867177.1

一种规模化生产百合脱毒籽球的系统及方法 ZL201510736398.X

一种喷雾式植物离体培养系统及培养方法 ZL201510736424.9

国际登陆百合新品种6个‘Beijingzhimeng’(北京之梦);‘Baby face’;‘Jiaoxiu’(娇羞);‘Light Yellow Goodbye’;‘Jinpan’(金盘);‘Reqingzhihuo’ (热情之火);‘Liunian’(流年)。