[00116630]猕猴桃光合作用特性及其在育种中的应用研究

1、课题来源与背景 项目课题来源于四川省2017年第一批省级科技计划项目省院省校重大项目。项目编号2017JZ0014,执行期2017-03-01至2019-03-01,承担单位四川金祥猕猴桃产业技术研究有限公司、中国科学院植物研究所。 2、技术原理及性能指标 猕猴桃干物质含量90%来自于光合作用,光合能力对猕猴桃果实产量和品质有很大的影响,栽培措施可以提升植株部分光合能力,但外力改变有限,主要还是需要提升猕猴桃自身光合能力。猕猴桃共有66个种,118个变种,其中62个种存在于我国,种类资源非常丰富。不同种类资源材料的光合能力存在显著差异,鉴定筛选不同猕猴桃种类资源材料的光合能力,可以为猕猴桃光合能力育种提供理论依据。 叶绿素荧光分析技术是近年来进行植物光合作用研究的重要手段,在测定植物叶片对光能的吸收、传递、耗散、分配等具有独特的作用;且该技术不需破碎细胞,不会伤害到生物体,通过对叶绿素荧光的测定间接研究植物光合作用的变化,是一种简便、快捷、可靠的方法。本研究利用叶绿素荧光技术,测定猕猴桃叶片的快速光响应曲线、初始斜率（α）、最大电子传递速率（ETRmax）、半饱和光强（Ek）、光化学淬灭（qP）和非光化学淬灭（NPQ）,比较不同猕猴桃品种光合特性的差异,为培育优质猕猴桃品种提供理论支持。 3、技术的创造性与先进性 将光合作用效率应用到育种材料选择过程中还很少见,已见报道的有小麦。品种选育是一个很复杂很漫长的过程,特别是猕猴桃这种多年的植物,从幼苗到成年结果需要 3 年以上的时间,更加会延长育种的进程。高光效特性作为育种筛选的标准,可以大大提升选择的效率,因为光合作用对作物的产量和品质都存在很大的影响,高光效作物的产量和品质都不会太差。 同时,高光效的猕猴桃植株是从本质上解决目前光合作用利用效率低下的现状,与传统的通过栽培措施来增加光合作用效率相比较,本项目的实施应用可以大大的节约人工成本和物资成本,同时也是育种方式上的一次创新。 4、技术的成熟程度,适用性范围和安全性。 本项目是对猕猴桃光合特性指标及其与猕猴桃果实品质相关性的初探,项目的研究结果均为初步研究,还需要进一步的试验验证才能进行推广使用。本项目所有操作不涉及任何化学试剂、制剂,没有任何毒害性,绝对安全。 5、应用情况及存在问题 根据本项目研究的结果,我们选择了光合效率高的猕猴桃品种进行了杂交授粉获得杂交种子,将杂交种子进行实生播种育苗。期望从杂交后代中找到光合能力在猕猴桃中的遗传规律,指导育种。 在项目开展过程中,主要的问题有： （1）由于猕猴桃是多年生植株,从幼苗到成年结果需要至少3年的时间,本项目时间年限较短,很多的试验结果都是初步结论,需要在项目结束后进行多次验证,以保证结论的准确。 （2）由于不同的猕猴桃品种材料种植的地理位置、生长环境不完全一致,导致叶片试验过程中会出现不可避免的误差,对试验结果会有一定的影响,一些结果需要多年重复验证。