蘋果是我國產量最大的果樹,是鄉村振興的重要支柱產業。但絕大多數蘋果自花授粉不能結實,也就是說,果園只栽同一品種不能結果,這就導致蘋果授粉不僅需要另外配置授粉樹,還要租養授粉蜂,花期天氣波動也易造成坐果少,果農們俗稱的“歪屁股果”也多是授粉不良引起的,全國每年授粉相關成本及損失就高達幾十個億。園藝學院李天忠教授團隊圍繞蘋果自花結實性理論研究、種質資源綜合鑑定體系研發、自花結實多抗品種選育及良種良法配套應用等方面取得系列創新成果,開創了世界自花結實蘋果規模化生產的先河。
首次揭示了蘋果自花不結實性獨特調控機理,開發出蘋果授粉親和品種選配平臺
系統闡明瞭蘋果自花授粉後S核酸酶轉運-介導防禦應答-抑制蛋白合成-調控花粉管死亡的獨特機制網路,打破了S核酸酶降解花粉rRNA導致花粉管死亡的傳統認知。開發出了包含上千份蘋果資源的授粉親和性資料庫及手機小程式,果農只需在手機上動一動手指,即可查詢到匹配的授粉品種,一改老一輩果農種蘋果“摸石頭過河”的傳統,保障了蘋果授粉品種一鍵式科學精準選配。
發掘蘋果自花結實珍稀種質,明確其遺傳機制,建立自花結實、優質多抗快速選種技術,為自花結實蘋果培育奠定基因儲備和技術基礎
建立了蘋果“自花結實性評價—障礙因素預判”資源綜合鑑定技術體系,發掘出自花結實珍稀資源,評價出自花結實超親遺傳後代品系並構建了自花結實性潛在種質集,開發出自花結實及多抗性狀分子標記與快速選種技術,將育種週期縮短一多半,可用於自花結實品種的預見性快速選育。
選育自花結實多抗蘋果品種,良種良法配套,實現栽植單一品種即可優質穩產的省力化生產模式
育成了自花結實性強且優質、兼具多種抗性的新品種,配套研發出“三保兩提一改”自花結實蘋果高產優質高效栽培技術體系,研發出保果塑形生物製劑,在應對花期極端天氣保證產量和端正果形方面效果顯著,坐果率提升三成以上、端正果率提高3倍,良種良法配套,在陝西、甘肅、遼寧、河北等地規模化示範應用。
團隊系統解析了蘋果自花結實性機理,創新了多項貫穿自花結實蘋果育種全部環節的關鍵技術,為實現蘋果輕簡化栽培、推動蘋果種植結構改革、帶領農民脫貧致富提供了有力支撐,經濟、社會和生態效益顯著。