2021年度陜西省科學技術進步獎

2023年12月24日發(作者：長江流域圖)

2021 年度陜西省科學技術進步獎

提名項目公示

木蘭資源保護、創新及產業化示范

一、提名單位： 陜西省科學院 提名等級 二等獎及以上

二、提名意見

本項目培育的系列木蘭新品種，極大豐富了園林生態綠化樹種，強勁助力花卉種苗產業的創新發展，取得巨大的經濟效益。在木蘭科系統分學和保護生物學方面的基礎研究和實踐工作也取得顯著的社會效益。

1）14個自主培育的木蘭新品種獲國家林草局新品種授權，21個新品種在國際權威機構登錄，是中國擁有木蘭科新品種權最多和國際登錄最多的木蘭研究團隊；在世界上首次培育出三倍體含笑新品種，培育出世界首例遠緣雜交木蘭新品種，項目組木蘭育種的創新能力已躋身世界前列。

收集并保存了我國95%以上的木蘭科植物，是中國收集木蘭科種和品種數量最多的種質資源圃。

2）

建成示范基地9個；新優木蘭品種生產推廣面積達1500畝，國內種植和銷售種苗的經濟收益約14430萬元；出口玉蘭新品種種苗達200萬株，創造產值6440萬元。

4）探索木蘭科系統分類學和保護生物學相關問題；對玉蘭屬和天女花屬進行系統修訂，發表新變種3個；探討了香港木蘭等種類的系統地位、生存現狀和瀕危機理；發表相關論文28篇，學位論文4篇，參與編著專業書籍2部。

3）

本項目研究基礎扎實，產業化成果豐厚，品種收集、新品種選育及保護生物學研究內容為國內領先， 木蘭新品種選育技術為國際領先。同意提名申報陜西省技術發明二等獎。

三、項目簡介

1、主要技術內容

木蘭種質資源收集 以引進接穗、種子或種苗的形式，收集國內外木蘭科野生珍稀資源、優良栽培品種，在西安植物園木蘭園保存。

1）

2）

3）

木蘭新優種質創新 通過遠緣和近緣雜交、物理化學誘變、自然變異選優，培育各類株型、花色、不同花期及香型的系列新品種，向世界園林市場推廣“中國木蘭”新品種。

掌握栽培技術，攻克栽培瓶頸技術 創造性發明“地栽苗容器化”技術，即根據木蘭品種和規格不同，選擇斷根時間、比例、深度、土球包扎方式。該技術不僅解決了木蘭科大苗移植難成活的問題，且成本低，完全適合北方干旱地區大規格種苗的生產和推廣。

扦插繁殖技術探索 通過對激素種類及濃度、扦插基質的探索，使木蘭科 4 個品種（景寧木蘭、‘紅笑星’玉蘭、星花玉蘭、廣東含笑）的扦插成活率達到 83.33%，完全可以滿足大規模生產推廣的需要。

4）

耐濕木蘭機理研究及耐濕新品種的培育 以具耐濕潛力的景寧玉蘭、星花玉蘭和多瓣紫玉蘭及其雜交實生苗和扦插苗為研究對象，以除氧水脅迫 6 個月為耐濕性鑒定時間， 研究耐濕木蘭水濕脅迫下光合代謝的應激反應，生理生化的調節規律，及根、莖、葉等處耐濕結構適應發生的特征，確定木蘭耐濕性的關鍵機制；篩選耐濕木蘭新品種 2 個。

5）

1

測序并組裝望春玉蘭全基因組 總長為2.22Gb, 共注釋了48,319 個基因，其中81.55%有明確的功能注釋，主要包括核酸代謝，次生代謝產生的合成通路，植物和病原菌相互作用等。發現了

18 個TPS 基因的表達與望春玉蘭花蕾中豐富的揮發油含量有關。為望春玉蘭進一步開發利用，提供豐富的基礎數據。

6）

玉蘭屬的分類學修訂 實地考察 14 省 144 個野外居群，采集 20 個類群 959 號標本3000 余份，DNA 材料 387 份，花粉 123 份；成功保存活材料 164 號 1000 余株；查閱 6702份木蘭科植物標本；用掃描電鏡對 12 個種的花粉紋飾進行研究；完成 10 個種的染色體數目鑒定；對 18 個種及其種間雜種的

60 個不同種源的花粉母細胞染色體減數分裂行為進行觀察，結果顯示，木蘭科存在倒位雜合等結構雜合現象，多倍體類群有同源和異源兩種發生方式，紫玉蘭因遺傳不穩定加上人為破壞在自然界已滅絕；結合分子生物學研究，將玉蘭屬植物分為三個類群，即二倍體類群、亞洲多倍體類群、美洲多倍體類群。

7）

玉蘭屬植物 DNA 條形碼研究 對玉蘭屬 17 個種 45 個居群共 267 份樣品用相關序列進行測序和比較分析，提出將trnH-psbA、psbE-petL、petA-psbJ 及trnT-psbD 作為玉蘭屬條形碼研究中的主要候選序列。支持形態地理學結果，將中國玉蘭屬植物分為三個類群，即武當玉蘭類群、玉蘭類群和望春玉蘭類群。

8）

天女花屬條形碼鑒定研究 利用 3 個葉綠體條碼片段rbcL、matK、trnH-psbA 對天女花屬的測序分析，結合形態和地理學的綜合分析，確定天女花屬僅有三種，分別為毛葉天女花、天女花、西康天女花，圓葉天女花是西康天女花的一個變種。

9）

木蘭科系統學研究 以經典分類學、解剖學、細胞學等結合分子生物學（EST-SSR 標記、葉綠體基因組測序分析）等手段，探討木蘭科植物遺傳變異和形態變異之間的相合性，以及基于分子標記技術所支持的和傳統形態分類所確立的種群親緣關系的一致性。

10）

景寧木蘭保護遺傳學研究 野外調查、分子生物學、解剖學、細胞學等結果表明， 景寧木蘭的生境已被嚴重破壞，有性生殖存在的敗育，導致其結實率低，空癟率高，種群個體的增殖依賴地走莖等無性繁殖，導致其遺傳多樣性水平低，導致瀕危。

11）

香港木蘭保護生物學研究通過種群生態學、胚胎學、開花生物學、傳粉生物學、細胞學、種子萌發生理學、光合生理學、光合生理機制等研究結果顯示，現有香港木蘭棲息地的生境已不再適合其生長、干旱或嚴重的蔭蔽導致的生長速度緩慢、生殖失敗， 使其很難通過人類對其生境的保護，使其在林下重新建立種群優勢，因此較為合適的保護措施應該是實施有效的遷地保護。并同時通過居群內和居群間的通過人工授粉，來提高結實率，保護其遺傳多樣性。同時加強人工栽培管理，降低胚胎發育過程中的敗育率， 提高結實率，來保存盡可能多的遺傳多樣性。也是提高結實率的有效措施之一。

12）

廣東含笑、紅花深山含笑野外生境調查及形態變異 野外調查表面，葉形、葉色、花色受環境影響較大。轉錄組測序分析顯示，形成紅花除受花色苷影響外，還受到甜菜紅素的影響。野外分布地生境惡劣，須及時采取有效保護措施使兩個極小物種免于滅絕。

13）

藥用辛夷產業化品種選育 對辛夷資源進行揮發油和有效成分測定，選出矮化且有效成分高的品種，探索相應的規范化栽培規程。已篩選矮化、多花、有效成分高的辛夷品種 2 個。通過氣相色譜--質譜分析法結合顯微觀察對望春玉蘭最大產量、最高揮發油

14）

含量和有效成分總量進行了連續測定，確定最佳收藥時間為花前的 2 月份。

四、客觀評價

本成果是對西安植物園近二十年的基礎研究、資源收集、品種選育、生物多樣性保護工作做的一個總結。通過與深圳市中科院仙湖植物園、棕櫚生態城鎮發展股份有限公司緊密合作，持續開展木蘭科植物相關研究和推廣工作，發表相關研究論文 35 篇，國際會議摘要 2

篇，參與專業書籍編著 2 部， 培養研究生 4 名， 撰寫學位論文 4 篇； 為適應產業化需求，對木蘭栽培繁殖技術中的一些瓶頸問題進行摸索并提供技術解決方案；培育出木蘭觀賞新品

2

種 126 個，耐水濕新品種 2 個，藥用辛夷品種 2 個，其中‘紫玉’、‘紫韻’等 14 個品種獲國家林草局新品種權，國際權威登錄 21 個；自育品種‘紅笑星’ 通過有償轉讓給企業，獲得更廣闊的推廣應用；舉辦各種形式的活動、文章發表、微信推送、網絡宣傳、出版相關書籍，介紹木蘭科植物和木蘭文化；舉辦研討會、培訓班及派送培訓材料、宣傳手冊和海報等，提高社會各界對瀕危木蘭保護的認知，參與到景寧木蘭等瀕危物種的保護實踐中；通過與園林企業進行合作，建設推廣示范基地 9 個共 1348 畝，相關企業通過種苗生產和銷售獲得可觀的收益， 極大提高了木蘭新品種在中國園林綠地中的普及率；培育類似‘綠星’的木蘭新品種進軍歐美市場，打造“中國木蘭”品牌，極大提升中國花卉在世界市場的占有率。

五、應用情況和效益

1. 已建成的示范基地 9 個：華陰市華山玉蘭苗圃（ 170 畝）、西安八里塬玉蘭新品種示范種植圃（ 13 畝）、西安灃西秦草玉蘭種質資源保存與示范基地（ 10 畝）、西安白鹿塬秦霸木蘭種質資源保存與創新示范基地（ 30 畝）、西安木禾林新優木蘭品種栽培示范基地（ 30 畝）、漢中漢美矮化多花新品種出口生產基地（ 50 畝）、棕櫚生態城鎮發展股份有限公司木蘭新品種生產示范基地（ 3 個共 1045 畝）， 共 1348

畝推廣示范基地。相關企業通過種苗銷售， 景觀改善后增加旅游收入， 產生相應的經濟效益約 12870 萬元。

2. 通過有償轉讓新品種“紅笑星”玉蘭，獲得品種轉讓費 9 萬元。在歐洲市場成功推廣自育新品種“ 綠星”玉蘭，商品名為Magnolia‘Sunri’

3.經濟效益和社會效益經濟效益：

1）建成的示范基地 9 個：華陰市華山玉蘭苗圃（170 畝）、西安八里塬玉蘭新品種示范種植圃（13 畝）、西安灃西秦草玉蘭種質資源保存與示范基地（10 畝）、西安白鹿塬秦霸木蘭種質資源保存與創新示范基地（30 畝）、西安木禾林新優木蘭品種栽培示范基地（30 畝）、漢中漢美矮化多花新品種出口生產基地（50 畝）、棕櫚生態城鎮發展股份有限公司木蘭新品種生產示范基地（3 個共 1045 畝），共 1348 畝推廣示范基地。相關企業通過種苗銷售，景觀改善后增加旅游收入，產生相應的經濟效益約 12870 萬元。

2）通過有償轉讓新品種“紅笑星”玉蘭，獲得品種轉讓費 9 萬元。

3）在歐洲市場成功推廣自育新品種“綠星”玉蘭，商品名為 Magnolia‘Sunri’。

4）通過多次舉辦春季植樹節、玉蘭節等相關活動：陜西省與美國懷俄明州結為友好省、陜西省與比利時安特衛普省結為友好省、荷蘭在西安建立簽證處紀念、高校生物聯盟建立、西大生物系畢業生留念、首屆玉蘭新品種市民征名等活動，擴大了西安植物園玉蘭新品種在國內外的知名度。

5）通過文章發表、出版相關書籍、微信推送、網絡宣傳、制作相關文創產品，介紹推廣木蘭科植物文化和木蘭新品種，普及科學文化知識。

6）通過瀕危植物保護活動，實踐生物多樣性保護理念 通過對景寧木蘭的推廣宣傳和栽培技術培育，景寧木蘭的人工繁殖數量已經超過 10,776 株。通過多次舉辦研討會、培訓班及派送培訓材料、宣傳手冊和海報等，提高當地地方林業部門對瀕危木蘭保護的認知。超過 100 位當地農民通過培訓掌握了繁殖和栽培的技巧，并通過繁育售賣苗木來增加額外收入，建立了 30 多個當地成員組成的保護網絡，用以交流景寧木蘭的保護信息和實踐。

六、主要知識產權和標準規范等目錄

序知識產知識國家授權授權(標準證書編號權利人(標準起草單發明人(標準起草人)

號 權類別 產權(地號(標發布 (標準批準位)

具體區) 準編發布部門)

)日期

名稱 號)

1

植物新紫玉 中國

201802018年12第1738號 陜西省西安植物王亞玲、王晶、趙強民、吳建軍、228

月11日 品種權 園、棕櫚生態城鎮趙珊珊、嚴丹峰、葉衛

3

發展股份有限公司

2

植物新廷棟 中國

201902019年07第1964號 陜西省西安植物王亞玲、樊璐、葉衛、劉立成、吳049

月24日 品種權 園、棕櫚生態城鎮建軍、趙強民、趙珊珊、王晶

發展股份有限公司

3

植物新紫辰 中國

201902019年07第1963

048

月24日 品種權

4

植物新紫韻 中國

201902019年07第1962

047

月24日 品種權

5

植物新世植中國

201602016年 第1190

035

品種權

2017

08月08日

陜西省西安植物王亞玲、葉衛、劉立成、樊璐、吳園、棕櫚生態城鎮建軍、趙強民、趙珊珊、王晶

發展股份有限公司

陜西省西安植物王亞玲、馬延康、葉衛、劉立成、園、棕櫚生態城鎮樊璐、吳建軍、趙強民、趙珊珊、發展股份有限公司 王晶

深圳市中科院仙湖王亞玲、張壽洲、楊建芬、趙珊植物園、棕櫚生態珊、趙強民、嚴丹峰、符秀玉

城鎮發展股份有限公司

陜西省西安植物王亞玲、何子燦、Erland Ejder、楊園、深圳市仙湖植建芬、張壽洲

物園管理處、瑞典木蘭協會

6

論文

Cytolo日本

81(2):

2016年04Cytologia

gical

195–月05日

Study

205

of

Tetraploid

Species of

Magnolia

subgenus

Yulania

(Magnoliaceae

)

New

varieti歐洲

2013,

2013年

Blumea

es of

Magn58(1):

06月17日

33-

olia

biondi39

i and

Magnolia

cylindrica

(Magnoliaceae

) in

China

7

論文

深圳市中科院仙湖王亞玲、Erland Ejder、楊建芬、康植物園、陜西省西永祥、葉衛、張壽洲

安植物園

4

8

論文

Magn其它

2013,

2013年

olia

15412月17日

sinostell（1）

ata and

relativ：47-es

58

Magn

olia

denudata var.

歐洲

2014,

32:

glabrata var.

160–nov.

166

(Magnoliaceae

) from

Hunan,

China

深圳市中科院仙湖

植物園、陜西省西王亞玲、Erland Ejder、楊建芬、劉

安植物園、瑞典木饒、葉麗敏、何子燦、張壽洲

蘭協會、景寧縣科Phytotaxa

技局、景寧縣林業局

9

論文

秦嶺國家植物園， 王亞玲

深圳市仙湖植物園2013年

Nordic

，楊建芬

管理處

Journal of

02月22日

Botany

，張壽洲

10

其他

Magn

olia

美國 無

‘Xiaoxuan’

Magnolia

陜西省西安植物園 王亞玲

Society

06月22日

International

2016年

七、 主要完成人情況

姓名 排名

行政職技術職工作單位 完成單位

務 稱

對本項目貢獻

王亞玲 1 無

在本項目主要從事木蘭科植物的保護生物學、經典分類學、分子系統學、解剖學、細胞學、遺傳陜西省西安陜西省西研究員 學、育種學、引種栽培等方面的研究工作。發表論植物園 安植物園

文29篇，其中SCI 源刊論文（第一作者）7篇，參編專著2部

張壽洲 2

主要參與野外調查、實驗方案的制定，簡化基因深圳市中科深圳市中組研究、譜系發育、葉綠體基因組和全基因組分副主任 研究員 院仙湖植物科院仙湖析，從事景寧木蘭瀕危植物保護回歸實踐、開展園 植物園

相關的培訓工作。

藥用辛夷產業化新品種的篩選和推廣，通過GC-MS方法篩選出適合產業化推廣的兩個辛夷品種運營中助理研陜西省西安陜西省西‘華 中木蘭’、‘綠星’玉蘭，是“藥用辛夷矮化資源心主任 究員 植物園 安植物園 培育和和栽培技術研究”的項目負責人，參加本項目果推廣、木蘭文化產品的設計及推廣、工作，參與木蘭新品種選育和資源評價工作。

棕櫚生態全程參加項目研究與推廣工作，參與項目研究方棕櫚生態城助理研城鎮發展案制定、品種選育、論文撰寫。是多個新品種的鎮發展股份究員 股份有限第一培育人或培育人之一。耐濕木蘭機理研究的有限公司

公司 主要實踐者。

謝斌 3

王晶 4 無

劉立成

5 副主任 副研究陜西省西安陜西省西負責本項目成果推廣工作，并參與項目研究方案5

員 植物園 安植物園 的制定、新品種推廣策劃。與公司合作基地聯系、建設及管理工作。

丁芳兵 6 無

參與木蘭科植物新品種選育，抗寒木蘭新品種選助理研陜西省西安陜西省西育和機理研究。是新品種‘彩玉’、‘辰紫’、‘大唐究員 植物園 安植物園 紅’、‘秦荷’、‘長安貴妃’、‘長安麗人’的培育人之一。

張瑩 7

參加項目研究方案制定、野外采集和成果推廣工紀委委高級實陜西省西安陜西省西作，參與項目木蘭新品種選育和資源評價工作，員 驗師 植物園 安植物園 新品種‘彩玉’、‘辰紫’、‘大唐紅’、‘秦荷’、‘長安貴妃’、‘長安麗人’的培育人之一。

無

無

無

陜西省西安陜西省西木蘭雜交種苗的栽培管理、繁殖推廣，是多個新植物園 安植物園 品種的培育人之一。

葉衛

樊璐

8

9

副研究陜西省西安陜西省西木蘭雜交種苗的栽培管理、繁殖推廣，是多個新員 植物園 安植物園 品種的培育人之一。

八、 主要完成單位及創新推廣貢獻

第一單位 陜西省西安植物園（陜西省植物研究所）

西安植物園收集保存木蘭科植物已持續兩代人四十余年,主持或參與與木蘭研究相關項目的國家級、省 市級項目達12項。建設木蘭專類園區2個，占地約40畝，保存木蘭科植物達4屬63種或變種，栽培品種達269個，西安植物園已成為西北地區最大的木蘭科種質資源遷地保護資源圃，也是中國木蘭屬品種資源收集最豐富的植物園?，F有一個省級工程研究中心，即“陜西省植物資源保護與利用 工程技術研究中心”，該中心是經陜西省科技廳批準組建的以秦巴山區植物資源保護與開發利用研究為重點的省級工程技術研究中心。西安植物園為科研項目提供科研實驗用地 100 余畝，溫室 2 個，提供植物分子遺傳、土壤與植物營養、植物化學、植物生理生態、植物結構發育等實驗室 5 個，配備液質聯用色譜儀、高效液相色譜儀、氣相色譜儀、紫外可見分光光度計等大型科研儀器設備，為本項目的開展提供良好室內實驗條件和技術平臺。

第二單位 深圳市仙湖植物園管理處（深圳市園林研究中心）

本單位已成功保存木蘭科植物132種，其中國家一類保護的種類有4種，二類保護的19種，三類保護的 2種，一直致力于生物多樣性的保護和研究。從2000年開始與陜西省西安植物園在新品種選育、瀕危木蘭保護生物學、遷地保護宣傳等方面進行多方面密切合作。合作承擔和完成“玉蘭亞屬分類修訂”等研究項目，合作培育‘世植2017’、‘紅吉星’、‘甜甜’、‘轉轉’等新品種，培育碩士4名，碩士論文4篇，合作發表相關論文14篇。

第三單位 棕櫚生態城鎮發展股份有限公司

本公司是一家具有30多年經營歷史的綜合型園林企業，擁有風景園林工程設計專項甲級資質、城市園林綠化一級資質，業務范圍覆蓋全國，科研實力雄厚。公司一直將木蘭科植物資源化利用研究作為重點研究項目之一。從2008年開始與陜西省西安植物園、深圳市仙湖植物園管理處深入合作，成立了一支在木蘭 科植物引種育種、栽培繁殖及推廣應用等方面具豐富經驗的專業隊伍，建立了跨越中國南北方3個占地1045畝的木蘭實驗基地，參與新品種培育和新品種在不同區域的試種，對區域試種和推廣過程中出現的問 題及時反饋和解決。利用公司在地產園林中的眾多項目，積極推廣生態園林理念，并在木蘭新品種推廣中，獲得巨大的經濟收益。

九、 完成人合作關系說明

項目中主要完成人均為項目組成員或長期與項目第一完成人在木蘭新品種培育和生物學

6

多樣性保護相關工作合作的對象，均為共同申請項目、共同擁有知識產權或共同發表研究論文的合作者。

7