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科研部门

黄瓜

 
 
      黄瓜遗传育种课题组现有固定科研人员5人，其中具有正高级职称2人、副高级职称1人、助理研究员2人。顾兴芳研究员为农科英才B类领军人才、国家农业科研杰出人才、获得国务院政府特殊津贴，张圣平研究员为农科英才C类领军人才、入选人才工程、有突出贡献中青年专家、获得国务院政府特殊津贴，苗晗为所级青年英才。
 
1.承担项目情况
      自1998到2020年，本课题组共承担国家、省部级、地方合作等项目70余项，其中主持国家科技攻关、科技支撑、成果转化、大宗产业技术体系黄瓜岗位专家、国家自然科学基金、农业部重点实验室、行业科技、农业部黄瓜标准制订及国内外合作育种等30余项。
 
2.黄瓜育种技术研究
      在黄瓜遗传规律解析方面，明确了黄瓜苦味、果实光泽、果皮颜色、果色一致等20多个品质性状，和抗黑星病、病毒病、枯萎病、霜霉病等10多个抗病性状以及耐低温、耐高温、耐盐等抗逆性状的遗传规律。首次阐明了苦味形成的多基因互作机制，营养体无苦味基因bi对果实苦味基因Bt具有隐性上位作用，发现了果实苦味基因Bi-3，诠释了欧洲水果型黄瓜与华北密刺型黄瓜杂交后代变苦的原因，回答了长期以来困惑黄瓜育种家的难题，也为解析黄瓜苦味代谢，发表SCIENCE论文提供了材料和技术支撑。
      在黄瓜分子育种技术创新方面，作为核心成员参与国际黄瓜基因组计划，率先基于基因组大数据，大规模开发出覆盖全基因组的分子标记，构建了国际上第一张超饱和含有10629个SNP的遗传图谱和第一张栽培黄瓜高密度SSR。开发出与无苦味、有光泽、抗黑星病、抗病毒病等30多个性状紧密连锁的基因组SSR、InDel和SNP标记，创建了国际领先的分子标记多基因聚合育种技术。
在黄瓜单倍体育种和基因编辑方面，建立了较为高效的黄瓜大孢子培养、转基因及基因编辑技术体系。
 
3.黄瓜资源收集及材料创新
      保存并系统评价了5000多份黄瓜种质资源，极大丰富了我国蔬菜种质资源库。通过多亲杂交、回交、自交纯化结合分子标记技术等手段，创制出01316、99246、04348、1101、1107、228、04769、081048、081006、151G、65G、0559G、1892、1948等优良自交系50多个，并用于组合配制。
 
4.黄瓜新品种选育
      育成适应不同生态区的新一代无苦味、有光泽、抗病毒病、黑星病等的优质多抗黄瓜新品种50多个，率先实现了密刺型黄瓜优质多抗育种的突破。培育出中农16号、中农26号、中农50号、中农56号、中农62号等优质多抗保护地新品种，为辽宁、河北、北京等省市主栽品种，引领了中短条密刺黄瓜高品质育种方向。培育出优质且抗8种病害的中农106号、中农20号、中农18号、中农48号等露地耐热新品种，成为广东、云南、浙江等7省区的主栽品种，实现了南菜北运黄瓜主栽品种的更新换代。中农18号被农业部列为2014年度黄瓜唯一主导品种。培育出中农19号、中农29号、中农49号、中农59号等欧洲水果型黄瓜新品种，在抗病性和耐寒性上优于国外同类品种，能够部分替代进口的同类品种。培育出新一代口感型华南型黄瓜新品种，中农脆玉1号、脆玉2号、中农脆玉3号、中农脆绿1号、中农脆绿2号等，连续结瓜能力强，口感脆甜，适宜采摘、观赏等，满足了人们对高品质的需求。
 
5.取得的成果
      获国家科技进步二等奖1项、国家发明三等奖1项，省部级一等奖3项、二等奖2项；获得授权国家发明专利15项；育成品种50多个，其中获植物新品种保护权11件，获审定（认定）证书23项、登记证书25项；共发表论文151篇，其中SCI论文40篇，出版专著3部，合著1部；本团队获全国农业创新团队、全国“巾帼文明岗”荣誉称号。
 
一、2000年以来获奖情况
  1. 2000年，黄瓜新品种“中农8号”和“中农13号”的育成及配套技术研究，北京市科技进步二等奖
  2. 2000年，黄瓜新品种“中农8号”和“中农13号”的育成及配套技术研究，中国农科院科学技术一等奖
  3. 2009年，优质多抗黄瓜新品种中农16号的选育，中国农科院科技成果二等奖
  4. 2014年，黄瓜优质多抗分子标记技术研究及配套新品种选育，北京市科技进步一等奖
  5. 2015年，黄瓜优质多抗分子标记聚合技术及系列新品种选育，中华农业科技一等奖
  6. 2018年，黄瓜优质多抗种质资源创制与新品种选育，国家科技进步二等奖
  7. 2018年，黄瓜基因组与重要性状功能基因，中国农业科学院科学青年科技创新奖
 
二、育成品种情况

   1.新品种保护权

  1. 2005年，中农15号，证书号：CNA20030269.8
  2. 2005年，中农19号，证书号：CNA20030270.1
  3. 2013年，中农26号，证书号：CNA20080387.5
  4. 2013年，中农29号，证书号：CNA20080388.3
  5. 2016年，中农50号，证书号：CNA20130646.1
  6. 2019年，中农37号，证书号：CNA20161787.5
 
   2.国家、省市审定/认定
  1. 1999年，中农8号，证书号：国审菜990006
  2. 1999年，中农13号，证书号：0108008-1999
  3. 2000年，中农13号，证书号：HS-99-24
  4. 2001年，中农10号，证书号：（2001）晋品审字第30号
  5. 2002年，中农14号，证书号：（2002）晋品审字第68号
  6. 2003年，中农12号，证书号：晋审菜（认）2003002
  7. 2005年，中农16号，证书号：晋审菜（认）2005004
  8. 2006年，中农118号，证书号：晋审菜（认）2006002
  9. 2007年，中农16号，证书号：黑登记2007030
  10. 2008年，中农106号，证书号：晋审菜（认）2008008
  11. 2008年，中农20号，证书号：晋审菜（认）2008007
  12. 2010年，中农26号，证书号：晋审菜（认）2010009
  13. 2010年，中农29号，证书号：晋审菜（认）2010008
  14. 2011年，中农27号，证书号：晋审菜（认）2011004
  15. 2011年，中农31号，证书号：晋审菜（认）2011005
  16. 2012年，中农18号，证书号：晋审菜（认）2012004
  17. 2012年，中农28号，证书号：晋审菜（认）2011003
  18. 2014年，中农116号，证书号：鲁农审2014033
  19. 2014年，中农32号，证书号：晋审菜（认）2014004
  20. 2015年，中农33号，证书号：晋审菜（认）2015006
  21. 2015年，中农36号，证书号：晋审菜（认）2015007
  22. 2015年，中农38号，证书号：晋审菜（认）2015006
  23. 2015年，中农37号，证书号：晋审菜（认）2015020
  24. 2015年，中农51号，证书号：晋审菜（认）2015021
 
   3.登记证书 
  1. 2012年，中农116号，证书号：皖品鉴登字第1103013
  2. 2012年，中农18号，证书号，京品鉴瓜2012015
  3. 2012年，中农26号，证书号，京品鉴瓜2012016
  4. 2012年，中农28号，证书号，京品鉴瓜2012017
  5. 2012年，中农116号，证书号：京品鉴瓜2012020
  6. 2012年，中农31号，证书号：京品鉴瓜2012018
  7. 2012年，中农50号，证书号：京品鉴瓜2012019
  8. 2016年，中农37号，证书号：吉登菜2016005
  9. 2016年，中农39号，证书号：吉登菜2016006
  10. 2016年，中农50号，证书号：吉登菜2016007
  11. 2018年，中农38号，证书号：GPD黄瓜(2018)110162
  12. 2019年，中农8号，证书号：GPD黄瓜(2019)110056
  13. 2019年，中农12号，证书号：GPD黄瓜(2019)110014
  14. 2019年，中农16号，证书号：GPD黄瓜(2018)110659
  15. 2019年，中农18号，证书号：GPD黄瓜(2019)110054
  16. 2019年，中农19号，证书号：GPD黄瓜(2019)110040
  17. 2019年，中农20号，证书号：GPD黄瓜(2019)110012
  18. 2019年，中农26号，证书号：GPD黄瓜(2019)110001
  19. 2019年，中农28号，证书号：GPD黄瓜(2019)110055
  20. 2019年，中农29号，证书号：GPD黄瓜(2019)110057
  21. 2019年，中农37号，证书号：GPD黄瓜(2019)110002
  22. 2019年，中农50号，证书号：GPD黄瓜(2019)110003
  23. 2019年，中农106号，证书号：GPD黄瓜(2019)110015
  24. 2019年，中农116号，证书号：GPD黄瓜(2019)110163
  25. 2019年，中农118号，证书号：GPD黄瓜(2019)110013
 
三、授权国家发明专利
  1. 1998年，一种黄瓜三交种的选育方法，专利号：ZL 95 1 01592.3
  2. 2014年，黄瓜果实苦味基因Bt紧密连锁的SSR标记及其应用，专利号：ZL 2012 1 0185989.9
  3. 2014年，黄瓜嫩果白色果皮w连锁的SSR标记及其应用，专利号：ZL 2012 1 0298883.X
  4. 2016年，一种将抗根结线虫的RNA干扰基因导入黄瓜的方法，专利号：ZL 2012 1 0016854.X
  5. 2016年，黄瓜黑色果刺基因B连锁的SSR标记及其应用，专利号：ZL 2013 1 0061177.8
  6. 2016年，黄瓜抗西瓜花叶病毒基因wmv的Indel标记及其应用，专利号：ZL 2014 1 0608279.1
  7. 2016年，黄瓜叶色突变基因v-1的SSR标记及其应用，专利号：ZL 2014 1 0168519.0
  8. 2017年，黄瓜黄色果肉基因yf连锁的Indel标记及其应用，专利号：ZL 2014 1 0043738.6
  9. 2017年，黄瓜果实多刺基因 ns 的Indel 标记及其应用，专利号：ZL 2014 1 0510396.4
  10. 2017年，黄瓜抗白粉病基因pm-h的Indel标记及其应用，专利号：ZL 2014 1 0722791.9
  11. 2017年，黄瓜抗番木瓜环斑病毒基因prsv的Indel标记及其应用，专利号：ZL 2014 1 0508930.8
  12. 2017年，一种通过未受精胚珠培养诱导雌核发育获得黄瓜再生植株的方法，专利号：ZL 2015 1 00804746
  13. 2018年，黄瓜果实栅栏状表皮细胞基因pe的Indel标记及其应用，专利号：ZL 2015 1 0953053.X
  14. 2020年，用于检测黄瓜果实表皮细胞结构的SNP标记方法，专利号：ZL 2017 1 0145415.1
  15. 2020年，黄瓜抗黄瓜花叶病毒病基因cmv的InDel标记及其应用，专利号：ZL 2017 1 0779837.4
 
四、发表英文文章
  1. Gu XF, Zhang SP, Guo YM, Xu CQ. Inheritance of bitterness in cucumber. Acta Horticulturae. 2007,731: 67-70
  2. Zhang SQ, Gu XF*, Zhang SP, Zou ZR Inheritance of powdery mildew resistance in cucumber (cucumis sativus L.) and development of an AFLP marker for resistance Agricultural Sciences in China 2007,6(11):1336-1342
  3. Huang S, Li R, Zhang Z, Li L, Gu XF#, …, Zhang S,…, Du Y, Li S. The genome of the cucumber, Cucumis sativus L. Nat. Genet. 2009, Nov 1:1-7 Nature Genetics 2009, Nov 1:1-7
  4. Ren Y, Zhang ZH, Liu JH, Staub JE, Han YH, Cheng ZH, Li XF, Miao H, Kang HX, Xie BY, Gu XF, Wang XW, Du YC, Jin WW, Huang SW An integrated genetic and cytogenetic map of the cucumber genome Plos One 2009,4:e5795
  5. Zhang SP, Miao H, Gu XF,* Yang YH, Xie BY, Wang XW, Huang SW, Du YC, Sun RF Genetic Mapping of the Scab Resistance Gene (Ccu) in cucumber (Cucumis sativus L.) Journal of American Society Horticulture Science 2010,135(1): 53-58
  6. Kang HX, Weng YQ, Yang, YH, Zhang ZH, Zhang SP, Mao ZC, Cheng GH, Gu, XF, Huang SW, Xie BY Fine genetic mapping localizes cucumber scab resistance gene Ccu into an R gene cluster Theoretical and Applied Genetics  2010,122:795-803
  7. Miao H, Zhang SP, Wang XW, Zhang ZH, Li M, Mu SQ, Cheng ZC, Zhang RW, Huang SW, Xie BY, Fang ZY, Zhang ZX, Weng YQ, Gu XF* A linkage map of cultivated cucumber (Cucumis sativus L.) with 248 microsatellite marker loci and seven genes for horticulturally important traits Euphytica 2011,182:167–176
  8. Ling J, Jiang WJ, Zhang Y, Yu HJ, Mao ZC, Gu XF, Huang SW, Xie BY Genome-wide analysis of WRKY gene family in Cucumis stivus. BMC genomics 2011,12:471
  9. Zhang SP, Liu MM, Miao H, Zhang SQ, Yang Y., Xie BY, Wehner TC, and Gu XF* Chromosomal Mapping and QTL analysis of Resistance to Downy Mildew in Cucumis sativus L.  Plant Disease 2013,97(2):245-251
  10. Zhang SP, Miao H, Sun RF, Wang XW, Huang SW, Wehner TC, Gu XF* Localization of a New Gene for Bitterness in Cucumber Journal of Heredity 2013,104(1): 134-139
  11. Yang LM, Li DW, Li YH, Gu XF, Huang SW, Garcia-Mas J, Weng YQ A 1,681-locus consensus genetic map of cultivated cucumber including 67 NB-LRR resistance gene homolog and ten gene loci BMC Plant Biology 2013,13: 53-67
  12. Lv J, Qi JJ, Shi QX, Shen D, Zhang SP, Shao GJ, Li H, Sun ZY, Weng YQ, Shang Y, Gu XF, Li XX, Zhu XG, Zhang JZ, Treuren RV, Dooijeweert WV, Zhang ZZ, Huang SW Genetic diversity and population structure of cucumber (Cucumis sativus L.) Plos One 2012, 7(10) : e46919
  13. Qi JJ, Liu X, Shen D, Miao H#, Xie BY, Li XX, Gu XF, et al. A genomic variation map provides insights into the genetic basis of cucumber domestication and diversity Nature Genetics 2013,doi:10.1038/ng.2801
  14. Zhang SP, Miao H, Yang YH, Xie BY, Wang Y, Gu XF* A major QTL conferring resistance to fusarium wilt using recombinant inbred lines of cucumber Molecular Breeding 2014,34:1805-1815
  15. Miao H, Zhang SP, Wang Y, and Gu XF* Progress in Cucumber Molecular Breeding CUCURBITACEAE 2014, proceeding 2014: 117-119
  16. Lu HW, Gu XF, Miao H, Tian GL, Wehner TC, Zhang SP* Molecular mapping and candidate gene analysis for yellow fruit flesh in cucumber Molecular Breeding 2015, 35:64
  17. Tian GL, Yang YH, Zhang SP, Miao H, Lu HW, Wang Y, Xie BY, Gu XF* Genetic Analysis and Gene Mapping of Papaya Ring Spot Virus Resistance in Cucumber Molecular Breeding 2015, 35:110
  18. Zhou Q, Miao H, Li S, Zhang SP, Wang Y , Zhang ZH, Huang S W, Gu XF* A sequencing-based linkage map enables precise localization of Mendelian genes and quantitative trait loci in cucumber Molecular Plant 2015: 961-963
  19. Wang M, Liu SL, Zhang SP, Miao H, Tian GL, Lu HW, Liu PN, Wang Y, Gu XF* QTL mapping of seedling traits in cucumber using recombinant inbred lines Plant Breeding 2015:1-6
  20. Cui JY, Miao H, Ding LH, Wehner TC, Liu PN, Wang Y, Zhang SP*, Gu XF* A new glabrous gene (csgl3) identified in trichome development in cucumber (Cucumis sativus L.) Plos One 2016,11(2):e0148422
  21. Tian GL, Miao H, Yang YH, Zhou J, Lu HW, Wang Y, Xie BY, Zhang SP*, Gu XF*. Genetic analysis and fine mapping of Watermelon mosaic virus resistance gene in cucumber Molecular Breeding 2016, 36(7): 131-141
  22. Zhang SP, Liu SL, Miao H, Wang M, Liu PN, Wehner TC, Gu XF* Molecular mapping and candidate gene analysis for numerous spines on the fruit of cucumber Journal of Heredity 2016, 107(5):471-477. 
  23. Miao H, Zhang SP, Wang M, Wang Y, Weng YQ*, Gu XF* Fine Mapping of Virescent Leaf Gene v-1 in Cucumber (Cucumis sativus L.)  International Journal of Molecular Sciences 2016,(17):1602, 
  24. Wei G, Tian P, Zhang F, Qin H,Miao H, Chen Q, Hu Z, Cao L, Wang M, Gu X et al. Analyses of Non-targeted Volatile Profiling and Transcriptome Data Provide Molecular Insight into VOC Diversity in Cucumber Plants (Cucumis sativus L.) Plant Physiology 2016, 172(1): 603–618
  25. Song Z C, Miao H, Zhang S, Wang Y, Zhang S P*, Gu X F* Genetic Analysis and QTL Mapping of Fruit Peduncle Length in Cucumber (Cucumis sativus L.) PLoS ONE 2016,11(12): e0167845
  26. Zhang SP, Liu SL, Miao H, Shi YX, Wang M, Wang Y, Li BJ*, Gu XF* Inheritance and QTL mapping of resistance to gummy stem blight in cucumber stem Molecular Breeding 2017.37（3）：49-57
  27. Zhang SP, Miao H, Song ZC, Liu PN, Wehner TC, Gu XF*, Zhang SP* Molecular mapping and Candidate Gene Analysis for fruit epidermal structure in cucumber Plant breeding 2017,136:767-774
  28. Liu SL, Shi YX, Miao H, Wang M, Li BJ, Gu XF*, Zhang SP* Genetic Analysis and QTL Mapping of Resistance to Gummy Stem Blight in Cucumis sativus Seedling Stage Plant disease 2017,101（7）：1145-1152
  29. Liu PN, Miao H, Lu HW, Cui JY, Tian GL, Wehner T. C., Gu XF*, Zhang SP* Molecular mapping and candidate gene analysis for resistance to powdery mildew in Cucumis sativus stem Genetics and Molecular Research 2017, 16 (3):gmr16039680
  30. Shi LX, Yang YH, Xie Q, Miao H, Bo KL, Song ZC,Wang Y, Xie BY, Zhang SP*, Gu XF* Inheritance and QTL mapping of cucumber mosaic virus resistance in cucumber (Cucumis Sativus L.) PLoS ONE 2018,13(7): e0200571
  31. Xie Q, Liu PN, Shi LX, Miao H, Bo KL, Wang Y Gu XF*, Zhang SP* Combined fine mapping, genetic diversity, and transcriptome profling reveals that the auxin transporter gene ns plays an important role in cucumber fruit spine development Theoretical and Applied Genetics  2018, 131:1239–1252 
  32. Bo KL, Miao H, Wang M, Xie XX, Song ZC, Xie Q, Shi LX, Wang WP, Wei S, Zhang SP *, Gu XF* Novel loci fsd6.1 and Csgl3 regulate ultra high fruit spine density in cucumber Theoretical and Applied Genetics 2019,132:27-40 
  33. Wang Y, Zhou Q, Zhu GT, Wang SH, Ma YS,Miao H, Zhang SP, Huang SW, Zhang ZH*, Gu XF* Genetic analysis and identifcation of a candidate gene associated with in vitro regeneration ability of cucumber Theoretical and Applied Genetics 2018,131:2663–2675 
  34. Song ZC, Wang WP, Shi LX, Zhang S, Xie Q, Wei S, Wang Y, Bo KL, Miao H, Zhang SP, Gu XF Identification of QTLs controlling low-temperature tolerance during the germ S ination stage in cucumber (Cucumis sativus L.) Plant Breeding 2018, 0:1–9
  35. Bo K#, Wei S#, Wang W, Miao H, Dong S, Zhang S*, Gu X* QTL mapping and genome-wide association study reveal two novel loci associated with green flesh color in cucumber BMC plant biology 2019,19(1): 243
  36. Dong S#, Wang W#, Bo K#, Miao H, Song Z, Wei S, Zhang S*, Gu X* Quantitative Trait Loci mapping and candidate gene analysis of low temperature tolerance in cucumber seedlings Frontiers in Plant Science 2019, 10: 1620
  37. Dong S#, Zhang S#, Wei S#, Liu Y, Li C, Bo K, Miao H, Gu X*, Zhang S* Identification of Quantitative Trait Loci Controlling High-Temperature Tolerance in Cucumber (Cucumis sativus L.) Seedlings Plants(Basel, Switzerland) 2020, 9(9),1155
  38. Liu X#, Lu H#, Liu P, Miao H, Bai Y*,Gu X* Zhang S* Identification of Novel Loci and Candidate Genes for Cucumber Downy Mildew Resistance Using GWAS Plants (Basel, Switzerland)  2020, 9(12), 1659 
  39. Li C, Dong S, Liu X, Bo K, Miao H, Beckles DM, Zhang S*, Gu X* Genome-wide characterization of cucumber (Cucumis sativus L.) GRAS genes and their response to various abiotic stresses Horticulturae 2020,6,110.
  40. Wang Y, Bo K, Gu X, Pan J, Li Y, Chen J, Wen C, Ren Z, Ren H, Chen X, Grumet R, Weng Y* Molecularly tagged genes and quantitative trait loci in cucumber with recommendations for QTL nomenclature Horticulture Research 2020, 7:3
 
五、出版著作
  1. 《黄瓜高产栽培》，中国金盾出版社，2005年第2次修订版
  2. 《黄瓜高产栽培》，中国金盾出版社，2013年第4次修订版
  3. 《大棚黄瓜高产栽培技术》，中国农业出版社，2006年8月
  4. 《黄瓜技术100问》，中国农业出版社
  5. 《中国蔬菜育种学》第十七章 黄瓜育种，中国农业出版社，2017年8月第一版

 

 

 

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