一、項目分類

重大科學前沿創新、關鍵核心技術突破

二、成果簡介

薔薇科果樹如蘋果、梨、櫻桃等主栽品種多表現為自花授粉不結實（自交不親和性），需配罝授粉樹和人工授粉來保證生產。針對我國一些果園存在授粉品種配置不當、人工授粉成本高造成生產成本高、坐果少、偏斜果多，損失巨大的問趣，通過持續攻關，取得如下創新性成果：

1、探究了蘋果等薔薇科果樹自花（不）結實內在分子基礎。系統揭示了蘋果花柱S-RNase 在 ABCF 蛋白輔助下非特異性跨膜轉運進入花粉管、突破硫堇蛋白 D1 介導的防御反應、引起微絲骨架解聚、tRNA 氨酰化受阻導致花粉管生長停止的機制；此外，明確花粉膜蛋白基因 HT1 變異導致蘋果 ‘中蘋1號’ 自花結實的分子機制；發現梨‘閆莊’中 S21-RNase 基因的一個堿基突變導致其蛋白氨基酸變異是造成自花結實的原因；解析了‘拉賓斯’櫻桃中 S-RNase 被 SLFL 識別并泛素化降解的分子機制，為打破自交不親和性，育成自花結實品種奠定理論基礎，理論創新國際領先。

2、研發蘋果等薔薇科果樹自花結實育種技術。全基因組關聯性分析（GWAS）獲得蘋果‘寒富’ 自花結實性 SNP 高精度分子標記 1個，‘惠’ 自花結實性 SSR 分子標記 1個，建立了自花結實蘋果分子快速預選育種體系；研發了花柱 S-RNase 快速提取技術、花粉管微絲標記技術及花粉管核蛋白提取技術，為自花結實分子育種提供了有力的技術支撐。

3、選育、推廣蘋果薔薇科果樹自花結實性品種。利用自花結實性綜合評價技術挖掘白化結實蘋果種質 4份、梨2份、櫻桃1份；配置雜交組合，選育出自花結實優質蘋果‘中蘋1號’、‘岳冠’等，在北京、河北、遼寧等地示范推廣10萬余畝，經濟效益每畝增加1000余元，有效推動當地果樹產業輕簡化生產進程，節本增效成效顯著。