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巡礼“十三五” 奋进新征程:科技创新实力显著增强

作者:科技处 来源:香料饮料研究所 发表时间:2020-12-31 点击: 【字号:    打印

      “十三五”期间,香饮所按照创新驱动发展战略总要求,以世界一流的热带香料饮料科技创新中心建设为目标,聚焦主责主业,不断完善科研体系布局,增强全产业链自主可控能力,全面提升自主创新能力,为热区农业农村发展、农民增收及脱贫攻坚作出了重要贡献。

      一、热带香辛饮料作物种质资源收集、保存、评价和创制

      5年来,香饮所新收集保存胡椒、咖啡、可可等种质资源600多份,资源储备量达1500份,使我国成为世界第二大胡椒资源保存国,亚洲及太平洋岛国第三大可可资源保存国,建成国家热带植物种质资源库香料饮料种质资源分库、木本粮食种质资源分库,联合热带农业研究与高等教育中心(CATIE)共建“中国热科院哥斯达黎加热带饮料作物种质资源保护利用实验室”,基本解决我国热带香料饮料作物种质资源偏少、育种材料欠缺的现状,为国家“一带一路”、国家热带农业科学中心以及全球动植物种质资源引进中转基地等建设提供基础支撑。

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可可种质资源多样性

      5年来,香饮所发表胡椒属新物种尖峰岭胡椒和水晶胡椒2个;制定胡椒、咖啡等种质资源评价技术体系4套,经鉴定评价,获得5280余项宝贵数据,筛选出具有高产、抗病、抗逆、优质等优异性状的种质资源68份;通过系统选育和人工杂交技术创制新种质,筛选出高产、优质、抗逆等优良育种材料21份;累计向北京呀路古植物园、上海爱普香料、中国科学院华南植物园、浙江嘉善歌斐颂巧克力小镇、厦门华侨亚热带植物引种园、怒江傈僳族自治州人民政府、井冈山高科技博览园、浙江大学、海南大学、万宁市人民政府等相关单位提供特色资源1200余份·次,打造“热作北进”试验田,实现资源信息全民共享,促进资源优势转化为社会、经济及生态优势。

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新物种—尖峰岭胡椒

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新物种—水晶胡椒

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可可资源“北移”  助力特色巧克力特色小镇建设

      二、热带香辛饮料作物新品种选育

      5年来,香饮所围绕胡椒、咖啡、可可等作物高产、优质、抗性育种研究,在“胡椒-辣椒疫霉病互作的转录组分析及抗病基因挖掘”“胡椒碱合成分子机理解析及功能分子标记开发”“咖啡单核苷酸多态性分子标记的开发及遗传多样性分析”“咖啡花芽内休眠解除过程中激素变化及相关差异表达基因筛选”“可可主要品质性状的全基因组关联分析”“可可种子油脂积累和脂肪酸组分的分子调控机制”等应用基础研究方面取得新进展,为热带香料饮料作物分子辅助育种提供了理论支撑。期间,国际首次绘制了我国胡椒栽培种“热引1号”染色体级别精细基因组图谱,综合解读了胡椒的基因组特征和物种进化位置,揭秘其“辣”味形成机制。

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热引1号胡椒染色体级别精细基因组

      5年来,香饮所选育出我国具有自主知识产权的热研3号咖啡、热引3号香草兰、热引4号可可、密芽苦丁茶等新品种5个;培育孵化新兴热带作物斑兰叶产业1个。其中,热研1号咖啡和热研3号咖啡成为农业农村部首批“十三五”期间热作主导品种,平均亩产增产80%以上,形成海南澄迈、万宁、白沙等咖啡优势种植区;热引4号可可成为支撑我国可可产业发展的当家品种,该品种风味独特、品质优良,深受国际顶级巧克力业界的青睐,2020年实现了我国海南可可豆首次出口欧盟国家;选育的“粽香斑兰”优良无性系,具有“好育苗、好种植、好管理、好采收、好加工、市场前景好“六个好”特点,逐步发展成为“三棵树”林下持续发展的优势作物。

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“十三五”主导品种—热研3号咖啡

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热引4号可可

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粽香斑兰叶

      5年来,香饮所围绕胡椒、咖啡、花椒、草果等优良品种高通量组培快繁技术缺乏问题,攻克胡椒体细胞胚发生、咖啡体胚发生及间歇浸没式体胚成苗、花椒丛生芽再生、草果笋芽愈伤诱导及丛芽再生、斑兰叶离体快繁等关键技术,解决了胡椒、咖啡等作物长期种苗繁育效率低、成本高等难题,为现代农业产业发展提供了技术保障。

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咖啡体胚发生及间歇浸没式体胚成苗关键技术

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一种斑兰叶种苗的高通量繁育方法

      三、热带香辛饮料作物栽培研究

      5年来,香饮所围绕习近平总书记“两山”理论、生态发展理念以及热带特色高效农业“王牌”资源优势,结合热带农业持续发展需求,从“特色热带农业绿色发展”主题出发,开展优质绿色高效栽培、养分高效利用、连作生物障碍消减等应用基础和应用技术研究,在“槟榔间作对连作胡椒根际微生物区系的影响及机理”“咖啡根系分泌物在根际的累积特征及其驱动根际微生物群落演替的研究”“香草兰发酵菌群结构解析及其调控香兰素生成的机制研究”“不同园龄可可园土壤有机碳矿化及微生物群落组成研究”等应用基础研究方面取得新进展,研发出胡椒/槟榔间作栽培、咖啡轻简化高效栽培、胡椒瘟病绿色防控、斑兰叶中密度控草增香施肥、草果林下标准化种植等新技术10项,化肥减施50%以上,劳动力成本降低30%以上,为特色热带作物绿色高效优质发展提供了理论依据和技术支撑。

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成果证书

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香草兰植株健康的土壤生物学机制

      5年来,香饮所聚焦重要病虫害绿色防控、新入侵性病虫害预警监测等研究,在“枯草芽孢杆菌VD18R19对胡椒根系招募的响应机制研究”“圆滑番荔枝抑制胡椒瘟病菌活性成分及作用机理研究”“抑病型香草兰园根际土壤微生物区系特征及调控机制研究”等应用基础研究方面取得新进展,首次发现危害性入侵害虫咖啡果小蠹入侵国内,研发出咖啡果小蠹分子鉴定、胡椒瘟病绿色综合防控、可可茶角盲蝽生物防治、香草兰细菌性软腐病综合防治等关键技术8项,在主产区推广应用20万亩以上,化学农药用量减少25%以上,实现降低病害损失、减少化学农药用量、保护生态环境等多重效益,受到百姓的追捧、政府的肯定和行业的赞扬,在海南电视台、南海网等媒体广泛报道。

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胡椒瘟病绿色综合防控技术研究与应用

      四、热带香辛饮料产品加工技术研发

      5年来,围绕香料饮料作物采后品质特征性变化基础理论、加工特性及应用技术等研究,攻克胡椒生态高值加工、咖啡热泵节能干燥和变温梯度烘焙增香等绿色生态高值化加工关键技术,研发设计清洗-微波杀青一体机等加工设备10台/套,开发出青胡椒、巧克力、香水、风味咖啡、草果酱、菠萝蜜香槟等具有良好市场前景的科技产品80多种,产值较初产品提高3倍以上,相关产品荣获“中国国际高新技术成果交易会优秀产品奖”“海南省名牌产品”“海南省著名商标”等荣誉称,孵化出国家高新技术企业和国家知识产权优势企业——海南兴科热带作物工程技术有限公司,为热区农产品加工业“提质增效”提供了科技支撑。

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成果证书

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成果展示

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菠萝蜜系列科技产品

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研发草果系列科技产品 助力怒江脱贫攻坚

 

      五、热带园林景观研究与科普示范

      5年来,香饮所坚持“科学研究、产品开发、科普示范”三位一体发展模式,重点开展热带植物园艺研究与科普示范,牵头成立“热带植物园创新联盟”,联合华中农业大学共建“康养园艺研究院”,进一步提升热带植物资源保护与创新利用水平。

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牵头成立植物园创新联盟

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共建“康养园艺研究院”

      5年来,香饮所累计接待社会公众300多万人次,直接提供就业岗位300多个,间接提供就业岗位2000多个;累计派出专家500多人次,深入海南、云南、广西等中国热区以及柬埔寨、泰国等一带一路沿线国家开展技术咨询、指导、培训等服务活动200多场次,受众2万多人次;举办“博士大讲堂”“寻香之旅”等科普体验活动500多场次,活动受众超过30万人次。获“国家生态环境科普基地”“国家热带香料饮料作物三产融合科技示范展示基地”“科普中国”“全国科普工作先进集体”“《全民科学素质行动计划纲要》实施工作先进集体”等多项荣誉,科普工作成效显著,起到了良好的科普宣传与示范辐射作用。

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科普活动

      “十四五”期间,香饮所将坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,以国家热带科技创新中心为契机,进一步增强自主创新能力,加快推进世界一流的热带香料饮料科技创新中心建设。