一、项目名称
二、提名意见
该成果基于我国旱区国土绿化生态建设振兴乡村林区，以胡杨、刺槐等材料，揭示抗旱转录表达基因的分子、生理生化和形态建成调控功能和机制，发现根系向水性抗旱的多个关键基因，揭示了地上感知干旱信号和地下向湿性生长的DREB2A、XET等多种分子调控机制，为林木在很少灌溉或难以灌溉立地条件下抗逆生存生长机制的重要进展。发掘调控林木根系向水性抗旱性的多种关键基因，建立其多种分子调控机制的林木选育技术，将抗旱林木良种选育提升到多分子选育水平。突破抗旱林木良种繁殖困难瓶颈，建立多种快速繁育技术体系，促进林木良种化进程；建立良种试验示范基地，四星级农业休闲园区，油用牡丹林木种质资源库，研发建立抗旱林木，牡丹绿化油用等乔冠树种适地适树技术规程，提升干热河谷、矿区、山区、平原造林绿化生态经济发展。 该成果在国土绿化与资源功能叠加结合，将牡丹拓展为大地绿化油料树种推广应用，南非黑荆树、渤海柳1号，‘凤丹’累计推广300余万亩；获得抗旱林木材料44个，获国家发明专利7项，植物新品种权16个；建立抗旱林木良种繁育基地、农业休闲示范园区、国家油用牡丹种质资源库各1个；培养研究生54名，发表学术论文70余篇，培训大批专业技术人才；助推脱贫攻坚国家发展战略。
我单位审阅了该项目推荐书及附件，确认材料真实有效，按照要
求和项目完成单位对项目情况进行公示，目前无异议。
三、项目简介
该成果属林业领域，获得国家省部委有关抗旱林木基因功能鉴定和离体快繁原理技术研究项目支持，历经15年重点研究林木抗旱性多种分子调控机制及其良种选育应用技术。
㈠主要技术内容：
⑴发现多种根系向水性抗旱关键基因，揭示其协同调控提升抗旱性的分子机制，支撑林木抗旱分子育种技术创新。①发现洋白蜡、胡杨、蒺藜苜蓿、油用牡丹‘凤丹’抗旱关键基因DREB2A、WRKY和XET，阐明其抗旱分子调控功能；揭示DREB与WRKY启动子响应环境胁迫的顺式作用元件差异，为抗旱分子鉴定依据。②阐释转录因子DREB2A/WRKY响应干旱信号、调控XET 基因促进根系结构重建的多基因时空协同抗旱机制，为抗旱基因及其启动子鉴定林木抗旱性基础。③采用高通量测序技术结合降解组测序分析，从抗旱节水和耐盐胁迫两个方面对胡杨进行系统的miRNA基因组学研究，构建miRNA调节胡杨抗逆分子机制的理论框架和基因组数据框架。鉴定杨树2542个新的和504个响应干旱胁迫的lincRNA基因，预测通过靶基因模式作用于miRNA 的调控机制。分析胡杨、毛果杨响应干旱的功能基因组特征，水
分胁迫诱导相关基因的表达，对杨树耐旱机制进行系统探讨。深入研究胡杨PeSCL7、PeNAC036、PeCBF4a参与调节胡杨抗逆性的分子机制，HLH35、NFYB7、ERECTA、CHYR1、EPF1等基因调控杨
树气孔发育、气孔开度与水分利用效率，为通过降低水分消耗提高水分利用效率途径，为杨树及木本植物抗旱性定向培育提供了理论基础与基因资源。
⑵研究建立多种分子协同调控提升抗旱性的林木良种分子-生理-形状选育技术体系，提升抗旱林木材料精准选育效率。①研建长引物PCR高效基因剪接技术，发明基于林木DREB2A、WRKY和XET等抗旱基因及其启动子功能的抗旱测试技术，鉴定林木抗旱遗传性。②发明降低测试环境干扰的梯度干旱测试系统，提升林木抗旱鉴定真实性和准确性。③创建多生理生化指标定量测定技术，鉴定林木干旱适应性，获得天然抗旱林木材料44种。
⑶突破抗旱林木材料繁育瓶颈，建立高效快繁技术体系，促进林木良种化进程。建立山楂种子促萌技术，研发抗旱林木造林绿化技术体系，促进国土绿化生态经济产业发展，①黒荆树繁殖应用技术促进干热河谷绿化；攻克建立刺槐细胞悬浮培养、白杨幼化快繁、红叶卫矛多倍体体细胞培养和芽休眠破除等技术，支撑多基因抗旱树种推广应用。②创建山楂高低温变温层积法促萌技术体系萌发时间从2年缩短至1年，促进良种繁育应用生产应用。③建立‘凤丹’组织培养发明专利技术，小植株驯化成活率达97.
8%，促进牡丹绿化油用种苗繁育推广；④建立常州国家油用牡丹林木种质资源库，促进国家牡丹油用资源保护利用战略；⑤云南楚雄、山西潞安、山西渭南、京津冀地区造林绿化300万亩以上，促进生态、经济和社会效益提升。
㈡专利授权情况
该成果关键技术具有自主知识产权，获得国家发明专利授权7项，植物新品种16项。
㈢技术经济指标
该项目主要为公益性社会效益，国土绿化、生态效益叠加山楂、牡丹籽油等效益，促进振兴乡村和林区、稳定农村林区经济社会发展，一些地区改变娶妻生育困窘、就业和社会稳定发展。生态、经济和社会效益提升显著。
㈣应用推广及效益情况
成果转化应用于产业化生产和林业人才培养。⑴多基因抗旱乔木树种应用。抗旱林木材料已用于北京绿化工程，养护多年工程质量稳定可靠。黒荆树在我国西南干热河谷地区推广应用，促进区域植被恢复、防护林营建和特森林药用资源培育。柳树新品种渤海柳1号等；建立柳树闭合农工产业链；主材和全部剩余物用于生产重组木、碳基肥、活性炭、木醋液及生物质余热发电，林下发展种植养殖经济。在我
国北方推广应用至少20万亩。
⑵获得山楂种子解除种子休眠的最佳方案：种子最佳采收期和梯度变温层积解除休眠的有效措施，简化解除种子休眠方法，种子萌发时间从2年缩短为1年，提高了效率和出苗质量，在我国河北地区广泛应用。⑶创建国家油用牡丹林木种质资源库，建设牡丹籽油综合示范工厂，油用牡丹‘凤丹’推广种植300余万亩。
该项目成果应用于林业专业人才培养，培养研究生54名，发表学术论文70余篇，培养国家高等林业专业技术人才。培训大批技术人才和培育骨干企业，促进林业产业发展生态、社会和经济效益巨大，战略意义显著。
四、客观评价
㈠科技查新：经中国林业科学研究院林业科技信息研究所确认，林木抗旱性多种分子调控机制及其良种选育应用技术为创新成果：鉴定林木抗旱关键基因DREB2A调控林木洋白蜡直根生长功能；整合建立DREB2A和WRKY转录因子响应干旱胁迫，启动XET基因调控根系向水性向地性生长，提高林木抗旱性的分子表达调控机制；基于确定DREB2A、WRKY和XET为抗旱关键基因及其分子偶联机制的协同作用，筛选鉴定同时具有抗旱关键基因的天然树种资源的精准选育理论及其技术体系等均未见完全相同的文献报道，具有文献新颖性（附件1）。
㈡项目验收报告：国家科技部、专家组验收通过本团队主持的国家863、省部委等项目，确认DREB、XET等基因抗旱功能鉴定及其良种选育技术成果和人才培养成果（附件2）。
㈢第三方评论：长引物PCR和高效基因剪接技术被美国健康与医学周报（2009-02-02和2009-02-05）评论在遗传学和基因组学方面取得进展；Scientific Reports主编Richard White和Suzanne Farley签发证书（2018-5-26），发表于Scientific Reports, 2017,7(1):12188的胡杨异形叶和根系向水性抗旱性基因网络排名在该期刊2017年发表的700篇植物科学论文中顶级100篇的第66位（附
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