首页>>组织结构>>科研机构
4.槟榔研究室
  作者: 科研机构   来源: 椰子研究所  日期: 2023-08-16   点击:        打印  ] 我要分享


一、简介

以槟榔为研究对象,针对当前槟榔生产上优良种苗缺乏、栽培技术落后、经营模式单一等问题,开展优质槟榔新品种选育及种苗繁育、高产栽培关键技术研究及推广、林下立体种养模式、产品精深加工等研究工作,为槟榔产业健康发展和农民增收提供科技支撑。现有科技人员15人,其中高级职称7人。

二、研究方向

方向一:槟榔种质资源收集保存与鉴定评价

方向二:槟榔遗传育种

方向三:槟榔高产高效栽培

三、科技平台

国家热带棕榈种质资源圃(槟榔分区)

海南省槟榔种质资源圃

中国热带农业科学院槟榔研究中心

四、科技成果

1.选育出“热研”系列槟榔新品种

“热研1号”槟榔是椰子所从海南本地种槟榔中选育出的我国第一个槟榔品种,于2010年通过海南省品种审定委员会认定,2014年6月经全国热带作物品种审定委员会审定通过。该品种经过对选育获得的后代进行多年品种比较试验表现为高产、稳产。该品种 4~5年开花结果,10年后达到盛产期,经济寿命达60年以上,平均年产鲜果9.52 kg/株;选育出“热研2号”(短节间)、“热研3号”(细杆型)槟榔新品种,通过了海南省组织的品种认定。

2.建立槟榔健康种苗规模化繁育技术体系

针对槟榔种苗市场紊乱,种苗良莠不齐,标准不一等问题,研究构建了槟榔健康种苗规模化繁育技术体系,该技术体系可使种果萌发率提高12.5%,种苗出圃率提高27%,生产成本降低31.5%。

3.全球首次发布槟榔全基因组图谱

全球首次完成及公布海南槟榔全基因组测序。槟榔全基因组的发布开启了槟榔后基因组时代,“热研1号”槟榔参考基因组将为槟榔个体的重测序、功能基因的挖掘(抗病、优质、特异)和重要品质(软纤维、高槟榔碱等)形成机理研究、全基因组关联分析等提供了重要的参考体系,对槟榔分子生物学研究和加快育种步伐具有里程碑意义。研究成果Chromosome-scale genome assembly of areca palm (Areca catechu)发表于中科院JCR一区期刊《Molecular Ecology Resources》(IF2021=7.09)。

4.研发出槟榔高效栽培系列产品及配套应用技术

针对当前海南槟榔园单产较低的问题,在研究槟榔营养需求规律的基础上,结合海南槟榔园土壤养分状况,研发出槟榔苗期、促花保果、壮果、水溶性全营养专用肥等系列产品及其施用技术,解决了槟榔园有机肥施用不足、大量元素施用不平衡、中微量元素施用不足、施肥用工量大等问题,突破了现有槟榔施肥技术的瓶颈,可显著提高槟榔座果率及产量,一般低产槟榔园可实现增产30%-50%,目前在海南槟榔主产区万宁、琼海、琼中、屯昌、定安等市县推广应用面积达2万多亩,受到了槟榔种植户的欢迎。

针对槟榔心部病虫害危害严重、防治成本高、防效差等技术难题,通过药剂筛选、生理性病害矫治试验、剂型研制和综合防治效果评价,研发出槟榔专用肥药包、投放装置及配套施用技术,可有效防治槟榔椰心叶甲、红脉穗螟、心病腐、叶片畸形等病虫害,成本较传统人工施用技术降低47.2%,时效性延长40%,防治效果提升10%,具有防效高、操作简便、持效期长、成本低等优点。

5.槟榔生理性黄化机制研究

槟榔生理性黄化和幼苗条纹状白化现象大面积发生,且逐年加重,导致槟榔长势、产量和质量遭受严重影响。通过对槟榔生理生化、转录和代谢水平进行比较分析,发现缺铁严重影响叶绿体的发育和氮素的同化,进而抑制叶绿素的合成,导致叶片黄化。槟榔响应缺铁的机制可能是通过合成并向根际分泌黄酮和酚酸等物质,进而促进有利于铁还原(或植物生长)的根际微生物的富集与生长。此外,铁浓度过高亦会对槟榔产生毒害,POD相关基因的上调是抵抗高铁毒害的一种防御机制。本研究结果为精准控制铁浓度、改善槟榔生理性黄化提供了理论依据。

此外,从生理生化和转录水平对正常和白化幼苗进行了比较分析。本研究鉴定的与槟榔白化相关基因将成为遗传修饰或分子标记开发的重要目标,将有助于未来槟榔的高效育种工作。

以上研究首次从分子水平揭示了槟榔叶片生理性黄化与条纹状白化的分子调控机制,为槟榔生理性黄化防治以及高效育种方面提供了理论支撑。相关研究成果分别以“Iron deficiency leads to chlorosis through impacting chlorophyll synthesis and nitrogen metabolism in Areca catechu L.”和“Comparative biochemical and transcriptome analysis provides insights into the regulatory mechanism of striped leaf albinism in arecanut (Areca catechu L.)”为题在中科院JCR二区的top期刊《Frontiers in Plant Science》(IF=5.7)和中科院JCR一区的top期刊《Industrial Crops and Products》(IF=5.6)上发表。

6.集成构建槟榔低产槟榔园改造技术

该技术在槟榔田间基本情况调查的基础上,选点应用营养诊断配方施肥技术,制定施肥方案,集成抗旱滴灌技术、水肥一体化技术和病虫害综合防治技术,对低产槟榔园进行熟化、改造示范及推广。该技术的实施可使槟榔青果产量提高一倍以上,且槟榔鲜果的质量有显著的提升。

7.研究建立槟榔/香草兰林下复合经营模式

在槟榔园复合经营方面,重点开展槟榔/香草兰复合栽培模式创新研究。通过使用经济环保型建园材料、筛选改进香草兰栽培基质配方和栽培模式,促进资源的再生利用等措施,构建了节本增效型槟榔间种香草兰复合栽培模式,极大地降低了其建园成本和管理成本,降低建园成本1/3以上,使其建园成本每亩控制在10000元以下;同时经济效益提高显著,香草兰2-3年投产后,平均每亩新增经济收入10000元以上。