观赏植物栽培生理方向学术团队

团队简况

本团队由园艺学院观赏植物栽培生理学术方向的四位教师组成，其中教授1人，讲师3人。以百合、朱顶红、芍药等代表性花卉为研究对象，主要开展了商品种球种苗脱毒保存与繁育技术、发育生理研究，在基于分子生物学的种球发育与繁殖机理、休眠生理等研究领域取得一定成果。主持国家自然科学基金、辽宁省重点实验室课题、省农业攻关重大项目子题、辽宁省高等学校优秀人才支持计划项目、省教育厅基金、中国博士后科学基金、辽宁省百千万人才工程培养计划课题、辽宁省外专局引智课题、沈阳农业大学拔尖人才基金等课题20余项。获辽宁省自然科学学术成果一等奖2项，二等奖3项；申报国家发明专利5项；发表学术论文90余篇，主编著作4部，参编著作10余部。近年来，在球、宿根花卉种球、种苗培育和工厂化繁殖领域得到了较快发展，构建了百合等各类花卉不同途径的高效再生及离体快繁技术体系、商品种球繁育和种球低温处理技术体系，建立了基于体细胞胚发生的遗传转化技术平台。

团队始终将球、宿根花卉品质形成机制研究作为主攻方向，目前取得重要进展：

l 明确了低温解除百合鳞茎休眠的生理生化机制，率先提出了百合鳞茎休眠及休眠解除的标志以及鳞茎不同部位在休眠中的作用；建立了东方百合、亚洲百合以及部分野生百合的种球低温贮藏技术体系。

l 明确了碳水化合物代谢在百合等球根花卉鳞茎发育以及种球繁殖中的重要作用，建立了各类百合以及大花朱顶红的工厂化鳞片繁殖技术体系，目前正在对鳞茎发育与休眠的分子机制进行深入研究。

l 发现了百合等球根花卉离体再生存在器官直接发生、器官间接发生以及体细胞胚发生等不同途径，发明了用于百合遗传转化和种球快繁的tTCL离体再生技术以及体细胞胚离体再生方法，实现了百合体细胞胚发生的同步化调控。

l 在百合转录组测序以及miRNA测序的基础上，率先了开展了百合体细胞胚发生的分子机制以及体细胞胚利用研究。

团队的人才培养和科技创新条件显著改善，拥有专用实验室300余平方米、试验地3亩。目前，主要以百合作为研究对象，开展种球品质形成机制、体细胞胚发生机制、多倍体材料培育以及人工种子创制等研究工作。

                      

团队成员

孙红梅（1972-），团队带头人，博士，教授，博士生导师。中国园艺学会理事、球根花卉分会常务理事。入选辽宁省高等学校优秀人才支持计划、辽宁省优秀青年骨干教师培养计划、辽宁省百千万人才工程培养计划、沈阳农业大学天柱山学者培养计划。曾被授予“辽宁省巾帼建功标兵”荣誉称号，并荣获“沈阳市五四奖章”。主讲“现代观赏园艺学”、“观赏植物生理学”、“科技论文写作”、“花卉栽培技术”等博士生、硕士生以及本科生课程，参编国家级教材9部，出版专著1部。荣获沈阳农业大学青年教师优秀课一等奖、现代教育技术演示竞赛一等奖等教学奖励。主持国家自然科学基金6项、省部级课题10余项；研究方向为球根花卉品质形成机制。

王锦霞（1974-），讲师，2000年硕士毕业于东北林业大学园林专业。主讲“花卉学”、“观赏树木学”、“花卉栽培技术”等本科生课程，指导本科毕业生40余人。主讲的“花卉学”课程为校一类课，教学评价为优秀。主持沈阳市和沈阳农业大学课题2项，参加国家自然基金项目5项、辽宁省教育厅基金等多项，参加辽宁省教学研究课题1项、校级教学改革课题4项；在《园艺学报》等核心期刊发表学术论文10余篇，CPCI收录2篇;副主编著作2部，参编著作2部。研究方向为球宿根花卉栽培生理与装饰应用。

王春夏（1978-），讲师，观赏园艺系主任。2004年硕士毕业于华中农业大学园林植物与观赏园艺专业。主要承担《观赏植物采后生理与技术》、《花卉栽培技术》、《园艺专业实践》等本科生课程，指导本科毕业生20余人。主持国家自然科学基金青年基金1项，参与国家自然科学基金面上项目、辽宁省教育厅、辽宁省重点实验室课题、省农业攻关重大项目子题等课题7项，参与沈阳农业大学教学改革课题3项；主编大连市现代农业科技丛书1部，参译科谱著作1部；获辽宁省教育厅科研成果1项。研究方向为球宿根花卉栽培生理。

王志平 (1988-)，讲师，2011年本科毕业于东北师范大学生物技术专业，2017年博士毕业于中国农业大学植物学专业。主要承担《花卉栽培技术》、《园艺专业实践》等本科生课程。研究方向为观赏植物分子生物学。

优势与特色

团队承担着观赏植物栽培人才培养和科技创新双重任务，工作目标是探索现代栽培基础理论，开发花卉栽培以及种球、种苗生产繁育新技术，提高花卉生产水平。目前，本团队已经在球、宿根花卉低温贮藏机制与技术、种球发育的碳水化合物代谢机制、优质种球种苗工厂化生产与繁殖技术以及体细胞胚培养与应用等研究领域形成了自己的特色。

百合鳞茎发育与休眠的生理机制：发现了百合鳞茎不同部位在休眠中的作用，明确了顶芽是百合鳞茎休眠及休眠解除活动的中心。明确了低温解除百合鳞茎休眠的生理生化机制，提出了碳水化合物代谢与球根花卉种球休眠以及发育密切相关。相关内容已编入‘十一五’国家级规划教材《观赏植物生物学》以及《观赏植物采后生理与技术》。

球根花卉优质种球培育技术：建立了各类百合埋片繁殖技术体系以及大花朱顶红双鳞片繁殖技术体系，在脱毒原始材料培养阶段，建立了不定芽诱导、小鳞茎直接发生、愈伤组织间接发生以及体细胞胚发生等不同途径的高效再生和离体快繁技术体系。

百合体细胞胚发生机制与应用：研制出百合种球tTCL离体再生方法以及多种百合的体细胞胚高效离体再生方法，首次实现了百合体细胞胚发生的同步化调控，为百合体细胞胚应用以及体胚发育的分子机制研究奠定了基础。在建立百合体细胞胚诱导及调控技术体系的基础上，创制野生百合多倍体材料，提高了野生百合的应用价值。同时开发出基于体细胞胚诱导的百合遗传转化体系。

承担的主要科研项目

国家自然科学基金项目

●  生长素介导WOX调控百合胚性细胞形成的分子机理（31872150）

●  内源诱捕靶标介导MIR171调控百合体细胞胚发生的功能解析（31672179）

●  百合体细胞胚发生过程中关键miRNA与靶基因的网络调控研究（31471897）

●  百合鳞茎“蔗糖-淀粉”代谢途径中SuSy和AI基因的生理功能研究（31171981）

●  百合鳞茎发育的蔗糖降解模式及关键酶基因的时空表达（30972023）

●  百合SUTs在小鳞茎源库转变中的生理及基因功能（31201644）

●  酚类物质对百合鳞茎休眠的生理调节作用研究（30400307）

辽宁省高等学校优秀人才支持计划（A类）项目

●  两种野生百合体胚发生、遗传稳定性及其多倍体植株再生研究（LR2013029）

辽宁省重点实验室项目

●  百合商品种球淀粉代谢机理与调控技术研究（LS2010148）

辽宁省农业攻关重大项目-子课题

●  北方设施百合优质栽培模式与技术研究与示范（2011215003-06）

中国博士后科学基金

●  百合鳞茎发育与休眠过程中蔗糖降解关键酶的基因表达（20090451280）

辽宁省“百千万人才工程”人选项目

●  东方百合商品种球产业化生产基础理论及配套技术研究

辽宁省外专局引智项目

●  设施园艺作物低碳高效安全生产技术研究与应用

辽宁省教育厅基金

●  酚类物质对百合鳞茎休眠的生理调节作用及蛋白调控（2004F084）

●  东方百合种球产业化生产技术研究（20060787）

沈阳农业大学拔尖人才基金

●  百合鳞茎发育过程中蔗糖降解的生理及分子机制

获得的主要科研成果

代表性论文

l Small RNA and transcriptome sequencing reveal a potential miRNA-mediated interaction network that functions during somatic embryogenesis in Lilium pumilum DC. Fisch, Frontiers in Plant Science, 2017, 8:566

l The use of miRNAs as reference genes for miRNA expression normalization during Lilium somatic embryogenesis by real-time reverse transcription PCR analysis, Plant Cell Tissue and Organ Culture, 2017, 129 (1):1-14

l miR171 and its target gene SCL6 contribute to embryogenic callus induction and torpedo-shaped embryo formation during somatic embryogenesis in two lily species, Plant Cell Tissue and Organ Culture, 2017, 130 (3): 591-600

l Somatic embryogenesis and direct as well as indirect organogenesis in lilium pumilum DC. Fisch., an endangered ornamental and medicinal plant, Bioscience Biotechnology and Biochemistry, 2016, 80 (10): 1898-1906

l Validation of reference genes for accurate normalization of gene expression in Lilium davidii var. unicolor for real time quantitative PCR, PloS one, 2015 10 (10): e0141323

l Transcriptome analysis of carbohydrate metabolism during bulblet formation and development in Lilium davidii var. unicolor, BMC plant biology, 2014, 14 (1): 358

l Effects of temperature, plant growth regulators and substrates and changes in carbohydrate content during bulblet formation by twin scale propagation in Hippeastrum vittatum ‘Red lion’, Scientia Horticulturae, 2013, 160: 230-237

l Establishment of the total RNA extraction system for lily bulbs with abundant polysaccharides, African Journal of Biotechnology, 2011, 10 (78):17907-17915

l Effects of Low Temperature on Dormancy Release in Lily Bulbs. Floriculture and Ornamental Biotechnology, 2007, 1 (1): 41-46

l Physiology mechanism of metabolisms in the middle scales of Lilium davidii var. unicolor bulbs stored at low temperature for dormancy release, Agricultural Sciences in China, 2005, 4 (7): 521-527

发明专利

●   用于细叶百合遗传转化和种球快繁的体细胞胚离体再生方法（ZL201410317450.3）

●   用于兰州百合遗传转化和种球快繁的tTCL离体再生技术（ZL201310469178.6）

●   适用于百合体胚组织miRNAs分析的RNA提取方法（201810143689.1）

●   一种基于体细胞胚发生的细叶百合高效遗传转化体系（201810202479.5）

●   一种百合SuSy3基因克隆及植物表达载体的构建方法（201511011437.6）

获奖科技成果

●   辽宁省自然科学学术成果一等奖 —— “百合鳞茎低温解除休眠过程中酚类物质含量及相关酶活性的变化”

●   辽宁省自然科学学术成果一等奖 —— “内源ABA对兰州百合鳞茎顶芽内物质变化的调节作用”

●   辽宁省自然科学学术成果二等奖 —— “IBA与GA3调控百合鳞片扦插繁殖的“淀粉-蔗糖”代谢机制”

培养研究生情况

    团队已培养博士和硕士研究生58名，在读研究生19名，另有200余名园艺专业本科生在本团队完成学位论文工作。有10余名研究生获得国家奖学金、辽宁省优秀毕业生、沈阳农业大学优秀博士/硕士学位论文以及顾慰连纪念奖学金等奖励。培养的博士研究生和近三年部分硕士研究生情况如下。