莲藕优质高效生产关键技术集成创新及应用1.项目背景莲藕种植主要在中国，莲藕产业已经成为我国中部乃至全国农村经济发展和农民增收的重要支柱性产业，成为农业新的经济增长点。莲藕营养丰富，全身是宝，用途极广，具有食用价值、药用价值、美容价值、观赏价值，是出口创汇和外贸加工的重要原料。但是，莲藕产业关键技术与日益发展的经济需求矛盾日益突出，鉴于单一的技术创新无法满足莲藕产业的发展需求等问题，按照发展莲藕产业的思路，以莲藕品种、种植为源头、保鲜加工新工艺创新等，突破专用品种、高效栽培、加工及综合利用等技术瓶颈，构建优质高效生产技术体系，是产业之急需。2.主要思路以莲藕食品安全为目标，围绕莲藕产业发展难题、解决瓶颈急需，精心设计、刻苦攻关，突破专用品种、高效栽培、加工及综合利用等技术瓶颈；对影响莲藕无公害生产的遗传、生化、品种、品质、栽培、保鲜加工技术及其设备和控制工艺等多种因素进行研究，为实现莲藕安全生产优质化、无害化、标准化，构建多因调控无公害安全生产技术体系，为莲藕产业提供技术支撑。技术路线：3.项目特点及主要科技创新本项目特点属于集成创新，重点是莲藕产业关键技术的研发和莲藕产业链多因调控无公害生产技术体系的创建，核心是莲藕产业关键技术集成创新及应用。3.1 莲藕遗传育种技术创新 率先开展了莲藕DNA分子标记技术研究，研究了莲品种资源的指纹图谱、核心种质及亲缘关系，建立了莲品种的纯度鉴定方法，为莲种质资源的可持续利用奠定了基础；率先开展了莲藕基因资源发掘技术研究，克隆了莲的一系列重要功能基因，其中淀粉合成相关基因、开花习性相关基因，开辟了莲藕品质改良和提高产量的新途径；系统开展了莲藕杂交育种技术和莲藕诱变育种技术研究，采用生化辅助育种与常规育种技术结合，以丰产优质、高抗、适应性广的育种材料为母本，以高繁殖力的优质材料为父本进行杂交，以高产优质为目标，重点突破高产与优质的负相关，兼顾多抗与高产，并结合生化辅助育种技术，在生长期进行多酚氧化酶、果胶酶、过氧化氢酶、总酚、儿茶素、黄酮含量、蛋白质、还原糖和抗氧化系统酶的检测，育成了丰产、优质、抗病性强的新品种。利用航天搭载培育白莲新品种，缩短育种周期。通过三次航天搭载子莲诱变育种实验，选用子莲品种、子莲杂交后代成熟的种子, 搭载返回式卫星，系统研究了莲子航天搭载诱变效应及后代遗传变异。开展了莲藕栽培品种之间、栽培品种与野藕资源之间的人工杂交、自然杂交及其后代性状比较实验等莲藕新品种育种创新，获得了“莲藕品种选育的方法”的授权发明专利。3.2 莲藕栽培生产技术创新开展了莲藕生长规律、叶龄与生育进程、叶龄与莲藕分枝生长对应关系、病虫害防治及其叶龄模式优质高效栽培技术研究，创新了莲藕生态工程、种养模式优质高效生产技术，制订了藕莲、子莲、藕带等优质高效生产技术标准（规程），获得了3个绿色食品证书和1个有机产品证书。 3.3 莲藕保鲜加工技术创新研究了莲藕采前采后生理生化特性、品质、天然保鲜剂、莲藕活性乳酸菌、植酸（PA）等生物保鲜技术及加工新工艺、新技术，获得了8项国家专利，研发了12个相关产品，完善和制订了6项无公害生产技术标准（规程），获得了6个绿色食品证书。产品质量达到国家国际标准，增加了出口创汇。3.4 莲藕多因调控无公害安全生产技术体系创新创建了莲藕多重(复合)育种技术体系、莲藕多因调控无公害生产栽培技术体系和莲藕多因调控保鲜加工技术体系。3.4.1 创建了莲藕多重(复合)育种技术体系创新了莲藕生化遗传辅助育种、分子标记辅助育种与常规育种技术相结合的多重(复合)育种技术，创立了莲藕育种新技术体系，避免了盲目性，缩短了育种周期，从而实现了少打药、适施肥、节水、优质高产的目标，筛选和培育了莲藕高产优质品种和适合保鲜加工的专用新品种。“中仙藕莲1号”、“中仙藕莲2号”、“中仙藕莲3号”、“中仙藕莲4号”、“中仙子莲1号”、“太空莲1号”、“太空莲2号”、“太空莲3号”等8个专用品种，并制定了相应的无公害生产技术规程，为莲藕无公害生产奠定了重要基础。3.4.2 创建了莲藕多因调控无公害生产栽培技术体系研究了莲藕生长机理、需水规律，子莲壳莲产量构成因素、莲子果形指数、子莲地下茎的生长规律、子莲壳莲产量方位效应，藕莲地下茎膨大因素等，为建立莲藕多因调控无公害高产高效生产技术体系提供了理论支撑。研究了莲藕生长机理、需水规律，开展了莲藕繁殖、高效栽术、节水简化技术、莲渔共生、莲田套养泥鳅、莲虾连作多因调控生产栽培技术体系创新，制定了相应的技术规程。研究了莲藕无公害施肥管水、病虫草害防治和种、膜、肥、水、土、密等生产要素的交互作用效应等多项配套技术体系，开展了莲藕繁殖及高产技术、高效无公害栽培技术、莲藕节水简化栽培，莲渔共生、莲田套养泥鳅、莲虾连作等无公害高产高效多因调控生产技术体系创新及应用，创制了“一二三”莲藕专用新品种低成本繁殖技术种苗繁供体系，制定了相应的技术规程。3.4.3 创建了莲藕多因调控保鲜加工技术体系研究了莲藕采前采后生理生化特性、品质、天然保鲜剂、保鲜及加工技术，建立了莲藕多因调控保鲜加工技术体系，获得了8项国家专利，研发了12个相关产品，完善和制订了6项无公害生产技术标准（规程），获得了6个绿色食品证书。一种莲藕复合汁及其生产方法、莲藕膳食纤维的固态发酵制备方法及其产品，糯米藕灌装机械装置、捶藕加工机械装置；莲子膨化食品及其制备方法、一种藕带保鲜剂及用其保鲜藕带的方法、清水藕带罐头的制备方法、一种藕制品快速腌制方法。4.与国内外同类研究、同类技术的主要参数、效益及市场竞争力对比由于莲藕种植主要在中国，国外对莲藕无公害研究并不多见。国内武汉市蔬菜科学研究所、中科院武汉植物园、中国荷花研究中心、扬州大学、金华市农业科学院、建莲研究所等单位主要采用系统选育、杂交育种常规育种方法进行莲藕品种（藕莲、子莲、花莲品种）单一技术研究，由武汉大学牵头组织华中农业大学、湖北省农科院、武汉轻工大学、湖北工业大学等19个单位对莲藕整个产业链技术系统进行了研究；国外日本、泰国对花莲品种有所研究、美国、澳大利亚等研究了莲分类，由于种植面积不大对莲藕整个产业链技术研究比较少。本项目是莲藕产业链无公害生产技术集成创新。对影响莲藕保鲜的多种因素遗传、生化、品种、品质、栽培、保鲜加工技术及其设备和控制工艺等莲藕多因调控技术体系进行了系统研究，为莲藕产业化提供了技术支撑。国外尚无同类研究、同类技术研究。国内偶见单一生产技术总结或单一研究。4.1教育部科技查新工作站（Z07）2014年9月查新结论：莲藕优质高效生产关键技术研究及应用，通过对国内外文献检索，相关技术国内外未见检出文献报道。4.2教育部科技查新工作站（Z07）2014年7月查新结论：本项目利用复合育种技术、多因调控栽培以及保鲜加工技术，实现莲藕的安全生产优质化、无害化、标准化的技术特点在上述文献中未见涉及。在检索出的国内外相关文献中，未见有与本查新项目研究的内容完全相同的文献报道。4.3教育部科技查新工作站（Z07）2009年12月查新结论：莲藕多因调控无公害高产高效生产技术创新通过对国内外文献检索，本项目开展的莲藕多因调控无公害高产高效技术，国内外未见检出文献报道。5.项目经济生态社会效益、市场竞争力和推广应用前景分析 本项目成果先后在湖北、江苏、江西等地推广莲藕新品种新技术728.48万亩，新增产值784040.33万元、新增利润370942.84万元、新增税收26950.1万元，出口创汇78239.6万美元，培养技术人才99人，培训农民32986人次，经济、生态、社会效益显著。产品出口日本、韩国、美国、加拿大和、欧美国家，尤其在东南亚很受欢迎，市场竞争力强。在国内外具有很好的发展前景，潜在效益大，若在全国适宜地区加大推广应用力度，可年增加产值500亿元，新增利润50亿元、新增税收5亿元、新增创汇5000万美元以上，增加就业15000个，该成果对推动产业结构调整和优化升级，产品更新换代，实现技术跨越等方面作用巨大，尤其是实现技术跨越的带动程度强，可有力推动行业技术进步，促进相关产业发展。