科创中国

行业领域

农、林、牧、渔业

需求背景

国外行业现状及发展趋势：菊花是我国传统名花，也是世界四大切花之一，其栽培面积和产量均位于世界花卉前列。菊花品种繁多，广泛用于盆花、切花、园林绿化。目前，国际上的菊花分子育种方向主要包括花色、花型、株型、花期、抗性等性状，这些方面已取得显著成果。而CRISPR/Cas9系统介导的基因编辑技术则是目前最有效的基因工程育种手段，已被广泛用于水稻、小麦、大豆、烟草、番茄、油菜、黄瓜、菊花等农作物和园艺作物的遗传育种改良。目前，在菊花性状改良方面，韩国学者李承久（2020）利用基因编辑技术成功获得了蓝色菊花，为基因编辑遗传改良菊花开辟了新途径。菊花的花期调控技术在全世界范围内都比较成熟，但是，利用植物超微弱发光强度，准确确定菊花花芽分化进程，是我们课题组的首创技术，它可以更有效的制定遮光和补光的时间，从而节约大量的人力、物力和财力等成本。另外，菊花作为茶用菊栽培，在国外未见报道。但杭白菊中提取类黄酮的方法有较多研究报道。其中，真空临界微萃取技术是目前最高效的萃取方法，已有研究报道，利用该技术，回收和纯化杭白菊类黄酮可以达到85%以上，而国内的回收率只有约30%。因此提升空间较大。

国内行业现状及发展趋势：菊花作为药用、食用和茶用的栽培面积在全国范围内不断扩大，目前我国栽培菊花面积已达8900ha，而随着乡村振兴战略的实施，菊花得到了越来越多的应用。菊花作为茶用菊在山东省内的栽培面积也在不断增加。但是，全国范围内类黄酮含量高的菊花品种缺乏，精确花期调控技术比较落后，类黄酮回收率和纯化率较低等瓶颈问题还有待解决。

  目前菊花生产中，类黄酮含量高的菊花品种缺乏，精准花期调控技术较落后，菊花类黄酮回收率和纯化率较低，菊花加工产品中类黄酮含量过低，从而制约了菊花作为茶菊产品和中药材资源的科学合理开发利用。

需解决的主要技术难题

类黄酮含量高的菊花品种繁育；精确花期调控技术引进和开发；类黄酮回收技术和纯化技术引进和开发。

期望实现的主要技术目标

研究克隆类黄酮合成关键转录因子基因，利用转基因和CRISPR/Cas9系统的基因编辑技术，创制类黄酮含量高的菊花新种质，解决泰安地区生产上优良菊花品种缺乏的问题；研究菊花花芽分化过程中，不同光照处理对菊花叶片超微弱发光强度的变化规律，准确制定菊花光照处理时间，解决泰安菊花产业生产上的无效遮光和补光而浪费人力、物力和财力的问题；研究不同萃取方法和不同温度、吸附柱、留柱时间等因素，对类黄酮化合物回收率的影响，筛选出类黄酮回收率高的最佳方案，解决泰安菊花产业生产上类黄酮成分浪费的问题，提高菊花加工产品的品质。届时泰安地区菊花产业将领先全国菊花产业发展，惠及千家万户，带动种植户增收致富，做好乡村产业振兴工作

需求解析

解析单位：山东省泰安市 解析时间：2022-10-30

马雪莉

泰山职业技术学院

教授

综合评价

需求基本能够解决，可以分成三步：1、研究克隆类黄酮合成关键转录因子基因；2、利用转基因和CRISPR/Cas9系统的基因编辑技术，创制类黄酮含量高的菊花新种质；3、筛选出类黄酮回收率高的最佳方案。

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