菊花遗传与种质创新利用研究团队针对菊花优异基因资源挖掘利用不足，和花色、花型、花期及抗性等重要性状形成机制不清，影响种质创新与新品种培育的重要问题，围绕菊花重要性状形成分子机制解析、菊花优异种质创制与新品种培育等研究方向，重点开展菊花花色、花型、株型、花期、耐盐、耐涝和抗病性等遗传和分子机制解析及新品种选育等工作。2024年度克隆花色相关CmMYB308；花型相关CsBOP、CsCYC2a1、CsCYC2a2、CsCYC2c、CsCYC2d、CsCYC2e、CsCYC2f；株型相关CmARFA1B、CmMSH1；花期相关CmBBX5和CmBBX8；叶片早衰相关CmWRKY6-like；耐涝相关CmERF4和CmWAT6.1；耐盐相关CmHSFA4、CmMYBS3、CmTCP13等基因18个。育成特定花期和花色的园林小菊新品种、茶专用菊新品种和采后保鲜期持久切花菊新品种。相关研究成果在Science Advances、Plant Physiology、Plant, Cell & Environment、Journal of Experimental Botany、Horticulture Research等国内外期刊发表论文27篇（其中SCI 论文22篇）。获得授权国家发明专利11项、植物新品种保护权26项（已公示）。
团队负责人： 陈发棣 教授
一、 研究进展
1. 优异种质形成遗传基础
涝害是菊花最为严重的非生物胁迫之一，极大地限制了菊花规模化生产及园林应用。发现转录因子CmERF4通过影响能量代谢相关基因（ADH、PK和HK2-like）和活性氧相关基因（POD20、POD1-like和CAT-like）的表达负调控菊花耐涝性，为深入解析菊花的耐涝分子机制奠定基础。相关研究成果发表于国际著名SCI期刊Journal of Experimental Botany。多数菊花品种开花时间集中于秋季，反季节生产的高能耗成本严重制约了菊花产业的可持续性发展。发现CmBBX5通过影响CmBBX8与CmFTL1启动子结合能力来抑制菊花开花，为菊花花期的分子改良与育种提供了优异靶基因。相关研究结果发表在国际主流SCI期刊Plant, Cell and Environment。盐害严重影响菊花生长、产量和品质，造成严重经济损失，已成为制约菊花产业健康发展的瓶颈问题之一。在前期发现CmHSFA4正向调控菊花耐盐性的基础上挖掘到其下游候选靶基因CmMYB121。CmMYB121响应盐胁迫的负调控菊花耐盐性。发现CmHSFA4与转录抑制因子CmMYBS3互作，以依赖CmMYBS3的方式抑制下游CmMYB121表达，从而正调控菊花耐盐性，为深入解析菊花耐盐性形成分子机制奠定了重要基础。相关研究发表于植物学领域经典SCI期刊Plant Physiology。链格孢菌为死体营养型致病真菌，适应性强，其引发的黑斑病严重危害菊花生产，广谱杀菌剂防治效果差，消耗大量人力、物力，环境污染严重。研究了嫁接对菊花链格孢菌抗性的影响，发现将菊花接穗嫁接到艾蒿砧木上可通过植物激素JA增加菊花接穗中毛状体密度和萜类化合物含量，从而提高其对链格孢菌引发的菊花黑斑病的抗性，为菊花黑斑病防治提供了一种环保且有效的替代策略。相关研究成果发表于国际著名SCI期刊Journal of Experimental Botany。
2. 作物新品种培育与应用
获授权植物新品种权26个（已公示）。育成‘金陵晨曦’、‘金陵映月’、‘钟山凝紫’、‘青峰红’等系列球型园林小菊新品种和‘南农小金星’、‘南农星辉’、‘南农星雨’、‘南农粉莺’等少芽切花大菊新品种，花色、花型、抗病性等进一步改善。
四、科研产出
1. 发表SCI论文
[1]. Jingshan Lu#, Yin Wu#, Huahao Liu, Tingyu Gou, Shuang Zhao, Fadi Chen, Jiafu Jiang, Sumei Chen, Weimin Fang, Zhiyong Guan*. Estimation of plant water content in cut chrysanthemum using leaf-based hyperspectral reffectance. Scientia Horticulturae. 2024, 323: 112517.
[2]. Lijie Zhou#, Shenhui Liu#, Yiguang Wang, Yuxi Wang, Aiping Song, Jiafu Jiang, Sumei Chen, Zhiyong Guan, Fadi Chen*. CmMYB3-like negatively regulates anthocyanin biosynthesis and flower color formation during the post-flowering stage in Chrysanthemum morifolium. Horticultural Plant Journal. 2024, 10(1):194-204.
[3]. Chuanwei Li, Likai Wang, Jiangshuo Su, Wenjie Li, Yun Tang, Nan Zhao, La Lou, Xiaoli Ou, Diwen Jia, Jiafu Jiang, Sumei Chen, Fadi Chen*. A group VIIIa ethylene-responsive factor, CmERF4, negatively regulates waterlogging tolerance in chrysanthemum. Journal of Experimental Botany. 2024, 75(5): 1479-1492.
[4]. You Wang#, Wanwan Zhang#, Chaojun Hong, Lisheng Zhai, Xinhui Wang, Lijie Zhou, Aiping Song, Jiafu Jiang, Likai Wang, Fadi Chen, Sumei Chen*. Chrysanthemum (Chrysanthemum morifolium) CmHRE2-like negatively regulates the resistance of chrysanthemum to the aphid (Macrosiphoniella sanborni). BMC Plant Biology. 2024, 24: 76.
[5]. Xuefeng Zhang#, Jiangshuo Su#, Feifei Jia, Yuhua He, Yuan Liao, Zhenxing Wang, Jiafu Jiang, Zhiyong Guan, Weimin Fang, Fadi Chen, Fei Zhang*. Genetic architecture and genomic prediction of plant height-related traits in chrysanthemum. Horticulture Research. 2024, 11: uhad236.
[6]. Jiangshuo Su, Chuanwei Li, Xiaoli Ou, Shiyun Wen, Xuefeng Zhang, La Lou, Fei Zhang, Aiping Song, Sumei Chen, Weimin Fang, Fadi Chen*. CmWAT6.1, mined by high-density genetic map-based QTL mapping, enhances waterlogging tolerance in chrysanthemum. Environmental and Experimental Botany. 2024, 219: 105612.
[7]. Yi Zhang, Yingying Xing, Xinyu Tian, Liuhui Yang, Likai Wang, Zhiyong Guan, Jiafu Jiang , Fadi Chen, Sumei Chen*. Transcriptional reprogramming regulated by the antagonistic crosstalk between strigolactone and sugar during leaf senescence of chrysanthemum (Chrysanthemum morifolium). Postharvest Biology and Technology. 2024, 211: 112826.
[8]. Xinhui Wang, Yue Wang, Yuhan Jiang, Han Wang, Lijie Zhou, Fei Li, Likai Wang, Jiafu Jiang, Fadi Chen, Sumei Chen*. Transcription factor CmHSFA4-CmMYBS3 complex enhances salt tolerance in chrysanthemum by repressing CmMYB121 expression. Plant Physiology. 2024, kiae238.
[9]. Qi Wang, Lijun Wang, Hua Chen, Shuang Wang, Jiayu Li, Deng Zhang, Lijie Zhou, Sumei Chen, Fadi Chen, Jiafu Jiang*. Two B-box proteins orchestrate vegetative and reproductive growth in summer chrysanthemum. Plant Cell and Environment. 2024, DOI: 10.1111/pce.14919.
[10]. Jiangshuo Su#, Limin Zhao#, Yingnan Yang#, Yang Yang, Xuefeng Zhang, Zhiyong Guan, Weimin Fang, Fadi Chen, Fei Zhang*. Comparative transcriptome analysis provides molecular insights into heterosis of waterlogging tolerance in Chrysanthemum indicum. BMC Plant Biology. 2024, 24: 259.
[11]. Jiangshuo Su#, Junwei Zeng#, Siyue Wang, Xuefeng Zhang, Limin Zhao, Shiyun Wen, Fei Zhang, Jiafu Jiang, Fadi Chen*. Multi-locus genome-wide association studies reveal the dynamic genetic architecture of flowering time in chrysanthemum. Plant Cell Reports. 2024, 43: 84.
[12]. Yanze He, Jun He, Yong Zhao, Shuangshuang Zhang, Xinyu Rao, Haibin Wang, Zhenxing Wang, Aiping Song, Jiafu Jiang, Sumei Chen, Fadi Chen*. Divergence of 10 satellite repeats in Artemisia (Asteraceae: Anthemideae) based on sequential fluorescence in situ hybridization analysis: evidence for species identification and evolution. Chromosome Res. 2024, 32: 5.
[13]. Jiangshuo Su, Zhaowen Lu, Junwei Zeng, Xuefeng Zhang, Xiuwei Yang, Siyue Wang, Fei Zhang, Jiafu Jiang, Fadi Chen*. Multi-locus genome-wide association study and genomic prediction for flowering time in chrysanthemum. Planta. 2024, 259: 13.
[14].Jiangshuo Su, Hongming Zhang, Yang Yang, Siyue Wang, Xuefeng Zhang, Junwei Zeng, Fei Zhang, Lian Ding, Jiafu Jiang, Weimin Fang, Fadi Chen*. BSA-seq identified candidate genes and diagnostic KASP markers for anemone type flower in chrysanthemum. Scientia Horticulturae. 2024, 37: 112790.
[15]. Zhiqiang Geng, Miao liu, Yiguang Wang, Yuxi Wang, You Wang, YanYan Sun, Haibin Wang, Lijie Zhou, Jiafu Jiang, Sumei Chen, Fadi Chen*. Transcriptomic and metabolomic analyses reveal CmMYB308 as a key regulator in the pink flower color variation of 'Dante Purple' chrysanthemum. Plant Cell Reports. 2024, 43: 157.
[16]. Yu Zhang#, Weixin Liu#, Bo Peng, Aiping Song, Jiafu Jiang, Weimin Fang, Sumei Chen, Fadi Chen*. CmDRM1 negatively regulates lateral bud break in chrysanthemum. Scientia Horticulturae. 2024, 335: 113359.
[17]. Xinyu Rao, Shuangshuang Zhang, Jun He, Yong Zhao, Yueyang Wang, Jiafu Jiang, Sumei Chen, Weimin Fang, Zhiyong Guan, Yuan Liao, Zhenxing Wang, Fadi Chen, Haibin Wang*. Exploring karyotype by developing novel oligonucleotide probes for Leucanthemum paludosum and other plant species. Scientia Horticulturae. 2024, 336: 113397.
[18]. Wenjie Li#, Qingling Zhan#, Yunxiao Guan, Likai Wang, Song Li, Shanhu Zheng, Hongyu Ma, Ye Liu, Lian Ding, Shuang Zhao, Zhenxing Wang, Jiafu Jiang, Weimin Fang, Fadi Chen, Sumei Chen*, Zhiyong Guan*. Heterografting enhances chrysanthemums resistance to Alternaria alternata via jasmonate-mediated increases in trichomes and terpenoids. Journal of Experimental Botany. 2024, erae212.
[19]. Wenjie Li#, Mengqi Wang#, Ye Liu, Qingling Zhan, Ruyue Jing, Aiping Song, Shuang Zhao, Likai Wang, Jiafu Jiang, Sumei Chen, Fadi Chen, Zhiyong Guan*. A pattern for the early, middle, and late phase of tea chrysanthemum response to Fusarium oxysporum. Physiologia Plantarum. 2024, 176: e14373.
[20]. Yuan Gao#, Jingjian Li#, Jiayue He#, Yaqi Yu, Zexin Qian, Zhiqiang Geng, Liuhui Yang, Yumin Zhang, Yujie Ke, Qiaoshan Lin, Jing Wang, Sumei Chen, Fadi Chen, Yao-Wu Yuan, Baoqing Ding*. BLADE-ON-PETIOLE interacts with CYCLOIDEA to fine-tune CYCLOIDEA-mediated flower symmetry in monkeyflowers (Mimulus) . Science Advances. 2024, 10: eado4571.
[21]. Wenyang Wan#, Feifei Jia#, Ziyuan Liu, Wei Sun, Xuefeng Zhang, Jiangshuo Su, Zhiyong Guan, Fadi Chen, Fei Zhang*, Weimin Fang*. Quantitative evaluation and genome-wide association studies of chrysanthemum flower color. Scientia Horticulturae. 2024, 338: 113561.
[22]. Boxiao Dong#, Ye Liu#*, Gan Huang, Aiping Song, Sumei Chen, Jiafu Jiang, Fadi Chen, Weimin Fang*. Plant NAC transcription factors in the battle against pathogens. BMC Plant Biology. 2024, 24: 958.
2. 获批专利
[1]. 基于转录组快速获得荧光原位杂交探针的方法及探针组。授权专利号：ZL202310252064.X，完成人：王海滨；张爽爽；何俊；饶欣雨；赵勇；陈发棣；房伟民，公告日：2024年1月2日；
[2]. 一种高效预测菊花耐涝性的方法及其应用。授权专利号：ZL202310379493.3，完成人：陈发棣；苏江硕；欧潇莉；楼啦；张飞；陈素梅；管志勇；房伟民，公告日：2024年2月9日；
[3]. 一种基于全基因组选择高效预测菊花花期的方法。授权专利号：ZL202310372815.1，完成人：陈发棣；苏江硕；卢昭文；杨秀伟；张飞；王海滨；蒋甲福；房伟民，公告日：2024年3月15日；
[4]. 一种基于全基因组高效预测菊花耐盐性的方法。授权专利号：ZL202310603907.6，完成人：张飞；周迎雪；苏江硕；张雪峰；管志勇；房伟民；陈发棣，公告日：2024年3月15日；
[5]. 一种利用不定芽体外再生提高菊属植物基因编辑效率的方法。授权专利号：ZL202210812008.2，完成人：宋爱萍；张佳丽；王振兴；袁叶；慈惠婷；房伟民；陈发棣，公告日：2024年3月19日；
[6]. 基于种间远缘杂交蒙花苷导入的提升菊花品质的加工方法。授权专利号：ZL202310044710.3，完成人：王海滨；李子旋；陈发棣；马良驹；荆茹月；苏江硕；房伟民；管志勇，公告日：2024年4月9日；
[7]. 一种基于精油快速获得艾蒿露酒的方法。授权专利号：ZL201911132554.6，完成人：王海滨；林思思；何俊；邓波；房伟民；管志勇；范志欣；卢漫，公告日：2024年4月19日；
[8]. 一种切花菊全生育期氮肥精确施用的方法。授权专利号：ZL202211500252.1，完成人：管志勇；刘化豪；吴垠；房伟民；陈发棣；薛建平；黄武舞；赵爽；陈素梅；苟婷玉；高波；刘敏荣，公告日：2024年5月17日；
[9]. 一种提高菊花抗蚜性的基因CmMYB15-like的植物表达载体及应用。授权专利号：ZL202210539145.3，完成人：陈素梅；李菲；甘好；张一；王新慧；蒋甲福；周李杰；王利凯；陈发棣，公告日：2024年8月6日；
[10]. 一种基于土壤水分控制提高切花菊采后品质的方法。授权专利号：ZL202211507065.6，完成人：管志勇；刘化豪；李莹莹；房伟民；陈发棣；薛建平；黄武舞；赵爽；陈素梅；陈志星；刘敏荣；高波，公告日：2024年10月25日；
[11]. 一种水分传感器校准和水分特征曲线测定双用装置。授权专利号：ZL202420371056.7，完成人：管志勇、刘化毫、陈发棣、陈素梅、李莹莹、赵爽、房伟民、张飞、王利凯，公告日：2024年10月12日。
3. 获批植物新品种保护权
[1]. 南农星空，品种权号：20221003418，完成人：陈素梅、陈发棣、蒋甲福、房伟民、张飞、王海滨、管志勇、范志欣，授权公告日期：2024年4月12日；
[2]. 南农星雨，品种权号：20221003520，完成人：陈素梅、刘晔、房伟民、陈发棣、蒋甲福、张飞、王海滨、赵爽、管志勇，授权公告日期：2024年4月12日；
[3]. 南农明月，品种权号：20221001908，完成人：陈发棣、丁莲、房伟民、薛建平、陈素梅、饶春辉、张飞、王海滨，授权公告日期：2024年4月12日；
[4]. 南农星辉，品种权号：20221001973，完成人：陈素梅、宋爱萍、蒋甲福、姚建军、房伟民、薛建平、黄武舞、张飞、管志勇，授权公告日期：2024年4月12日；
[5]. 南农粉莺，品种权号：20221001978，完成人：陈发棣、房伟民、陈素梅、蒋甲福、张飞、王海滨、管志勇、范志欣，授权公告日期：2024年4月12日；
[6]. 南农星梦，品种权号：20221001950，完成人：蒋甲福、陈发棣、房伟民、陈素梅、管志勇、张飞、王海滨、范志欣，授权公告日期：2024年4月12日；
[7]. 南农小金星，品种权号：20221001941，完成人：陈发棣、房伟民、陈素梅、蒋甲福、张飞、王海滨、宋爱萍、管志勇，授权公告日期：2024年4月12日；
[8]. 星星粉，品种权号：20221002002，完成人：房伟民、陈发棣、薛建平、管志勇、陈志星、张飞、饶春辉、蒋甲福，授权公告日期：2024年4月12日；
[9]. 星星粉妆，品种权号：20221002010，完成人：管志勇、陈发棣、房伟民、张飞、蒋甲福、周李杰、刘晔、王海滨、何玉华，授权公告日期：2024年4月12日；
[10]. 星辰锦，品种权号：20221001967，完成人：王海滨、苏江硕、陈素梅、赵爽、蒋甲福、张飞、管志勇、张智，授权公告日期：2024年4月12日；
[11]. 星辰亮黄，品种权号：20221001966，完成人：管志勇、陈素梅、房伟民、陈发棣、蒋甲福、张飞、王海滨、廖园、邓波，授权公告日期：2024年4月12日；
[12]. 青峰红，品种权号：20221002333，完成人：房伟民、陈发棣、蒋甲福、张飞、陈素梅、王海滨、管志勇、赵爽、廖园，授权公告日期：2024年4月12日；
[13]. 青峰粉紫，品种权号：20221002281，完成人：陈发棣、房伟民、陈素梅、蒋甲福、张飞、王海滨、管志勇、宋爱萍，授权公告日期：2024年4月12日；
[14]. 青峰雪，品种权号：20221002330，完成人：陈素梅、刘晔、房伟民、陈发棣、蒋甲福、张飞、王海滨、管志勇、赵爽，授权公告日期：2024年4月12日；
[15]. 灵溪紫，品种权号：20221002356，完成人：蒋甲福、张飞、陈发棣、房伟民、陈素梅、管志勇、王海滨、刘晔、廖园，授权公告日期：2024年4月12日；
[16]. 灵溪紫星，品种权号：20221002332，完成人：张飞、苏江硕、陈发棣、房伟民、陈素梅、管志勇、王海滨、赵爽，授权公告日期：2024年4月12日；
[17]. 灵溪黄，品种权号：20221002331，完成人：王海滨、房伟民、陈发棣、陈素梅、蒋甲福、张飞、管志勇、何玉华，授权公告日期：2024年4月12日；
[18]. 钟山思明，品种权号：20221002355，完成人：管志勇、陈发棣、房伟民、陈素梅、张飞、蒋甲福、范志欣、刘方、王海滨，授权公告日期：2024年4月12日；
[19]. 钟山润阳，品种权号：20221002231，完成人：蒋甲福、丁莲、王海滨、张飞、陈素梅、陈发棣、房伟民、管志勇，授权公告日期：2024年4月12日；
[20]. 钟山凝紫，品种权号：20221002228，完成人：管志勇、陈发棣、房伟民、陈素梅、张飞、蒋甲福、王海滨、周李杰、何玉华，授权公告日期：2024年4月12日；
[21]. 钟山瑞雪，品种权号：20221002329，完成人：房伟民、陈发棣、蒋甲福、陈素梅、管志勇、何玉华、张飞、王海滨，授权公告日期：2024年4月12日；
[22]. 金陵红袖，品种权号：20221002334，完成人：陈素梅、房伟民、蒋甲福、张飞、王海滨、管志勇、张涛、范志欣、何玉华、冯伟，授权公告日期：2024年4月12日；
[23]. 金陵落樱，品种权号：20221002283，完成人：陈素梅、周李杰、陈发棣、房伟民、蒋甲福、管志勇、张飞、王海滨、刘晔，授权公告日期：2024年4月12日；
[24]. 金陵月樱，品种权号：20221002282，完成人：管志勇、赵爽、张飞、陈发棣、房伟民、陈素梅、蒋甲福、王海滨，授权公告日期：2024年4月12日；
[25]. 金陵晨曦，品种权号：20221002226，完成人：张飞、王海滨、陈发棣、房伟民、陈素梅、管志勇、何玉华、丁莲，授权公告日期：2024年4月12日；
[26]. 金陵映月，品种权号：20221002225，完成人：蒋甲福、张飞、陈发棣、房伟民、陈素梅、管志勇、王海滨、范志欣、张涛、刘方，授权公告日期：2024年4月12日。
