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        世園會鮮花盛開背后的自主創新

        http://www.www.g5259.com 2019-07-18 來源:光明日報 作者: 楊舒 袁于飛 發表評論(0)

          世園會鮮花盛開背后的自主創新

          中國農科院百合團隊科研人員在野外工作。中國農科院蔬菜花卉研究所供圖

        世園會鮮花盛開背后的自主創新

            中國農科院牡丹團隊培育的新品種。中國農科院蔬菜花卉研究所供圖

        世園會鮮花盛開背后的自主創新

            中國農科院月季團隊科研人員在工作。中國農科院蔬菜花卉研究所供圖

        世園會鮮花盛開背后的自主創新


            北京世園會航拍圖 光明圖片/視覺中國

          2019北京世界園藝博覽會是園林園藝科技領域的“奧林匹克盛會”。在最受矚目的中國館,集中展示了一批中國獲得自主知識產權的新品種、新技術,包括牡丹、月季、百合、菊花、馬蹄蓮,充分展現了中國科研院所的園藝成果和中國植物學科的創新優勢。記者日前采訪了中國農業科學院蔬菜花卉研究所的專家,以牡丹、月季、百合為例,與讀者共享中國園藝科學工作者的“美麗事業”。

        中國牡丹“花開遂人愿”

          世園會以花為名薈萃世界園藝精華,自然也少不了“花王”牡丹的嬌艷身影。“唯有牡丹真國色,花開時節動京城”,游覽過世園會牡丹展區的游客定會贊不絕口,珍貴的矮牡丹、楊山牡丹、紫斑牡丹,還有自主研發的各類新品種,紅的、白的、粉的、黃的,甚至還有彩色的,所展牡丹品種具有花色艷麗、花期長等特點。

          “‘養花一年,看花十日”是牡丹最大的遺憾。中國農業科學院蔬菜花卉研究所研究員、中國農業科學院牡丹研究中心主任張秀新介紹:“2019世園會上,通過展示我們自主創新的花期調控技術,可使牡丹四季有花,實現’花開遂人愿‘的美好愿景”。為了一探牡丹的奧秘,記者來到了中國農業科學院蔬菜花卉研究所牡丹資源展示室,映入眼簾的是小棧道兩旁一團團、一簇簇繁花似錦的各色牡丹及芍藥,以及牡丹從播種、生長到開花結實的全過程。展示室可以精準控制室內的溫度、濕度、光照情況。

          張秀新介紹:“牡丹課題組主要以牡丹、芍藥及重要藥食同源植物為研究對象,在廣泛資源收集、保存和評價的基礎上,開展它們重要性狀形成遺傳規律、花期調控與栽培生理及食用與藥用重要功能成分分析及新品種培育等工作。”目前,牡丹課題組已收集保存了牡丹芍藥資源800余份,包括牡丹組全部野生種9個、國外牡丹品種150余份、國外芍藥資源300余份和國內牡丹芍藥品種350余份,建立了世界牡丹芍藥基因庫、野生牡丹高效種子育種體系,繁育了野生牡丹3萬余份,課題組努力為野生牡丹瀕危現狀提供技術支撐,并致力于創制在抗性、花色、花期、株型等方面更加優化的牡丹新資源,申報牡丹新品種23個,其中12個獲得國家林業局新品種保護權,6個遠緣雜交品種通過美國牡丹芍藥協會品種鑒定。

          “花期調控是我們的重要研究工作。關于牡丹花期調控,我國自古有之,但傳統的花期調控都是臨時上盆,植株沒有新根,僅是利用植株自身營養而實現開花。我們的技術優勢是從中國傳統品種中篩選對溫度不敏感的淺休眠品種,采用提前上盆養根,自然低溫解除植株休眠,無土栽培精準調控,且花后植株仍可下地繼續生長。與傳統花期調控技術相比,該技術產品便攜,栽培過程耗能低,植株花葉并茂,且極大節省人工投入。“我們希望打造技術完善的室內牡丹觀賞園,并將這種技術引入到家庭中去。這些牡丹,已經走進了世博園,也將會走到全國各觀賞園、公園綠地、田間地頭、千家萬戶,走向世界。”張秀新說,中國是世界上少數掌握植物工廠技術的國家之一,一些微型植物工廠已走入家庭,并進入國際市場。

          “牡丹這么美,卻不僅僅是‘花瓶’,它從頭至腳都是寶,有非常高的藥用價值。”張秀新抓起一把牡丹種子感嘆道。

          張秀新同時是國家中藥材產業技術體系藥食同源品種定向選育崗位科學家。最早為人們所用的是牡丹的根皮,中藥名為牡丹皮。“十三五”期間,新增國家中藥材產業技術體系的30個重點品種中就包括了牡丹皮。

          據悉,中國農業科學院蔬菜花卉研究所牡丹課題組在牡丹藥用、食用等方面已開展了大量工作,例如不同生物活性物質鑒定、藥效成分分析、食品安全評價等,并在資源收集及新品種選育過程中有針對性的規劃了相應的育種目標。此外,牡丹花被制成牡丹花茶、花蕊茶等,對女性美容養顏等都有極佳健作用;牡丹籽油含有40%多的亞麻酸以及甾醇等生物活性物質;牡丹還用以開發純天然護膚品等新型產品,牡丹產業也日臻完善。

          歷史上,對牡丹的栽培利用也經歷了野生藥用到觀賞栽培的發展歷程。作為飲譽天下的“國花”,牡丹從栽培演化伊始就與中國政治、經濟、文化結下了不解之緣,牡丹文化的起源可以追溯到《詩經》首次將牡丹作為歌詠對象,由于認識局限,古人將芍藥和牡丹統稱為芍藥。先秦時期,牡丹作為藥用植物載入《神農本草經》,唐·韓屋《隋煬帝海山記》中最早出現了牡丹觀賞品種。唐代將牡丹視為國運昌隆的標志,種植、觀賞牡丹成為當時一種社會風尚而興極一時。宋代時,牡丹栽培中心從長安移至洛陽,牡丹專著先后問世。歐陽修《洛陽牡丹記》對牡丹的分布、品種變異和育種途徑、花形演進趨勢以及牡丹栽培經驗,均做了簡要而深刻的記述。元朝時期的牡丹不僅保存和繼承了宋代的品種,還培育了新品種,牡丹的應用也有所發展。

          現如今,隨著科技與經濟的發展,牡丹已經集觀賞、藥用、食用、文化價值于一身。“我們將致力于不斷進行科技成果的轉化,讓民眾四季欣賞到‘國色天香’之艷美,帶給大家美的享受和新的理念。”張秀新團隊對此充滿了信心。從一帶一路高峰論壇到世界園藝博覽會,從牡丹資源展示室到走入千家萬戶的牡丹產品,牡丹開出的也是一朵科技之花。

        中國百合好看又好用

          “丹鶴”“京鶴”“粉冠”……在世園會中國館中國農業科學院展園中,各色各樣、具有我國自主知識產權的百合花競相開放,鮮紅、黑紅色、亮黃、橘紅色、潔白等少見的彩色百合引得游人稱奇。提到這些自育的百合品種,中國農科院蔬菜花卉研究所博士生導師明軍研究員就像談起自己的孩子,“展出的品種中,‘革命之火’選用來自革命圣地延安的百合山丹丹為親本培育而成,花更多,花期更長;‘中國夢’則選育自四川汶川的岷江百合,抗性強,花香濃郁;我們自主培育出的‘白雪公主’、‘白馬王子’則花大潔白,花香濃郁,完全可以和國際優良的切花百合品種相媲美。”

          百合花與菊花、月季一樣,也是我國原產的花卉之一。有統計顯示,世界野生百合約有90多種(變種),我國是世界百合的主要起源中心之一,從藥用、食用到觀賞,百合在我國有三千年栽培歷史。據調查,我國約有原產百合46種,18個變種,占世界總數的一半以上,其中36種15個變種為我國特有,廣泛分布中國全境,是我國寶貴的種質資源。

          在當代,擁有注冊品種9000多個的百合主要用來觀賞,市場需求量較大,尤以荷蘭、北美及日本園藝家培育出的大朵百合切花最為好看。同時,百合的球根含豐富淀粉質、維生素、生物堿等營養和生理活性物質,有4種百合是中國傳統蔬菜食品,中醫認為百合性微寒平,具有潤肺止咳,清火,寧心安神的功效,花鱗狀莖均可入藥,是一種藥食兼用的重要花卉。

          “我國雖然擁有豐富而寶貴的野生百合種質資源,但目前并未得到充分的保護和開發利用,許多野生百合品種現在都找不到了,也缺乏系統的繁殖體系和具有自主知識產權的百合新品種。”明軍說。為此,中國農科院蔬菜花卉研究所百合課題組團隊系統收集了中國、亞洲起源和歐洲、北美起源的百合原種360余份,栽培品種1800余份,建立了全國百合種質資源圃及共享平臺,構建了百合核心育種群體。在他們的努力下,團隊已申請百合自育新品種26個,具有完全自主知識產權的中國百合正逐漸推廣,走向世界。

          明軍告訴記者,百合栽培技術目前是植物栽培技術中要求最高的,因此花卉科技理應走在最前面,“我們已經能夠做到百合的花期控制,可根據它的品種的生長發育規律,控制溫度、濕度、養分、水分,來精準控制在任意一天開花”。

          “隨著未來進入分子育種時代,我們將能夠做到將百合中的葉綠體留住。到那時,藍色、綠色的百合將呈現在世人面前。”明軍對此充滿期待。

        本土資源育成中國月季“燕妮”

          走進世園會中國館,地下一層的花墻上,大片粉色的月季花開正艷。月季花期長、適應性強,成為中國館眾多園藝花卉品種中頗為“皮實”的“常駐演員”,引得游客紛紛駐足拍照。這正是由中國農業科學院蔬菜花卉研究所研究員葛紅帶領的團隊培育成功的自育品種“燕妮”。

          “月季是北京市的市花,而‘燕妮’正是我們在北京自主培育的月季新種,你看它顏色粉嫩粉嫩的,當初我們想給它起名叫‘北京小姑娘’,后來中國月季協會的老會長朱秀珍先生建議叫‘燕妮’,寓意‘北京小妮兒’。”說起“燕妮”,葛紅眼前一亮。

          她介紹,月季是薔薇科薔薇屬的重要觀賞植物,素有“花中皇后”的美譽,它無論春夏秋冬,長開不厭,受到世界各國的普遍歡迎,目前在全世界是種植量最大的花卉。中國則是世界月季的發源地和月季資源最為豐富的國家,人工栽培月季已有1000多年的歷史,中國月季品種四季開花,耐低溫、抗性強,花型花色艷麗多樣。

          19世紀末,法國育種家用從中國帶回的月季品種作為親本培育出了多季開花的新品種“法蘭西”,這是現代月季的開端。隨后100多年中各國園藝家紛紛引種中國月季,作為親本陸續培育出大量月季新品種,到今天全世界登錄在冊的月季品種共有30000余個。

          “然而,遺憾和慚愧的是,這些注冊品種中,由中國培育的月季品種非常少。”葛紅坦言,我國月季自主培育起步較晚,20世紀80年代才真正開始進行育種,育種科研工作者對申報、注冊花卉新品種也缺乏重視,導致許多城市主栽的月季品種仍需從國外引進。同時,很多國外育成的品種引種到中國,常常由于土壤、氣候環境等的不適應而栽種失敗,或應用成本高。

          在充分開展月季種質資源評價與篩選的基礎上,葛紅團隊通過品種間雜交或遠緣雜交,并結合輻射誘變技術,最終成功選育出“燕妮”等30多個月季新品種,有12個品種獲得了北京林木良種證書。“燕妮”色澤艷麗,抗性和適應性強,既可做庭院栽培,也可以做盆栽和切花,除了在國內推廣,目前品種已遠銷多個國家和地區。多年來,葛紅團隊利用我國的薔薇資源培育出“天香”、“天山白雪”等多個抗寒性強的月季品種,并已推廣應用。

          如今,在北京市的公園、街道、社區等綠地,葛紅團隊培育的月季品種花開繁盛,給市民以美的享受。她說:“雖然目前月季國際注冊的品種有近3萬個,但基本來源于10~15個野生種,因此利用野生月季資源開展育種工作仍然前景廣闊,月季的基因組測序已經完成,月季育種將很快進入分子育種時代。未來會育成更多咱們自己的品種,對此我充滿信心。”

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        編輯:王月
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