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国家牡丹基因库:1365份牡丹种质资源的创新力量

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为牡丹杂交授粉
  遗传基因支撑着生命的基本构造和性能,储存着生命的种族、孕育、生长、凋亡等过程的全部信息。您知道吗?我们钟爱的牡丹,也拥有独特的种质基因密码。
  邙岭之上,国家牡丹园里坐落着我国唯一的牡丹基因库。1365份牡丹种质资源以植物活体的形式在此汇聚、保存、繁衍,其中涵盖了中原、西北、西南、江南四大牡丹种群及国外牡丹种群。
  牡丹基因库的设立有何意义?一个牡丹新品种是如何诞生的?日前,记者走进国家牡丹基因库,倾听牡丹种质资源保护和定向杂交育种的创新故事。
  杂交育种 成就牡丹千姿百态
  4月牡丹盛放,游人之乐在于赏花,而对于牡丹育种人来说,这是最忙碌的育种窗口期。进入4月下旬,牡丹育种高级工程师闫三妮和她的团队正在进行超晚开品种杂交育种和牡丹芍药远缘杂交育种。
  “杂交贯穿牡丹繁衍发展的全过程,也是牡丹之所以千姿百态、被冠以‘花中之王’美名的奥秘所在。”闫三妮说。在大自然中,牡丹野生种只有9种,花型、花色相对单一。作为牡丹的故乡,洛阳伏牛山区零星分布着杨山牡丹、紫斑牡丹两个野生种。
  “牡丹究竟从何时开始由野外生长转为人工培植,已不可考。但在隋唐乃至宋代,洛阳牡丹作为观赏花卉,其人工栽植已成规模,爱花赏花风气极盛。”闫三妮说。人们把牡丹引入庭院栽培,有意无意间创造了杂交机会,成为牡丹五彩缤纷之源。欧阳修《洛阳牡丹记》云:“姚黄者,千叶黄花,出于民姚氏家”“魏家花者,千叶肉红花,出于魏相仁溥家”。
  “时至今日,杂交育种依然是牡丹育种的关键技术。”闫三妮说,有的牡丹花大色艳,却“害羞垂头”;有的牡丹虽其貌不扬,但长势旺盛。而杂交就是突破个体缺陷、实现取长补短的过程。

牡丹芍药远缘杂交新品种“黄蝶”
  新品绽放 更需“十年磨一剑”
  跟随闫三妮的脚步,来到种质资源繁育圃。这里被栅栏包围,足见其受重视。
  “新品种培育是一个复杂且漫长的过程,4月进行的杂交授粉则是新品种培育的开端。”闫三妮在一片尚未盛开的芍药母本前驻足。只见她拨开层层花苞,再用镊子将黄色的雄蕊去除干净,然后套上标注好日期的袋子。“‘去雄’是为了防止自花授粉,套袋则是为了避免串粉。”闫三妮说。
  “去雄”3天之后,保留下来的雌蕊会分泌黏液。这时,他们会按预先设计的杂交方案,将另一种牡丹雄蕊上收集的花粉涂抹在亲本雌蕊的柱头上,完成杂交授粉。
  待到七八月,杂交品种结实成熟。1个月后,这些种子将被种进试验田悉心培养。“从生根发芽到开花,需要经历5年时间。”闫三妮说。5年后,新苗进入花季,完美融合父本、母本优良性状的佼佼者将脱颖而出。
  此后,这些优良单株要进入下一个5年左右的扩繁期。最终,兼具特异性、一致性、稳定性的新苗才能被认定为新品种,入列牡丹基因库。
  “讲起来三言两语,干起来却并非易事。”闫三妮坦言,不是所有的努力都有收获,如果花型、花色、花期等性状达不到预期目标,一切都要从头再来。
  每一个新品种的育成都是“十年磨一剑”,育种人更要耐得住“板凳要坐十年冷”的寂寞。“当然,我们也需要一点点好运气。”闫三妮笑着说。

牡丹杂交新品种“月中仙子”
  种质保护 掌握牡丹育种“芯片”
  杂交育种固然烦琐而漫长,而这背后的关键支撑在于种质资源。在闫三妮看来,如果没有种质资源,育种就是无源之水。因此,种质资源就是牡丹产业的“芯片”。
  正因种质资源如此重要,早在1992年,国家林业部门就在洛阳设立国家牡丹基因库,保存和管理牡丹品种的遗传资源、生物信息和基因数据。经过30多年的努力,这里已经汇聚了全国四大牡丹种群及国外牡丹种群,并逐步开展了组培育苗、牡丹芍药远缘杂交育种等创新工作。闫三妮打了个比方:“有了基因库,我们就可以在更大范围挑选‘漂亮妈妈’和‘优秀爸爸’,通过不同组合,选育更加出色的后代。”
  当然,杂交育种也并非随意组合,而是以审美和市场为导向的科学研究。比如,在园林中,追求色泽更纯正、花形更奇特、花期更早或更晚的观赏牡丹;在产业上,则追求花茎更加纤长、花期更加持久的切花牡丹,以及含油量更高的油用牡丹……
  多年来,国家牡丹基因库每年会选择100种左右的组合进行杂交实验,近10年间已有36个新品种在此诞生。
  不仅如此,目前,国家牡丹基因库已与北京林业大学联合设立研究生工作站,在牡丹定向选育、分子育种等领域开展联合攻关,携手让牡丹绽放得更加绚丽


IP属地:河南1楼2024-04-25 08:59回复