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川渝共建鄉土植物種質創新與利用重慶市重點實驗室
2023年05月25日 09:47 來源: 重慶日報

 

西部(重慶)科學城白市驛鎮,川渝共建鄉土植物種質創新與利用重慶市重點實驗室,科研人員在觀察鄉土植物的生長情況。首席記者 龍帆 攝/視覺重慶

西部(重慶)科學城白市驛鎮,川渝共建鄉土植物種質創新與利用重慶市重點實驗室,科研人員在提取川山茶花粉。首席記者 龍帆 攝/視覺重慶

川山茶

  花期從每年11月到次年4月。目前,川渝共建鄉土植物種質創新與利用重慶市重點實驗室正在利用杜鵑紅山茶、崇左金花茶等與川山茶進行雜交,期望讓川山茶的花期延長,實現四季開花。

  實驗室名片

  川渝共建鄉土植物種質創新與利用重慶市重點實驗室,依託重慶市風景園林科學研究院與成都市植物園(成都市公園城市植物科學研究院)於2021年5月設立,是川渝兩地首個鄉土植物種質資源重點實驗室,也是我市城市管理系統獲批的首個市級重點實驗室。

  該實驗室圍繞鄉土植物種質資源保育、種質創新和新品種選育、栽培生理與生長髮育調控研究、鄉土植物景觀應用及生態服務功能4個方面展開深入研究,擁有一支40餘人的科研隊伍,其中,博士和擁有高級職稱的技術人員21人。2022年投入實驗室建設和儀器設備費用2000余萬元,已設立開放課題8項、自設課題3項。

  5月24日早晨,西部(重慶)科學城的重慶市風景園林科學研究院(以下簡稱園林研究院)中試科研基地,當一縷縷陽光撥開雲層撒向大地,山茶屬種質圃裏一株株山茶仿佛正在慢慢地“甦醒”過來。

  “這邊是川山茶,那邊是杜鵑紅山茶、崇左金花茶……”這裡的每一株山茶,園林研究院植物研究所副所長鄒世慧都如數家珍。

  川山茶是川渝兩地的鄉土植物,花期從每年11月到次年4月。不過,也許不久的將來,它將四季開花。

  “目前,在‘川渝地區山茶種質資源收集及園林應用價值評價’項目的支持下,我們正在利用杜鵑紅山茶、崇左金花茶等四季開花的山茶與川山茶進行雜交,期望讓川山茶的花期延長至一年四季。”鄒世慧説,這是川渝共建鄉土植物種質創新與利用重慶市重點實驗室(以下簡稱鄉土植物實驗室)成立以來,開展種質資源保育、引種馴化、種質創新與利用的重要研究之一。

  共建

  扭轉盲目引種“洋”植物現象,守護鄉土植物“芯片”

  “川渝兩地的植物資源極為豐富,有高等植物一萬多種,超過全國總數的三分之一。”鄒世慧説,不過,過去川渝兩地在城市園林綠化中,應用的植物種類並不多。

  實際上,放眼全國,各大主要城市採用的植物材料存在“千城一面”的情況,甚至有的城市盲目引種“洋”植物,對生態系統造成破壞性影響。

  “要推動現代種業創新、種植業高質量發展,維護生物多樣性,保障國家生態安全,加強種質資源保育、引種馴化、種質創新與利用極為迫切。”鄒世慧坦言。

  種質資源,又稱遺傳資源,相當於種業的“芯片”,是推動現代種業創新的物質基礎。為了守護鄉土植物的“芯片”,作為川渝兩地園林科研院所的代表,2021年,園林研究院與成都市植物園攜手申報了鄉土植物實驗室。

  “作為川渝兩地首個鄉土植物種質資源重點實驗室,也是我市城市管理系統獲批的首個市級重點實驗室,我們主要有三大任務。”鄒世慧説,具體包括:

  一是全面調查川渝兩地鄉土植物資源,對優質特色種質資源進行收集保存,為成渝地區雙城經濟圈建設中,城市生物多樣性的有效保護和可持續發展戰略奠定基礎。

  二是加強對川渝地區鄉土植物資源的開發利用,滿足城市景觀美化、城市景觀區域特色和城市園林生物多樣性的需求,緩解現有植物材料單一、雷同的局面。

  三是加強種質創新,扭轉盲目引種“洋”植物的現象,銜接下游苗圃産業發展和市場推廣,為特色花卉苗木産業發展提供技術支撐。

  共享

  組織聯合科考、互贈種質資源,達到1+1>2的效果

  在中試科研基地裏,有一個2500平方米的智能溫室,分為鄉土植物觀察試驗區、生産區、展示區三個區域。

  記者看到,在這裡,溫度、濕度、光照、土壤溫度、土壤濕度、二氧化碳含量等各項指標都被實時監測着,讓各種各樣的鄉土植物能夠在這裡舒適地“生活”。

  “我們從野外收集回來的鄉土植物,會先放在觀察試驗區,以便很好地觀察它的生長狀態。觀察期可能是一兩年,有的可能長達三年或者更長時間。”園林研究院高級工程師田中説。

  要讓鄉土植物舒適地“生活”,科研人員的工作就要繁重得多。他們會定期觀察這些植物,記錄它們的生長數據,如株高、冠幅、花期、花色、花的大小等。

  在觀察試驗區過渡後,有的鄉土植物會被移植到生産區。在這裡,科研人員會做進一步研究,搞清楚鄉土植物如何擴繁,為下一步推廣應用打好基礎。

  “我們差不多每兩個月就會進行一次野外科考,走遍了川渝兩地很多大山。”田中稱,為了收集鄉土植物,他和團隊成員曾經一天在山裏徒步24公里。僅僅是2022年,他們就收集了51種鄉土植物。

  據介紹,鄉土植物實驗室建成以來,川渝兩家單位的科研人員組織了兩次聯合科考,走訪了川西地區(雅安碧峰峽、德陽鎣華山)、重慶城口大巴山等地。

  “以往我們到野外科考,每次大概只有五六個人。但如今開展聯合科考,每次都是十來個人,隊伍壯大了一倍。”田中説。

  2021年5月,成都市植物園副園長李方文帶隊開展了為期5天的聯合科考,考察里程近千公里。田中當時也是成員之一。

  他告訴記者,該次考察時間緊、任務重,加上川西地區多雨、多蚊蟲,需要克服的困難不少。

  不過,兩家單位聯合科考,不僅可以更好地照應彼此,還能發現更多“寶貝”。“我們對中華槭、毛葉木姜子、卵果獼猴桃、四川衛矛、粉花安息香等104種具有園林應用價值的川西植物進行了考察,採集標本30余份,收集植物繁殖材料20余種,對鄉土植物開發利用有了更清晰的認知和思考。”

  除了聯合科考收集資源之外,雙方還會互通有無共享資源。比如,在山茶種質資源收集方面,園林研究院收集了55種(含品種)山茶,成都市植物園收集了66種(含品種)山茶。

  “我們互相贈送了各自未收集到的山茶品種,比如壽桃、崇寧袍、大硃砂、大葉白獅頭等12個川山茶品種,就是我們從成都市植物園採集回來的,用於種質資源的保存、創新、應用與展示。”鄒世慧説,這樣的合作,達到了1+1>2的效果。

  共研

  立項多個課題,吸引清華大學等高校團隊參與研究

  這些天,山茶屬種質圃裏的幾十株杜鵑紅山茶結滿了花骨朵兒,有的甚至慢慢舒展開來。

  中試科研基地養護技術人員朱自林也忙碌了起來。他每天的重要任務之一,就是將杜鵑紅山茶作為母本,用之前收集的川山茶花粉進行人工授粉。

  “最近白天氣溫高,我們都是一早一晚進行人工授粉,相對來説還算輕鬆。”朱自林告訴記者,實際上,最忙的時候是3月,山茶屬種質圃裏的200多株川山茶,大部分都進入盛花期,他們差不多天一亮就要開幹,一直忙到天黑。

  雖然每天都很累,但在他看來,當身處花海中,花香伴隨山風撲面而來時,那種幸福感不可替代,“這些花兒都是大家辛苦培養出來的,看到它們就像看到自己的孩子一樣——慢慢長大成人,最終獨當一面。看到這一切,幸福和欣慰感便油然而生。”

  事實上,科研人員的成就感遠不只來自這些盛開的山茶花。

  據了解,鄉土植物實驗室成立以來,園林研究院與成都市植物園聯合申報了重慶市科技局“川渝地區山茶種質資源收集及園林應用價值評價”項目,為川渝地區優良山茶資源的保護和利用提供支撐。

  “過去,我們的研究側重於資源應用方面,但鄉土植物實驗室成立後,我們盡可能匯總川渝兩地的優勢資源,在育種方面不斷發力。”園林研究院科研人員李玲莉博士説。

  通過對山茶資源展開深入研究,2022年,李玲莉和團隊對3500余朵山茶花進行人工授粉,獲得300粒雜交種子,並成功獲得了“利用未成熟雜交種子培育山茶花新品種幼苗的方法”發明專利授權。

  “目前,我們正着手川山茶的花期調控相關研究,希望早日培育出四季川山茶。”鄒世慧&&。

  實際上,川山茶只是鄉土植物實驗室開展種質資源保育、引種馴化、種質創新與利用的一個縮影。成立以來,該實驗室已立項8項開放課題、3項自設課題,吸引了清華大學、西南大學、重慶師範大學等高校的鄉土植物開發團隊參與研究,獲得專利授權4項、軟體著作權1項等。值得一提的是,在木芙蓉種質資源創新方面,已培育出“金秋頌”“金秋紅”“錦碧玉”“彩霞”“錦蕊”5個木芙蓉新品種。

  “今後,我們還將建設一個川渝鄉土植物種質保育中心,並使之成為成渝地區鄉土植物種質創新中心,更好地守護鄉土植物的‘芯片’。”鄒世慧説。

編輯: 王龍博
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