-讓懸鈴木“不飛毛”的科研攻關
作者:李晨 徐行
發布時間:2021-01-28
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-讓懸鈴木“不飛毛”的科研攻關

包滿珠(右二)在基地查看懸鈴木生長情況             華中農(nong) 大供圖

江夏區舒安鄉(xiang) 繁育基地裏正在生長的懸鈴木             華中農(nong) 大供圖

 

“暮春飛毛隨風起,行人匆匆尤避之”,這個(ge) 場景對於(yu) 湖北省武漢市人來說並不陌生。

每到4月底、5月初,武漢街頭,懸鈴木的飛毛從(cong) 空中螺旋式而下,汙染環境不說,對此過敏的人輕則出現皮膚瘙癢、流眼淚,嚴(yan) 重的還會(hui) 引起咳嗽、打噴嚏,好不困擾。

近日,華中農(nong) 業(ye) 大學與(yu) 武漢市花木公司合作研發的“不飛毛”的懸鈴木新品種“華農(nong) 麗(li) 風”已被國家林業(ye) 和草原局授予了植物新品種權證書(shu) 。

“新品種推廣運用後,將大大緩解懸鈴木的飛毛問題,讓大家重新愛上這種行道樹。”項目研發團隊負責人、華中農(nong) 業(ye) 大學園藝林學學院教授包滿珠說。

 

第一大行道樹的缺點

懸鈴木與(yu) 鵝掌楸、糠椴、七葉樹、銀杏並稱為(wei) 世界五大行道樹。因用量最大、分布區域最廣,懸鈴木是五大行道樹中的“第一大”。它不僅(jin) 生長快、耐修剪、抗汙染,而且冠大蔭濃,遮陰效果尤為(wei) 突出。此外,從(cong) 亞(ya) 熱帶到溫帶均可生長的懸鈴木適應區域廣泛,成為(wei) 了響當當的“行道樹之王”。

包滿珠說:“因為(wei) 突出的優(you) 點,懸鈴木作為(wei) 行道樹,確實具有不可替代性。”

看似完美的懸鈴木卻有一個(ge) 讓人“討厭”的缺點——落果飛毛。懸鈴木的果球由種子聚合而成,每個(ge) 秋果有一千多粒種子。飛毛的“毛”其實是懸鈴木種子的冠毛。暮春時節,每個(ge) 聚合果紛紛脫落,這使得懸鈴木讓人“愛在心裏口難開”。

怎樣才能讓懸鈴木不飛毛呢?為(wei) 了解決(jue) 這個(ge) 問題,從(cong) 1993年開始,包滿珠就著手準備投入到如何讓懸鈴木不飛毛的研究。1994年,他帶的第一個(ge) 碩士研究生把選題定在了懸鈴木。

華中農(nong) 業(ye) 大學副教授張佳琪是項目團隊成員之一。他說,非常榮幸能夠成為(wei) 懸鈴木育種團隊的一員,這麽(me) 多年來切身體(ti) 會(hui) 到懸鈴木育種的不易,也明白了科研貴在堅持的道理。

經過28年的努力,讓懸鈴木不再如此“討厭”的目標終於(yu) 實現。

 

打開遺傳(chuan) 改良的“黑箱”

選擇研究懸鈴木是一個(ge) 艱難的選擇。大型喬(qiao) 木遺傳(chuan) 改良的研究,周期長、見效慢,沒有10年以上的堅持,不會(hui) 有結果。

“懸鈴木遺傳(chuan) 性狀改良的研究就像是一個(ge) ‘黑箱’,黑箱裏有兩(liang) 種可能,一是成功,一是失敗,隻有完全‘打開’才知道是什麽(me) 結果。”

沒有參考,沒有參照係,完全從(cong) “0”到“1”。

張佳琪告訴記者,懸鈴木擁有5~8年的漫長童期,對其進行遺傳(chuan) 育種的確困難重重,特別是針對其“落果飛毛”性狀的改良。

包滿珠帶領團隊先後從(cong) 河南、湖北等多個(ge) 省市野外實地調查收集到包括多個(ge) 晚花少果優(you) 良株係在內(nei) 的懸鈴木特異種質資源500餘(yu) 份,並在試驗圃地扡插、嫁接繁育。

2000年,包滿珠團隊又以懸鈴木種子為(wei) 試材,用秋水仙素處理,通過染色體(ti) 加倍首次在國內(nei) 外獲得了四倍體(ti) 懸鈴木,並栽培了20餘(yu) 年。其中有2個(ge) 株係至今未見開花結果,有3個(ge) 株係表現出花果量極少的性狀。

 

新方法培育出多個(ge) 品種

經過多年研究實踐,包滿珠率領科研團隊先後采用實生選育、倍性育種、輻射育種、分子育種等手段,對其進行遺傳(chuan) 改良和新品種培育。

包滿珠解釋,實生選育是在廣泛調查自然界中存在的遺傳(chuan) 變異,通過野外實地調查及多年的連續觀測統計,搜集到懸鈴木晚花少果或無果的變異株係的基礎上,進行引種或扡插或嫁接到結果量大的成年植株、早花植株進行試驗,並陸續完成特異種質的高接試驗及區域試驗,完成其育性鑒定。待晚花少果或無果且性狀穩定之後再申報國家新品種保護。

葉形優(you) 美似楓葉、秋季葉色泛金黃的“華農(nong) 麗(li) 風”就是通過實生選育獲得的晚花少果新品係。此外,“華農(nong) 瑞風”“華農(nong) 清風”“華農(nong) 雲(yun) 龍”等3個(ge) 晚花少果新品係也是通過該方法選育並獲得了國家新品種權。

張佳琪解釋道,倍性育種則是通過秋水仙素處理原本是二倍體(ti) 的懸鈴木的種子,獲得染色體(ti) 加倍(四倍體(ti) )的植株。由於(yu) 染色體(ti) 加倍往往會(hui) 導致染色體(ti) 聯會(hui) 發生紊亂(luan) ,提高染色體(ti) 區段的異染色質化程度,從(cong) 而引起性狀變異。利用誘導的四倍體(ti) 懸鈴木育性下降的特性,培育出少果或無果的懸鈴木新品係。

目前,該團隊利用倍性育種法培育的“華農(nong) 青龍”等3個(ge) 晚花少果新品係也已獲得國家新品種保護,可推廣種植。



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