中国牡丹实现“花开遂人愿”背后的自主创新

2019-07-18 13:39  来源: 光明日报
  2019年北京世界园艺博览会是园艺科技领域的“奥运会”。备受关注的中国馆(ChinaPavilion)聚焦中国获得自主知识产权的一系列新品种和新技术,包括牡丹、玫瑰、百合、菊花和马蹄莲,充分展示了中国科学院的园艺成就和中国植物学的创新优势。日前,记者采访了中国农业科学院蔬菜花卉研究所的专家。以牡丹、玫瑰和百合为例,他与读者分享了中国园艺科学家的“美好事业”。

  中国牡丹“百花齐放”

  以花为名的世界园艺博览会,汇聚了世界园艺的精华,自然会情不自禁地出现“花王”牡丹的美丽身影。"牡丹是唯一真正的国色,首都鲜花盛开."世博会牡丹展区的游客将会赞不绝口。有珍贵的矮牡丹、洋山牡丹、紫牡丹,以及各种自主开发的新品种。展出的红、白、粉、黄,甚至五颜六色的牡丹品种都有鲜艳的颜色。美丽,花期长等等。

  “养花一年,看花十天”是牡丹最大的遗憾。中国农业科学院蔬菜花卉研究所研究员、中国农业科学院牡丹研究中心主任张秀新介绍:“在2019年世界园艺博览会上,通过展示我们创新的花卉调节技术,牡丹可以四季开花,实现“绽放、满足人们愿望”的美好愿景。为了探索牡丹的奥秘,记者来到中国农业科学院蔬菜花卉研究所牡丹资源陈列室。他看到的是牡丹从播种、生长到开花结果的整个过程,道路两旁盛开着一簇簇五颜六色的牡丹和牡丹。陈列室可以精确控制室内的温度、湿度和照明。

  张秀新介绍:“牡丹研究组主要以牡丹、芍药和重要的药食同源植物为研究对象。在广泛收集、保存和评价资源的基础上,对其重要性状进行遗传调控,对花期和栽培生理进行调控,对食用和药用产品的重要功能成分进行分析,培育新品种。等待工作。”目前,牡丹研究组已收集和保存了800多种牡丹和牡丹资源,其中野生牡丹9种,外国牡丹品种150种,外国牡丹资源300种,国产牡丹和牡丹品种350种。建立了世界牡丹和牡丹基因库,野生牡丹高效育种体系,培育出野生牡丹。牡丹品种有3万多种。该研究团队致力于为野生牡丹的濒危状态提供技术支持,创造抗性、颜色、花期和株型更好的牡丹新资源。申报牡丹新品种23个,其中12个获得国家林业局新品种保护权,6个远缘杂交品种通过美国牡丹。邵丹牡丹协会品种鉴定。

  开花调控是一项重要的研究工作。至于牡丹花期的调控,中国自古就有,但传统的花期调控是临时盆栽,植株没有新根,只利用植株自身的营养来实现开花。我们的技术优势是从中国传统品种中选择对温度不敏感的浅休眠品种,提前采用盆栽生根,通过自然低温解除植物休眠,精确调控无土栽培,开花后继续生长。与传统的花期控制技术相比,该技术具有产品轻便、栽培过程能耗低、植株和叶片繁茂、节省大量劳动力等优点。“我们希望建造一个发展完善的室内牡丹园,并将这项技术引入家庭。这些牡丹已经进入世博园,还将走进所有的观赏花园、公园、绿地、田野、数百万家庭,走向世界。张秀新说,中国是世界上少数几个掌握工厂技术的国家之一。一些微型工厂已经进入家庭并进入国际市场。

  “牡丹真漂亮,但它不仅仅是花瓶。从头到脚都很有价值,有很高的药用价值。”张秀欣抓起一把牡丹籽,叹了口气。

  张秀新也是国家中药材产业技术体系中药食同源品种定向育种的定位科学家。牡丹的根皮首先被人们使用。中药叫做牡丹皮。“十三五”期间,牡丹皮被列入国家中药产业技术体系新增的30个重点品种。

  历史上,牡丹的栽培和利用也经历了从野生药用到观赏栽培的发展。牡丹作为世界闻名的“国花”,自其栽培和演变之初,就与中国的政治、经济和文化有着密切的联系。牡丹文化的起源可以追溯到《诗经》中牡丹第一次以歌唱为对象。由于认识的局限,古人把牡丹和牡丹统称为牡丹。先秦时期,牡丹作为药用植物被列入《神农本草经》,最早的牡丹观赏品种出现在唐汉武的《隋·杨迪·海山集》中。在唐代,牡丹被认为是国家繁荣的象征。种植和观赏牡丹成为当时的一种社会时尚。宋代牡丹栽培中心从长安迁到洛阳,牡丹专著相继出版。欧阳修的《洛阳牡丹记》对牡丹的分布、品种变异、育种途径、花形演变趋势和牡丹栽培经验进行了简要而深刻的阐述。元代牡丹不仅保存和继承了宋代的品种,而且培育了新品种。牡丹的应用也有所发展。

  如今,随着科学技术和经济的发展,牡丹集观赏、药用、食用和文化价值于一体。“我们将致力于科技成果的不断转化,让人们一年四季都能享受到“国色天香”的美,带给您美的享受和新的理念。”张秀新的团队对此充满信心。从高峰论坛到世界园艺博览会,从牡丹资源展厅到进入千家万户的牡丹产品,牡丹也是一朵科技之花。

  中国百合好看又有用

  《红鹤》、《北京鹤》、《粉色皇冠》...在世博会中国馆中国农业科学院展览园内,各种具有我国自主知识产权的百合竞相开放,鲜红色百合、黑红色百合、鲜黄色百合、橙红色百合、白色百合等稀有颜色百合吸引了参观者的注意力。谈到这些自交百合品种,中国农业科学院蔬菜花卉研究所博士生导师明军研究员谈到了他的孩子。“在展出的品种中,‘革命之火’是丹丹丹培育的,这是一种来自革命圣地延安的百合,花多,花期长;”“中国梦”是父母培育的。四川汶川岷江百合抗性强,花香浓郁。我们独立培育的白雪公主和白马王子(WhiteWhiteHorsePrince)有白色的花朵和浓郁的香味,可与世界上优秀的切花百合品种相媲美。

  百合和菊花、玫瑰一样,也是中国的本土花卉之一。据统计,世界上有90多种野生百合。中国是世界百合的主要产地之一。从药用、食用到观赏,百合在中国已经种植了三千年。据调查,中国约有百合46种18变种,占世界百合总数的一半以上。其中,中国特有36种15变种,分布广泛。它们是中国宝贵的种质资源。

  在当代,9000多株已登记品种的百合主要用于观赏目的,市场需求量很大,尤其是荷兰、北美和日本园艺家培育的大切花百合。同时,百合鳞茎含有丰富的淀粉、维生素、生物碱等营养物质和生理活性物质。四种百合是中国传统蔬菜。中医认为百合微寒,具有润肺止咳、清火安神的功效。球茎花卉可以作为药物使用,是一种重要的药食两用花卉。

  我国野生百合种质资源丰富珍贵,但尚未得到充分保护和开发。许多野生百合品种现在还找不到,也没有系统的育种体系和具有自主知识产权的百合新品种。明君说。为此,中国农业科学院蔬菜花卉研究所百合研究组已从中国、亚洲、欧洲和北美采集了360多种百合原品种和1800多个栽培品种。建立了国家百合种质资源苗圃和共享平台,构建了百合核心育种群体。经过他们的努力,团队已经申请了26个百合新品种进行自我培育,拥有完全自主知识产权的中国百合正在逐步向世界推广。

  明君告诉记者,百合栽培技术是目前植物栽培技术中要求最高的,所以花卉科学技术应该走在前列,“我们已经能够控制百合的花期,根据其品种的生长发育,控制温度、湿度、养分、水分,随心所欲地精确控制。有一天开花了。

  “随着分子育种时代的到来,我们将能够保留百合中的叶绿体。那时,蓝色和绿色的百合将会出现在世界的面前。明朝军队充满了期望。

  地方资源培育月季辛亚飞

  19世纪末,法国育种家从中国带回玫瑰品种作为亲本,培育出新的多季节开花品种“法国”,这是现代玫瑰的开端。在接下来的100年里,来自世界各地的园艺家把月季作为他们的父母,培育了大量的月季新品种。如今,世界上已有30,000多个月季品种注册。

  "然而,令人遗憾和羞愧的是,这些注册的玫瑰品种很少在中国种植."葛洪坦率地说,月季的自我栽培起步较晚,直到20世纪80年代才开始繁殖。育种研究人员也很少注意花卉新品种的申报和登记。因此,许多主要的城市月季品种仍需从国外引进。与此同时,由于土壤、气候和环境的不适宜,或应用成本高,许多外国品种在中国的引进往往失败。

  在玫瑰种质资源全面评价筛选的基础上,葛洪团队通过品种间或远缘杂交,结合辐射诱变技术,成功选育出辛亚飞等30多个玫瑰新品种,12个品种获得北京林木品种证书。辛亚飞色彩鲜艳,抵抗力强,适应性强。它可用于花园栽培、盆栽和切花。除了在中国推广之外,该品种还销往许多国家和地区。多年来,葛洪团队利用中国的玫瑰资源培育了天香、天山白雪等多种耐寒玫瑰品种,并得到推广应用。

  如今,在北京的公园、街道、社区等绿地中,葛洪团队培育的玫瑰品种欣欣向荣,给市民带来了美好的享受。她说:“虽然目前国际上注册的品种有近3万个,但它们基本上都来自10-15个野生种,因此利用野生玫瑰资源开展育种工作仍有广阔的前景。玫瑰基因组测序已经完成,玫瑰育种即将进入分子育种时代。我相信将来会有更多我们自己的品种被开发出来。

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