西部(重慶)科學城白市驛鎮(zhèn),川渝共建鄉(xiāng)土植物種質創(chuàng)新與利用重慶市重點實驗室,科研人員在觀察鄉(xiāng)土植物的生長情況。重慶日報記者 龍帆 攝
川山茶
花期從每年11月到次年4月。目前,川渝共建鄉(xiāng)土植物種質創(chuàng)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(xiàn)四季開花。
實驗室名片>>>
川渝共建鄉(xiāng)土植物種質創(chuàng)新與利用重慶市重點實驗室,依托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)于2021年5月設立,是川渝兩地首個鄉(xiāng)土植物種質資源重點實驗室,也是我市城市管理系統(tǒng)獲批的首個市級重點實驗室。
該實驗室圍繞鄉(xiāng)土植物種質資源保育、種質創(chuàng)新和新品種選育、栽培生理與生長發(fā)育調控研究、鄉(xiāng)土植物景觀應用及生態(tài)服務功能4個方面展開深入研究,擁有一支40余人的科研隊伍,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,當一縷縷陽光撥開云層撒向大地,山茶屬種質圃里一株株山茶仿佛正在慢慢地“蘇醒”過來。
“這邊是川山茶,那邊是杜鵑紅山茶、崇左金花茶……”這里的每一株山茶,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(xiāng)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(qū)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?!编u世慧說,這是川渝共建鄉(xiāng)土植物種質創(chuàng)新與利用重慶市重點實驗室(以下簡稱鄉(xiāng)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(chuàng)新與利用的重要研究之一。
共建
扭轉盲目引種“洋”植物現(xiàn)象,守護鄉(xiāng)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。”鄒世慧說,不過,過去川渝兩地在城市園林綠化中,應用的植物種類并不多。
實際上,放眼全國,各大主要城市采用的植物材料存在“千城一面”的情況,甚至有的城市盲目引種“洋”植物,對生態(tài)系統(tǒng)造成破壞性影響。
“要推動現(xiàn)代種業(yè)創(chuàng)新、種植業(yè)高質量發(fā)展,維護生物多樣性,保障國家生態(tài)安全,加強種質資源保育、引種馴化、種質創(chuàng)新與利用極為迫切?!编u世慧坦言。
種質資源,又稱遺傳資源,相當于種業(yè)的“芯片”,是推動現(xiàn)代種業(yè)創(chuàng)新的物質基礎。為了守護鄉(xiāng)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(xiāng)土植物實驗室。
“作為川渝兩地首個鄉(xiāng)土植物種質資源重點實驗室,也是我市城市管理系統(tǒng)獲批的首個市級重點實驗室,我們主要有三大任務?!编u世慧說,具體包括:
一是全面調查川渝兩地鄉(xiāng)土植物資源,對優(yōu)質特色種質資源進行收集保存,為成渝地區(qū)雙城經濟圈建設中,城市生物多樣性的有效保護和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略奠定基礎。
二是加強對川渝地區(qū)鄉(xiāng)土植物資源的開發(fā)利用,滿足城市景觀美化、城市景觀區(qū)域特色和城市園林生物多樣性的需求,緩解現(xiàn)有植物材料單一、雷同的局面。
三是加強種質創(chuàng)新,扭轉盲目引種“洋”植物的現(xiàn)象,銜接下游苗圃產業(yè)發(fā)展和市場推廣,為特色花卉苗木產業(yè)發(fā)展提供技術支撐。
共享
組織聯(lián)合科考、互贈種質資源,達到1+1>2的效果
在中試科研基地里,有一個2500平方米的智能溫室,分為鄉(xiāng)土植物觀察試驗區(qū)、生產區(qū)、展示區(qū)三個區(qū)域。
記者看到,在這里,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(jiān)測著,讓各種各樣的鄉(xiāng)土植物能夠在這里舒適地“生活”。
“我們從野外收集回來的鄉(xiāng)土植物,會先放在觀察試驗區(qū),以便很好地觀察它的生長狀態(tài)。觀察期可能是一兩年,有的可能長達三年或者更長時間?!眻@林研究院高級工程師田中說。
要讓鄉(xiāng)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(qū)過渡后,有的鄉(xiāng)土植物會被移植到生產區(qū)。在這里,科研人員會做進一步研究,搞清楚鄉(xiāng)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?!碧镏蟹Q,為了收集鄉(xiāng)土植物,他和團隊成員曾經一天在山里徒步24公里。僅僅是2022年,他們就收集了51種鄉(xiāng)土植物。
據介紹,鄉(xiāng)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(lián)合科考,走訪了川西地區(qū)(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(lián)合科考,每次都是十來個人,隊伍壯大了一倍。”田中說。
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(lián)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(qū)多雨、多蚊蟲,需要克服的困難不少。
不過,兩家單位聯(lián)合科考,不僅可以更好地照應彼此,還能發(fā)現(xiàn)更多“寶貝”?!拔覀儗χ腥A槭、毛葉木姜子、卵果獼猴桃、四川衛(wèi)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,采集標本30余份,收集植物繁殖材料20余種,對鄉(xiāng)土植物開發(fā)利用有了更清晰的認知和思考?!?
除了聯(lián)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、大朱砂、大葉白獅頭等12個川山茶品種,就是我們從成都市植物園采集回來的,用于種質資源的保存、創(chuàng)新、應用與展示?!编u世慧說,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,山茶屬種質圃里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(yǎng)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,相對來說還算輕松?!敝熳粤指嬖V記者,實際上,最忙的時候是3月,山茶屬種質圃里的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干,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(yǎng)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??吹竭@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(xiāng)土植物實驗室成立以來,園林研究院與成都市植物園聯(lián)合申報了重慶市科技局“川渝地區(qū)山茶種質資源收集及園林應用價值評價”項目,為川渝地區(qū)優(yōu)良山茶資源的保護和利用提供支撐。
“過去,我們的研究側重于資源應用方面,但鄉(xiāng)土植物實驗室成立后,我們盡可能匯總川渝兩地的優(yōu)勢資源,在育種方面不斷發(fā)力。”園林研究院科研人員李玲莉博士說。
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,并成功獲得了“利用未成熟雜交種子培育山茶花新品種幼苗的方法”發(fā)明專利授權。
“目前,我們正著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?!编u世慧表示。
實際上,川山茶只是鄉(xiāng)土植物實驗室開展種質資源保育、引種馴化、種質創(chuàng)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、重慶師范大學等高校的鄉(xiāng)土植物開發(fā)團隊參與研究,獲得專利授權4項、軟件著作權1項等。值得一提的是,在木芙蓉種質資源創(chuàng)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。
“今后,我們還將建設一個川渝鄉(xiāng)土植物種質保育中心,并使之成為成渝地區(qū)鄉(xiāng)土植物種質創(chuàng)新中心,更好地守護鄉(xiāng)土植物的‘芯片’?!编u世慧說。