大湾区兜兰十年磨一剑的秘密
成功培育出“大湾区兜兰”,满足市场需求并保护濒危野生兜兰。
在4月7日-9日举行的2023年广州新优花卉品种展示暨泛美种子公司第二十届中国(广州)新品种展示会上,千余种新优植物展出,其中26种新优时花系全球首发。由华南国家植物园曾宋君研究员团队选育的“大湾区兜兰”尤为瞩目。据了解,“大湾区兜兰”在今年3月末于英国皇家园艺学会进行了国际登录,也是继COP15兜兰之后又一个明星兜兰新品种。
这种以“大湾区”之名而生的兜兰是如何从科学家手中诞生的?兜兰的人工育种有何现实意义?近日,南都记者走进华南国家植物园,探寻“大湾区兜兰”的诞生历程与兜兰属植物在园内迁地保护的故事。
飘逸侧瓣似少女长辫
集数种兜兰优秀基因于一身
兰花之美,路人皆知,兰科植物是种子植物中最进化、种类极为丰富的科。南都记者跟随曾宋君走进华南国家植物园科研区的兰花苗圃。刚进门,身居“C位”的“大湾区兜兰”格外吸引参观者的目光。只见这株兜兰高约30厘米,向上挺立的部分像凤凰头顶的彩翎,中间突出的部分好似一个布兜,这也是兜兰名字的由来。而“大湾区”兜兰最出彩的地方,莫过于它呈飘带状的侧瓣,螺旋下垂,潇洒飘逸,犹如两根长辫。
这两根“长辫”,与兜兰当中赫赫有名的“皇后兜兰”有着异曲同工之处。曾宋君介绍,“大湾区兜兰”是多花型兜兰,由华南国家植物园自主选育的“功勋兜兰”(Paphiopedilum SCBG Meritorious)和从中国台湾引进的“布斯少女”(Paphiopedilum Booth’s Sand Lady)杂交选育而来。
“事实上,上述两种亲本兜兰也是由数种兜兰杂交选育而成的,其中它们的亲本就包含了皇后兜兰。”曾宋君道出了“大湾区兜兰”与“皇后兜兰”血缘关系的由来。据他透露,除“皇后兜兰”以外,“大湾区兜兰”的身上至少还包含了六种不同兜兰品种的基因。
10年慢工出细活
方有“大湾区兜兰”初长成
研究员们将不同品种兜兰的特定性状设想结合成一个新品种,再通过筛查拥有表达该性状基因的兜兰,通过杂交选育出新品种,这是曾宋君的团队选育包括“大湾区兜兰”在内的多种新品种的研发步骤。看似一句话可概括完全的研发选育过程,其背后科研难度和所需时间成本却是相当之大。
南都记者了解到,从2012年开始,曾宋君的团队就为这种兜兰选择合适的亲本,直到2016年才开始正式进行杂交。从选育到第一株鲜花的盛开,这个过程足足经历了十余年。让兜兰“交配”,是一个精细活。兜兰的唇瓣高度特化成一个“兜”,就是为了在自然环境中吸引昆虫进去授粉,让昆虫在“兜”里多转几圈,增加授粉的成功率。此外,野生兜兰需要与真菌共生才能萌发且萌发率低,繁殖难度非常大。而人工环境下,植物学家需要用工具从雄蕊处取出花粉,并将花粉放到雌蕊的柱头处进行授粉。在进行组织培养时,由于兜兰大多具有内生菌,切取兜兰外植体进行培养组织时,极易被细菌或真菌污染,难以获得消毒成功的外植体。
曾宋君及其团队找到了解决之道。他们在栽培时利用多种杀菌剂处理母株材料,外植体消毒的成功率可达70%;团队同时对培养基与培养条件进行优化,一些品种两个月内的增殖倍数可达3.5,技术水平世界领先。
相比起兰科的其他“亲戚”,兜兰对环境的要求更加苛刻。曾宋君介绍,为了保障兜兰的发芽与成长,研究团队都将兜兰放置在人工大棚内进
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为何不断繁育人工种群?
满足市场需求且保护濒危野生兜兰
根据资料显示,“大湾区兜兰”的名字,蕴含着粤港澳大湾区永不放弃、持之以恒的奋斗精神。曾宋君表示,“永不放弃、持之以恒”也是团队在培育新品种兜兰漫长过程的真实写照。
培育新品种兜兰不仅是迎合花卉市场的需求,其本身也是兜兰的迁地保护以及基因运用的有机结合。据曾宋君介绍,在兰科植物的大家族里,兜兰属的植物是最受灭绝威胁的,甚至被称为植物界的“大熊猫”。该属的野生物种已全部被纳入濒危野生动植物种国际贸易公约(俗称“华盛顿公约”)附录I中,被禁止交易。在中国国内分布有34种兜兰属的植物,约占世界兜兰的三分之一,全部已纳入国家保护植物当中,除了少数种类为国家二级保护植物外,大部分均为国家一级保护植物。
“为什么兜兰会濒危?最重要的是市场需求大,以往催生了大量盗挖盗采的行为。”曾宋君表示,兜兰生长缓慢,野生兜兰被大量采挖后种群数量难以很快地恢复。因此,即使目前国家严令禁止采集野生兜兰,但在原有的栖息地上已难以找到兜兰的身影。在此背景下,为了保护野生兜兰,转移并满足人们对其需求,曾宋君带领研究团队通过无菌播种繁殖大量的原生种,同时培育出观赏价值更高的兜兰杂交新品种来满足市场需求,目前已经创制出新品种300多个,培育新品种数量位居中国第一。
南都广州新闻部出品
采写:南都记者 陈卓睿 受访者供图
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