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探秘“廬山方舟”:小小的種子 大大的能量

作者: 管理員  來源:轉自大江網  發布時間:2024-05-07  瀏覽數:478  
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  位于“世界文化景觀”“世界地質公園”廬山的江西省、中國科學院廬山植物園,正在全力申請成為國家植物園。作為中國中東部地區重要的植物遷地保護基地,廬山植物園必須有自己的“種子庫”。于是,廬山植物園于2023年啟動建設的“廬山方舟”野生植物種子庫,600余種野生植物種子已“酣睡”于此。

  小小種子,有何重要意義?“廬山方舟”又是什么樣子?就隨記者一起走進廬山植物園一探究竟。

  一包獼猴桃種子 引發一場“果權”博弈

  4月的廬山自然保護區,綠意蔥蔥,山林深處一座神秘的苗圃,珍藏著眾多稀缺瀕危植物的種質資源,不遠處的辦公樓里也擺滿了各式植物實驗苗……

廬山植物園的實驗苗

  現任廬山植物園主任、中國植物學會副理事長、國際植物園協會秘書長的黃宏文研究員,曾先后在中國科學院武漢植物園、華南植物園擔任主任。

  說起黃宏文的研究,不得不提到我們所熟知的新西蘭奇異果——實際上起源于中國的獼猴桃。

  1904年,新西蘭女教師伊莎貝爾從中國湖北宜昌收集了一把獼猴桃種子。不久后,新西蘭的園藝學家針對這把種子長成的獼猴桃開展了系統的育種工作。1930年,“海沃德”獼猴桃品種開始在新西蘭大面積推廣,1976年出口量首次超過內銷,并逐漸成為新西蘭的支柱產業。

  與此同時,全球各國均開始獼猴桃產業化栽培,獼猴桃逐漸成為一個全球性的水果產業。當時全球90%以上的獼猴桃,種植的都是從中國帶走的那“一把種子”中選出的后代。

  此后至2001年,新西蘭佳沛的獼猴桃正式以“奇異果”的名字實現對華反向出口。但在價格方面,新西蘭奇異果卻是中國獼猴桃的近三倍。在全球出口市場,新西蘭奇異果更是一騎絕塵。

  一種小小的野果竟然能產生如此大的能量?

  新西蘭獼猴桃產業的發展給了國人當頭一棒。為了選育出比“海沃德”更加優良的栽培品種,20世紀70年代開始,以黃仁煌研究員為首的第一代科學家,跋山涉水,在崇山峻嶺中進行獼猴桃資源調查,選育出“武植3號”“金桃”“金艷”等一系列享譽中外的獼猴桃優良品種,并進行大面積的推廣應用。

  作為第二代科學家的翹楚,黃宏文研究員的國際視野格局為獼猴桃的收集保育和科研工作開拓了新的領域和方向。2003年,在黃宏文的帶領下,我國成功將“金桃”實現了全球的商業化推廣。

  “從某種程度上說,他挽救了中國甚至國際的獼猴桃市場。從武漢植物園到華南植物園,再到廬山植物園,不少植物學界科研人員因追隨黃宏文而聚集?!睆]山植物園瀕危植物與保育遺傳研究組組長馮晨告訴記者。

  物種保育是國家植物園認定的重要標準

  廬山植物園由老一輩著名的植物學家胡先骕、秦仁昌、陳封懷于1934年創建,為我國第一座科學植物園。2019年,廬山植物園正式實行江西省人民政府和中國科學院共建,由著名植物學家、獼猴桃育種學家、前中國科學院武漢植物園、華南植物園主任黃宏文研究員出任園主任。

  2021年12月和2022年5月,國務院分別批復在北京設立國家植物園、在廣州設立華南國家植物園,為推進國家植物園體系建設邁出堅實步伐。

  2022年9月26日,江西省政府正式向國家林草局商請設立廬山國家植物園。同年12月16日,江西省創建廬山國家植物園領導小組成立。2023年,江西省科技廳發布《科技興贛六大行動實施方案(2023-2025年)》,明確指出“推進廬山國家植物園申建,到2025年力爭廬山國家植物園獲批?!?/p>

  根據《國家植物園設立規范(試行)》(以下簡稱《設立規范》),由國家批準設立和主導的植物園,需要在植物遷地保護、科學研究、植物資源可持續利用、科普宣教和園林園藝展示等方面處于國際先進水平。

  按照江西省人民政府和中國科學院共建廬山植物園要求,廬山植物園正在全面推進人才隊伍引進與學科建設、科研支撐平臺建設、園林及基礎設施建設等方面下功夫,現已建成廬山本部、鄱陽湖分園、山南分園和南昌科研中心四個園區(一園四區)。同時,對照《設立規范》3個一級指標、10個二級指標、30個三級指標,廬山植物園全力開展各項工作,重點提升物種保育數量、提升野生植物遷地保護能力。

  馮晨對記者介紹,如今,在廬山植物園一批批科研人員的努力下,一座以“廬山方舟”命名的野生植物種子庫正在有序建成中。南方紅豆杉、香果樹、長柄雙花木、鵝掌楸等一大批珍稀、瀕危植物,以及具有經濟價值、生態價值和科學研究價值的特有植物種子、野生近緣植物種子將在此落戶。

  在“廬山方舟”,不僅物種安全能夠得到保障,野生生物種子資源快速高效研究利用也會成為可能,將在作物改良和創新、生態恢復和野外回歸發揮顯著作用。

  培育江西本土番茄良種

  保護“神奇種子”、構建生物多樣性“安全網”,其意義不僅在于解決收集、保存難題,更包括對種質資源的可持續利用。除了野生生物種子資源保護與研究,廬山植物園還有許多與人們生活相關的育種工作在有序推進中。在南昌科研中心的實驗室內,孔丹宇的團隊正在忙碌地進行番茄選種。

研究人員向記者展示不同的番茄種質

  “新研究的番茄,耐澇性較好,具有更好的根系及水分利用能力;還有一種番茄抗病性、耐熱性好?!痹诒姸喾哑废抵?,隨便選一顆,孔丹宇都能一眼辨出其品系,并對它們的特性如數家珍。

  孔丹宇是廬山植物園經濟植物研究組組長。2020年的冬天,孔丹宇剛來到江西不久,便組織了番茄優異種質篩選與改良橫向項目,重點培育適宜江西本土種植的櫻桃番茄。

  “番茄是一種經濟效益比較高的蔬菜作物,但過去適合在江西種植的番茄很少,很大一部分要從山東、廣東、福建等外省購買?!笨椎び罱榻B,江西的氣候特點是春季多雨,夏季高溫高濕,這種天氣比較容易產生對作物的脅迫,也容易引起病蟲害,因此他們需要篩選和培育出抗逆、抗病的番茄優良種質。

  目前,她的研究組已經建有包括野生種、農家種和栽培種在內的數百種番茄種質的資源圃。

  有了種子,要培育出性狀優良、穩定的品種,還得經歷一段漫長的過程。在南昌科研中心的試驗田里,育種學家們通過對培育中的番茄品系不斷進行田間篩選,尋找適合江西氣候的最佳品系。

孔丹宇團隊的番茄種質資源圃

  在江西的氣候條件下,每年在田間可以種植兩季櫻桃番茄,1-2月播種,5-6月就能成熟。從2021年初到現在,經過三年多時間不斷篩選、自交,雜交、回交,他們已經培育出了多個優良品系?!叭ツ旰Y選到的小番茄顆顆色澤亮麗,酸甜多汁,耐儲存,是比較大的突破,未來將它與高抗品系雜交應該能得到很好的品種?!笨椎び钚χf。

  現在,第四年的櫻桃番茄已被種入泥土,等待開花結果,為廬山植物園的春天帶來勃勃生機。

  一座“廬山方舟” 留下一批植物“火種”

  “廬山植物園是全國唯一一座建在兩處自然保護區(廬山自然保護區、鄱陽湖自然保護區)的植物園,對于就地保護瀕危物種有著的得天獨厚的優勢?!瘪T晨介紹,廬山植物園的植物區系具有明顯過渡性,并具有從亞熱帶到暖溫帶過渡的特性。這里自然環境復雜多樣,是第四季冰期北方植物南移的“避難所”,也是間冰期南方植物向北延伸的棲息地。

  廬山植物園廬山本部涵蓋海拔從16米到1360米,地帶性分布的黃山松林、落葉闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、針闊葉混交林及高山灌叢等五個自然植被類型。區內野生植物達600余種,孕育了國內最早的植物多樣性遷地保育基地,同時也為研究森林植物群落提供了理想樣地。

  “廬山植物園自2023年開始建設‘廬山方舟’野生植物種子庫?!睆]山植物園種子植物研究組組長王利松說,然而多達36%“極?!蔽锓N種子不適合通過低溫脫水的方式保存,因此需要在更多地點,用更多方式來儲存這些植物經過上億年形成的獨特遺傳多樣性。

  江西是長江中下游地區生物多樣性及其豐富的地區,擁有眾多獨特的植物資源,如廣泛利用的油茶、竹藤類、柑橘,以及大量傳統藥用植物?!皬]山植物園野生植物種子庫有望為江西生態文明試驗區建設提供新的‘江西樣板’?!蓖趵杀硎?。


劉文琴、大江網/大江新聞客戶端全媒體記者卜玉瑩 文/圖

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