蘭花是被子植物中最大的科之一,有800多屬3萬~4萬種,占被子植物物種數(shù)量的近10%,但就是這樣有著極高物種數(shù)量,分布還十分廣泛的植物,由于其巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和藥用價(jià)值,野生資源長期遭到破壞,種群數(shù)量急劇減少。全世界所有的野生蘭科植物均被列入《瀕危野生動(dòng)植物種國際貿(mào)易公約》(CITES)的保護(hù)范圍。
為了保護(hù)蘭花的野生資源,同時(shí)讓在我國有著悠久栽培歷史的蘭花依然能在千家萬戶中綻放神韻,北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院副教授湯久楊等人組成了蘭花科技特派團(tuán),就蘭花的種質(zhì)資源創(chuàng)新等進(jìn)行了重點(diǎn)研究。 下面讓我們一同走進(jìn)黨員干部現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育《科技與應(yīng)用》欄目專題教材《為了中國蘭花的振興》,看看湯久楊團(tuán)隊(duì)的蘭花振興之旅。
蘭花,是我國傳統(tǒng)十大名花之一,中國人歷來把蘭花看作高潔典雅的象征,以“蘭章”喻詩文之美,以“蘭交”喻友誼之真,并將它與“梅、竹、菊”并列,合稱“四君子”。蘭花在中國有著上千年的栽培歷史。千百年來其獨(dú)有的幽香、典雅的葉姿、四時(shí)常青的風(fēng)韻獨(dú)步花卉世界,備受國人喜愛。我國傳統(tǒng)栽培的蘭花主要為蘭屬植物,而且集中在春蘭、蕙蘭、建蘭、墨蘭和寒蘭等7類植物,我國稱這幾類蘭花為國蘭或中國蘭。 將目光拓展到全世界,蘭科植物在世界范圍內(nèi)有3萬~4萬種,共800多屬,占被子植物物種數(shù)量的近10%。除了有極高的物種數(shù)量以外,蘭科植物的分布也十分廣泛,地球上除了沙漠和冰川地區(qū)外,其他地區(qū)都有蘭科植物存在。
探索“蘭花瀕危”的破題之道
為什么數(shù)量大、分布廣的蘭花走到了瀕危的懸崖邊上? 蘭花的用途非常廣泛,觀賞價(jià)值、藥用價(jià)值都很高,其整體產(chǎn)業(yè)價(jià)值巨大,而且國蘭常被稱為“綠色股票”,像炒股票一樣瘋狂炒蘭的人非常多,以至于越來越多的人上山掠奪性地挖掘野生蘭花。因此,我國的野生蘭花資源在近幾十年來遭到了前所未有的嚴(yán)重破壞,野生蘭花數(shù)量以驚人的速度日益減少,野生蘭花幾近滅絕。
湯久楊是北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院蘭花首席專家,早在大學(xué)期間他就開始了對(duì)蘭花的執(zhí)著研究,二十多年來,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)一直致力于國蘭的原種保種、產(chǎn)業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化工作。
在他看來,我國蘭花野生資源之所以日益減少,除了被掠奪性地挖掘以外,和蘭花的種子特性也有很大的關(guān)系。湯久楊說:“蘭花比較特殊,它的種子細(xì)小得像塵埃一樣,里面不含胚乳,所以蘭花要在野外環(huán)境中萌發(fā)必須要被特定的共生真菌侵染之后形成共生關(guān)系。在野外環(huán)境下,蘭花從萌發(fā)到開花的周期非常長,一般在5~7年,所以野生蘭花的原始種群一旦被破壞,再恢復(fù)起來就非常難。” 野生蘭花是歷代傳統(tǒng)名貴品種的主要來源,野生種質(zhì)資源是選種育種的物質(zhì)基礎(chǔ)。野生種質(zhì)資源一旦消失,將對(duì)我國蘭花的科研和生產(chǎn)造成無法彌補(bǔ)的損失。為了保護(hù)國蘭野生資源,振興中國蘭花產(chǎn)業(yè),湯久楊和北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院高級(jí)實(shí)驗(yàn)師陳蘭芬等人組成了蘭花科技特派團(tuán),重點(diǎn)進(jìn)行引種收集、評(píng)價(jià)和保育、無性組培快繁與種質(zhì)資源創(chuàng)新等技術(shù)研發(fā)。 保育研究是湯久楊團(tuán)隊(duì)振興中國蘭花產(chǎn)業(yè)的第一步,為此他們建立了一個(gè)國蘭種質(zhì)資源圃。湯久楊表示:“在自然界中,發(fā)現(xiàn)蘭花新品種的可能性已經(jīng)趨近于零,這就要求我們必須開展新品種人工選育工作,其實(shí)我們?cè)谑昵熬鸵呀?jīng)著手準(zhǔn)備建立這個(gè)蘭花種質(zhì)資源圃了。目前,種質(zhì)資源圃內(nèi)已有將近1000個(gè)種質(zhì)資源,該圃成為華北地區(qū)規(guī)模最大的國蘭種質(zhì)資源圃之一。” 品種創(chuàng)新是國蘭產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心競爭力,湯久楊團(tuán)隊(duì)在建立國蘭種質(zhì)資源圃的基礎(chǔ)上,采用常規(guī)雜交育種、化學(xué)誘變和物理誘變結(jié)合組培技術(shù)的復(fù)合育種方式,對(duì)國蘭新品種進(jìn)行了選育。在選育過程中,不同于傳統(tǒng)國蘭的選育標(biāo)準(zhǔn),湯久楊團(tuán)隊(duì)在新品種選育方向上進(jìn)行了突破。傳統(tǒng)的選育模式是針對(duì)少數(shù)的蘭花愛好者選育高價(jià)蘭花,而他們選育的是花色艷麗、花期長、價(jià)格相對(duì)低廉、更適合大眾種植的蘭花品種。湯久楊團(tuán)隊(duì)以市場需求為導(dǎo)向,選育了3個(gè)符合大眾需求的消費(fèi)型國蘭新品種——“京紫”“京華”和“京荷”。其中,“京荷”是難得的春蘭雜交新品種,它是春蘭和黃荷自交選育的后代,花色為少見的朱金黃色、雍容華貴,中宮圓潤飽滿、形色俱佳,葉片肥厚環(huán)垂、葉姿優(yōu)美,花葉比例協(xié)調(diào)。 湯久楊說:“這個(gè)品種的蘭花顏色非常受市場歡迎,且繁殖效率高,抗逆性強(qiáng),比較受國蘭生產(chǎn)企業(yè)的歡迎,它既滿足了企業(yè)對(duì)優(yōu)良品種的需求,又滿足了大眾對(duì)蘭花花色艷麗、花香氤氳的向往,所以目前它的市場前景非常好。” 經(jīng)過不懈努力,湯久楊團(tuán)隊(duì)終于找到了破解“蘭花瀕危”問題的“密碼”。與此同時(shí),蘭花科技特派團(tuán)還圍繞國蘭種苗工廠化生產(chǎn)中的關(guān)鍵問題開展研究,突破了產(chǎn)業(yè)“瓶頸”。
突破蘭花產(chǎn)業(yè)化發(fā)展“瓶頸”
“魚魫蘭,十二萼,花片澄澈,宛如魚魫。”“三明魚魫”是古籍《金漳蘭譜》所載品種中唯一流傳至今的蘭花品種,具有深厚的歷史文化底蘊(yùn)和廣闊的市場前景。 福建省三明市曾是“三明魚魫”的原產(chǎn)地,這里蘭花種植歷史悠久,但當(dāng)?shù)匕傩找恢辈捎脗鹘y(tǒng)的分株方法進(jìn)行蘭花繁殖。 國蘭分株繁殖又稱“分盆”,是指將生長過于密集的一盆蘭花分栽成兩盆至數(shù)盆。分株繁殖法雖然容易操作,不損傷蘭苗,能保留品種的固有特性,不會(huì)引起變異,但是分株繁殖作為一種無性繁殖方式,長期如此必然導(dǎo)致國蘭品種種性退化,病毒積累嚴(yán)重,國蘭種植者無法提供高質(zhì)量、數(shù)量充足的種苗用于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。“三明魚魫”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展遇到了“瓶頸”。 為了解決這個(gè)問題,2021年,湯久楊、陳蘭芬?guī)ьI(lǐng)的蘭花科技特派團(tuán)來到了三明市,重點(diǎn)展開了“三明魚魫”組培快繁技術(shù)的研究。 國蘭的組織培養(yǎng)分為組培播種繁殖和組培莖尖切芽繁殖。其中組培播種繁殖是通過人工給予培養(yǎng)基,營造適宜的培養(yǎng)環(huán)境,誘導(dǎo)國蘭種子萌發(fā),從而長成完整的國蘭。通常組培播種繁殖獲得的種苗變異較多,種苗生長不一致,不能保證保持穩(wěn)定的遺傳性狀,因此為了保證后代跟母本的遺傳性狀一致,目前最常用的方法是組培莖尖切芽繁殖。
陳蘭芬說:“切芽繁殖就是從國蘭的母株上切取其新生的芽點(diǎn),通過外植體消毒的方法建立無菌系種苗,從芽點(diǎn)上誘導(dǎo)出國蘭的龍根,進(jìn)行快速繁殖。”
組培莖尖切芽繁殖技術(shù)的應(yīng)用可以達(dá)到國蘭快速繁殖、品種復(fù)壯等目的,加快了育種進(jìn)程,拯救了珍稀瀕危蘭花品種,并且利用該組培技術(shù)可以推進(jìn)國蘭工業(yè)化生產(chǎn),取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。在組培的過程中,湯久楊團(tuán)隊(duì)卻發(fā)現(xiàn)在采用國蘭莖尖作為外植體進(jìn)行組培時(shí),成功率比較低,這是什么原因造成的呢? “蘭花的芽,含有很多的酚類物質(zhì),在組培誘導(dǎo)的過程中,很容易出現(xiàn)污染、褐化、死亡的情況。”湯久楊說,“這是制約國蘭產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的一個(gè)‘瓶頸’問題。” 為了突破這個(gè)“瓶頸”,蘭花科技特派團(tuán)做了大量的試驗(yàn),他們不斷地對(duì)消毒液和消毒時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化,特別是外植體前期處理過程中的消毒。科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)由于國蘭新芽生長在假鱗莖的基部,經(jīng)常和栽培基質(zhì)接觸,容易攜帶一些內(nèi)生菌,普通的表面消毒很難殺滅內(nèi)生微生物,容易引起污染,從而導(dǎo)致整個(gè)組培的失敗,而且由于國蘭新芽外面附有多層苞葉,很難一次清潔干凈。 經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn),最終科研團(tuán)隊(duì)總結(jié)出了一套外植體切芽消毒方法。消毒前先進(jìn)行降低新芽周邊土壤的帶菌率等預(yù)處理。對(duì)消毒過程中使用的消毒劑,蘭花科技特派團(tuán)也進(jìn)行了改良。陳蘭芬說:“我們以前主要用升汞消毒,升汞有劇毒,會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染,后來我們建立了過程無菌體系,消毒劑改用了次氯酸鈉。” 在經(jīng)歷了一段時(shí)間的探索試驗(yàn)后,蘭花科技代表團(tuán)終于掌握了這套外植體切芽消毒方法,把國蘭外植體的消毒成功率從25%提高到了87%,破解了“三明魚魫”種苗難以工廠化擴(kuò)繁的問題,讓市面上一度消失的“三明魚魫”又回到了大家面前。 憑借對(duì)“三明魚魫”產(chǎn)業(yè)發(fā)展“瓶頸”的突破,湯久楊團(tuán)隊(duì)建立了一個(gè)良種繁育基地,開展示范推廣,把選育出的新品種、開發(fā)出的新技術(shù),依托當(dāng)?shù)佚堫^企業(yè)推廣到廣大種植戶中。如今,一盆“三明魚魫”在三明市農(nóng)戶的栽培基地里可以賣到300元,種植一畝“三明魚魫”,可以為農(nóng)戶換來20萬~30萬元的收入。湯久楊團(tuán)隊(duì)引領(lǐng)帶動(dòng)了蘭花產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展,助推“三明魚魫”成為三明市的地理標(biāo)志產(chǎn)品之一。
讓“蘭文化”成為產(chǎn)業(yè)振興的“助推器”
“蘭花對(duì)于大眾而言是最熟悉又最陌生的一種花卉,大家可能都知道蘭花。”湯久楊說,“但蘭花如何鑒賞?它為什么被稱為‘君子之花’?如何去評(píng)判蘭花的優(yōu)劣?這些可能大部分人都很難說出來。” 雖然蘭花是中國傳統(tǒng)名花,可很多人卻并不了解蘭花及其文化。蘭文化是我國傳統(tǒng)文化中的一顆璀璨明珠,它與中華民族文化緊緊相連,是高潔、典雅的人文精神和愛國、堅(jiān)貞不屈的優(yōu)秀人格品質(zhì)的象征,幾千年來蘭花高貴脫俗、秀麗多姿的神韻引得歷代詩人墨客為之揮毫潑墨,借之抒情言志,這又賦予了蘭花獨(dú)具人類情志的色彩。為了弘揚(yáng)蘭文化,蘭花科技特派團(tuán)在北京建設(shè)了一個(gè)占地3000平方米的蘭文化園,開展蘭文化科普教育和生物多樣性保護(hù)宣傳。 蘭文化園分為兩部分:一部分展示國蘭的文化,另一部分展示洋蘭的景觀。湯久楊表示:“建設(shè)蘭文化園的目的是通過開展科普教育,依托中小學(xué)生的學(xué)農(nóng)教育等方式普及蘭花文化,讓大家能夠認(rèn)識(shí)蘭花,喜愛上蘭花,進(jìn)而促進(jìn)蘭花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。”蘭花科技特派團(tuán)通過北京市中小學(xué)生學(xué)農(nóng)教育及社會(huì)實(shí)踐大課堂,開設(shè)《蘭花品鑒與種植》學(xué)農(nóng)課程,科普 中小學(xué)生3.5萬人次;在全國高職院校率先開設(shè)《中國蘭文化》通識(shí)課和《勞動(dòng)教育——蘭文化》課程,培養(yǎng)高職學(xué)生500余人;借助都市農(nóng)職星創(chuàng)天地服務(wù)平臺(tái)、新型職業(yè)農(nóng)民學(xué)歷提升工程,培訓(xùn)新型職業(yè)農(nóng)民2000余人。 以文化振興帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)振興,以產(chǎn)業(yè)振興實(shí)現(xiàn)文化繁榮。這是湯久楊從事蘭花研究以來從未改變過的追求。 科技成果走出實(shí)驗(yàn)室,落實(shí)在老百姓的田間地頭。從“科研高”到“應(yīng)用好”,再到“產(chǎn)業(yè)實(shí)”,蘭花科技特派團(tuán)堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,因地制宜,使蘭科植物產(chǎn)業(yè)化研究成果成為助推鄉(xiāng)村特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有力抓手,大大提高了農(nóng)民收入,跑出了鄉(xiāng)村振興的加速度。
【媒體鏈接】
12月20日 農(nóng)視網(wǎng)
https://www.ntv.cn/zxhArticle.shtml?id=130347
12月19日 中國農(nóng)村科技
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NjY5Njc1Mw==&mid=2680282975&idx=1&sn=6c8f86f75a48e5ffead103a87e2c8fc7&chksm=bcd038818ba7b197f8fe3b2eea9afb9f0184024197e14a5fb9d5203bf730225464229953012a&mpshare=1&scene=1&srcid=1220qADXlD8iEz271B7txRyw&sharer_shareinfo=50cdb8cdb1879f3ce64dbc028e071b0e&sharer_shareinfo_first=b7e92f6e9320a39c870c227396719229&from=industrynews&version=4.1.15.6007&platform=win#rd