矮化木蘭新品種“變?nèi)~蓮” 王亞玲供圖
木蘭是我國古老的孑遺物種,我國擁有木蘭科植物11屬160多種,是木蘭植物資源最豐富、觀賞類群最多的國家,是著名的“木蘭王國”。
玉蘭是木蘭科植物中最常見的觀賞樹種,在園林綠化中多以開花喬木形式得到廣泛應(yīng)用。其實(shí),通過多種雜交手段培育出的木蘭新品種不僅可以成為庭院矮化盆栽,還能擁有多花、多色、常綠等特性和抗寒、抗旱、耐水濕、耐鹽堿等抗性。
觀賞性強(qiáng)、抗性好是陜西省西安植物園木本團(tuán)隊(duì)帶頭人王亞玲研究員選育木蘭新品種的重要目標(biāo)。目前,由她領(lǐng)銜的育種團(tuán)隊(duì)已培育出獲得國家新品種權(quán)證書的木蘭科植物新品種34個(gè)。
通過王亞玲育種團(tuán)隊(duì)的多年耕耘,如今,更多性狀優(yōu)異的新品種從“木蘭王國”誕生。
“木蘭科植物主要分布于亞洲熱帶和亞熱帶,少數(shù)在北美南部和中美洲。全世界共有木蘭科植物15屬240余種,而我國擁有豐富的木蘭科自然資源、2500年的悠久栽培歷史?!闭劦较矏鄣哪咎m科植物,王亞玲滔滔不絕。
1993年,剛剛大學(xué)畢業(yè)的王亞玲來到西安植物園工作,跟隨高級工程師楊廷棟學(xué)習(xí),依據(jù)植物種間的親緣關(guān)系,進(jìn)行系統(tǒng)的玉蘭花雜交工作。
由于當(dāng)時(shí)對木蘭科植物的遺傳背景了解還不是很深入,初期的幾批雜交后代表現(xiàn)并不理想。
她告訴記者:“我國雖為‘木蘭大國’,但對木蘭科的研究主要集中在系統(tǒng)學(xué)方面,開展育種工作比歐美國家晚200年。目前,95%的木蘭新品種都出自歐美國家之手?!?/font>
那么,培育出一個(gè)木蘭新品種到底有多難?
王亞玲介紹,一個(gè)名為“紅玉”的玉蘭品種,從1995年開始雜交培育,直到2012年才申請新品種權(quán),育種時(shí)間長達(dá)17年。
“育種周期長、遺傳背景復(fù)雜使木蘭育種頗具挑戰(zhàn)性。一個(gè)新品種的選育周期平均為8-10年,最長可達(dá)20年。”王亞玲說。
含笑屬是木蘭科中除玉蘭屬外尤為重要的觀賞類群,現(xiàn)有含笑屬品種均為二倍體常綠觀花喬木或灌木,無法通過種間雜交獲得三倍體。
2001年,王亞玲團(tuán)隊(duì)以蘭嶼含笑為母本,使用金葉含笑未減數(shù)分裂的小孢子進(jìn)行授粉,獲得一棵三倍體含笑雜交實(shí)生苗,然而直到13年后,這棵獨(dú)苗才迎來了首次開花,取名“世植2017”,并于2016年獲得國家植物新品種權(quán)證書。
王亞玲介紹,此品種花香氣濃郁且速生,年平均生長量可達(dá)1.5-2米,可耐受零下10攝氏度的低溫,為北方地區(qū)城市綠化增添了一個(gè)高大觀花喬木新品種。
木蘭育種難度高,使得理想品種往往“廣種薄收”。
王亞玲在野外考察時(shí)發(fā)現(xiàn),由于人為破壞和土地侵占,野生木蘭資源消失的速度越來越快,這樣下去可供收集的木蘭種質(zhì)資源將越來越少,必須進(jìn)行合理的保護(hù)和開發(fā)工作。
在保護(hù)瀕危物種的前提下,團(tuán)隊(duì)盡可能收集和保存木蘭科常綠和落葉種類的種質(zhì)資源,進(jìn)行基礎(chǔ)科學(xué)研究和新品種選育工作。目前,共收集了木蘭科5個(gè)屬、53個(gè)種、300余個(gè)品種的種質(zhì)資源。
目前,國內(nèi)現(xiàn)有的木蘭新品種主要是通過對自然變異的篩選,新品種在花色、花期、株形及抗性方面都沒有很好地被突破,存在矮化品種稀缺、不能多次開花、常綠品種抗寒性差等問題。
針對這些問題,王亞玲團(tuán)隊(duì)確定了具有花量大、花色艷且芳香、花期長、擁有矮化或速生特性,以及能夠耐寒、耐旱、耐水濕、耐鹽堿的育種目標(biāo),育成了一批具突破性的理想木蘭新品種。
在王亞玲看來,所謂的理想新品種要比市場上現(xiàn)有品種擁有絕對優(yōu)勢,能夠經(jīng)受得住市場的篩選,在未來面向市場時(shí)讓客戶抱有期待。
她觀察市場發(fā)現(xiàn),近幾年家庭園藝的興起使得矮化多花品種市場需求大增?,F(xiàn)有的木蘭品種多為株高5-15米的喬木或大喬木,株型高、花期短、并不適合小庭院種植,矮化多花適宜盆栽的玉蘭品種幾乎空白。
團(tuán)隊(duì)通過篩選矮化變異個(gè)體、常綠與落葉類群遠(yuǎn)緣雜交等手段,將來自日本的落葉耐濕灌木星花玉蘭為母本,與產(chǎn)自我國的常綠耐寒的闊瓣含笑進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交,培育出世界最矮小的玉蘭新品種“小璇”。
“‘小璇’8年生種苗株高僅1.6米,株型緊湊,小枝密集,花粉紅色,花量大且花期長,夏秋季的二次花量絲毫不遜于春季,是迄今為止株型最矮、葉形最小、花朵最密集的玉蘭屬新品種?!蓖鮼喠嵴f。
除了“小璇”,王亞玲團(tuán)隊(duì)還成功培育出“小可人”“變?nèi)~蓮”兩個(gè)落葉矮化小喬木,用于布置花壇、花境或盆栽。
受冬季嚴(yán)寒干燥氣候的限制,常綠闊葉樹種在長江以北,尤其是秦嶺以北廣大地區(qū)種類很少。
王亞玲團(tuán)隊(duì)根據(jù)多年的引種栽培經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),來自中亞熱帶和北亞熱帶東部地區(qū)的少量含笑屬和木蓮屬種類具有一定的抗寒潛力,廣泛引種其抗寒生態(tài)型個(gè)體,在西安植物園木蘭種質(zhì)資源圃可實(shí)現(xiàn)自然越冬。
她介紹,抗寒含笑屬新品種“長安玉盞”為常綠小喬木,可耐零下18攝氏度的低溫,黃花,花蕾初開時(shí)呈杯狀,盛開時(shí)呈碟狀,花期為3月下旬至4月上旬;另一個(gè)抗寒含笑屬新品種“長安香雪”也為常綠小喬木,可耐零下14攝氏度低溫,花為白色。這兩個(gè)品種都可孤植或散植于小庭院和公園中,是北方地區(qū)很好的常綠觀花樹種。
木蘭本就是較為適合城市栽植的植物,花型優(yōu)雅,病蟲害少,自然整形能力強(qiáng),花、葉、枝條均能散發(fā)出芳香氣息,產(chǎn)生殺菌滯塵效果,抗污染能力十分強(qiáng)大,稱得上是優(yōu)良的生態(tài)低碳景觀樹種。
正因其好處多多,王亞玲更加希望團(tuán)隊(duì)培育出的大批木蘭新品種能夠在綠化中大展拳腳,并且在國內(nèi)外市場暢銷。
于是,她與北京房山、陜西西安、河南郟縣、浙江景寧、廣東高要等多地的園林企業(yè)合作,建立栽培示范基地,進(jìn)行新品種的跨區(qū)域試種和推廣。
“木蘭種苗存在移栽成活率低、緩苗時(shí)間長的問題,若使用純?nèi)萜骰耘喑杀靖咔以诙疽资軆龊?,為攻克這一難題,團(tuán)隊(duì)研究形成了‘地栽苗容器化技術(shù)規(guī)程’和‘玉蘭反季節(jié)移栽操作規(guī)程’,為規(guī)模種植創(chuàng)造條件?!蓖鮼喠嵴f。
經(jīng)種植單位反映,新品種適應(yīng)性強(qiáng)、觀賞性好,種植成活率可達(dá)99%,是不可多得的長效低維護(hù)園林新材料。
為推動“中國木蘭”種苗的出口,尤其是自育品種的國際化,王亞玲將“小璇”推向歐美市場。
“‘小璇’開創(chuàng)了我國玉蘭新品種首次在美國獲得授權(quán)的先河。同時(shí),它也是美國自2020年實(shí)施無性繁殖新品種并行納入農(nóng)業(yè)部的新品種保護(hù)體系后,第一個(gè)獲得授權(quán)的中國植物新品種?!蓖鮼喠嵴f。
除“小璇”外,王亞玲團(tuán)隊(duì)培育的玉蘭新品種“紅吉星”也已通過實(shí)質(zhì)審查,即將在美國獲得品種權(quán)證。
王亞玲告訴記者,“小璇”和“紅吉星”兩個(gè)屬間雜交新品種已在美國試種3年多,獲品種權(quán)后,即可在美國上市推廣。
目前,兩個(gè)新品種除頗受歐洲新品種管理公司的青睞外,荷蘭的FLORALI公司也非??春闷涫袌銮熬?。
王亞玲表示,下一步將申請歐盟及其他目標(biāo)市場國家的新品種權(quán),再以許可授權(quán)方式,授權(quán)生產(chǎn)銷售,真正實(shí)現(xiàn)我國自主知識產(chǎn)權(quán)新品種的國際化應(yīng)用,讓“中國木蘭”暢銷國內(nèi)外市場。(作者 張萌 編輯 王強(qiáng))