林木分子育種瞄準(zhǔn)高精尖

鐵錚 延曉康 李呈澄

有關(guān)部門日前發(fā)布公告稱，北京林木分子育種高精尖創(chuàng)新中心選育的4個(gè)楊樹、梅花新品種通過剛剛國家林木良種審定，成為國家級(jí)良種家族的新成員。它們分別是北林5號(hào)楊和燕杏、花蝴蝶、送春等3個(gè)抗寒梅花品種。

連同正在大力推廣的北林雄株1號(hào)和北林雄株2號(hào)楊樹、優(yōu)良鮮食棗品種京滄1號(hào)，該中心成立3年來已選育出了7個(gè)國家林木良種，涵蓋用材林、經(jīng)濟(jì)林、觀賞植物等主要類別品種。

專家說，所謂的林木良種，其標(biāo)準(zhǔn)是通過權(quán)威部門審定、多個(gè)性狀顯著優(yōu)于原有品種。國家法律規(guī)定主要林木在品種推廣應(yīng)用前，均應(yīng)通過國家級(jí)或省級(jí)審定。國家良種代表了相關(guān)樹種國內(nèi)良種選育的先進(jìn)水平。

據(jù)康向陽教授介紹，楊樹是我國重要造林樹種，年采伐量占國產(chǎn)木材年產(chǎn)量的18%以上。最新通過審定的北林5號(hào)楊具有干型通直、材積生長量大、纖維長、纖維素含量高、木質(zhì)素含量低等特點(diǎn)，是優(yōu)良的短周期紙漿材等纖維用材品種。依托速生優(yōu)質(zhì)國家良種建設(shè)的楊樹速生豐產(chǎn)林，對(duì)緩解我國木材進(jìn)口壓力、減少天然林采伐、保護(hù)生態(tài)環(huán)境意義重大。

梅花位列中國十大傳統(tǒng)名花之首。張啟翔教授團(tuán)隊(duì)選育的燕杏梅和花蝴蝶梅，在杏和梅的培育基礎(chǔ)上，利用先進(jìn)技術(shù)手段定向改變和組合植物本身基因的表達(dá)，集成了梅花和杏花的優(yōu)點(diǎn)，綜合了優(yōu)良的遺傳性狀。從天然雜種中選育出送春梅，可耐受-30℃的低溫，填補(bǔ)了抗寒品種的空白，可在北京、內(nèi)蒙古、新疆、遼寧、吉林等地區(qū)栽培，豐富了北方地區(qū)城市園林早春開花植物種類，對(duì)于提升城鄉(xiāng)人居環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。

鮮棗是我國常見和群眾最喜愛的經(jīng)濟(jì)林產(chǎn)品。京滄1號(hào)棗具有較大的果型和甜酸適口的品質(zhì)等特點(diǎn)，在高端鮮食棗市場(chǎng)極具開發(fā)潛力。與普通冬棗相比，其成熟期早15天以上，對(duì)占領(lǐng)早期冬棗市場(chǎng)極具優(yōu)勢(shì)。目前已在北京、河北、山東等地推廣，對(duì)于京津冀和華北地區(qū)鮮棗生產(chǎn)起到了重要的推動(dòng)作用。

據(jù)悉，中心構(gòu)建了一批立足北京、服務(wù)京津冀、輻射全國的分子設(shè)計(jì)育種試驗(yàn)示范、成果轉(zhuǎn)化、推廣基地，促進(jìn)從分子設(shè)計(jì)到林木新品種產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的全鏈條提升。其中，無飛絮污染國家白楊良種北林雄株1 號(hào)、北林雄株 2號(hào)推廣1100余萬株，在北京、山東、河北、河南、山西、西藏、新疆等地的國家儲(chǔ)備林建設(shè)和楊樹飛絮治理中發(fā)揮了積極作用。

另據(jù)了解，該中心獲得授權(quán)的植物新品種達(dá)數(shù)十種，涵蓋杜仲、玉蘭、牡丹、紫薇以及菊類等多種品類。這些新品種均由人工培育或?qū)σ吧参锛右蚤_發(fā)而得，具備新穎性、特異性、一致性、穩(wěn)定性等。

杜仲雌雄異株，且為單科、單屬、單種存在，雜交育種效果有限?？迪蜿柦淌谘芯繄F(tuán)隊(duì)另辟蹊徑，圍繞杜仲制膠、制藥等產(chǎn)業(yè)開發(fā)利用目標(biāo)，攻克了杜仲配子染色體加倍系列技術(shù)難題，于世界上首次獲得了一批杜仲三倍體新種質(zhì)，從中選育出京仲1號(hào)等8個(gè)杜仲三倍體新品種。這些新品種具有生長快、葉片巨大、藥效成分等次生代謝產(chǎn)物含量高等特點(diǎn)，平均樹高、樹徑生長快30%以上，葉面積和葉片厚度超出45%和30%，桃葉珊瑚苷、綠原酸、京尼平苷、京尼平苷酸等含量是對(duì)照的1.5-2.0倍。這些新品種可顯著提高產(chǎn)葉量以及膠、藥成分產(chǎn)量，有效降低生產(chǎn)原料成本，是杜仲新興制膠、制藥或飼料添加劑產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)良原料以及國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的新動(dòng)能。

隨著時(shí)代的發(fā)展，植物作為美化環(huán)境的重要元素，日益受到重視。張啟翔教授、戴思蘭教授、成仿云教授分別領(lǐng)銜高水平的研究機(jī)構(gòu)，貫穿基礎(chǔ)研究、育種擴(kuò)繁和推廣應(yīng)用全產(chǎn)業(yè)鏈，應(yīng)用基因編輯育種技術(shù)，建立高效再生體系進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化研究，取得了良好的效果。

張啟翔教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“三種特色木本花卉新品種培育與產(chǎn)業(yè)升級(jí)關(guān)鍵技術(shù)”，完成了世界首種花卉（梅）全基因組研究和重測(cè)序研究，培育出具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新品種45個(gè)，獲新品種權(quán)16 項(xiàng)，培育的梅花品種占授權(quán)梅花品種的87%，獲國際品種登錄29 項(xiàng)，獲新產(chǎn)品獎(jiǎng)15 項(xiàng)。新品種在10省區(qū)及美、德、法等9 國得到應(yīng)用，提升了我國木本花卉研發(fā)自主創(chuàng)新能力和花卉產(chǎn)品的國際競(jìng)爭(zhēng)力。近3年示范推廣11.16 萬畝，新增銷售額6.34 億元。

戴思蘭教授團(tuán)隊(duì)培育出的菊花新品種東籬月光為重瓣花型。最初開時(shí)花色淡黃，隨著花朵逐步開放顏色漸變?yōu)榧儼咨?，猶如皎潔的月光。其株型低矮圓整，能自然生長成球形，適合家庭盆栽種植，也能作為花壇、花境用花。東籬金輝是盆栽大菊中珍貴的正黃色桂瓣品種，頭狀花序?yàn)檎S色，亮度明顯高于其他大菊品種，主色為粉紅色，頂端呈黃綠色，是大菊中珍貴的復(fù)色品種。這些新品種在2019年北京世園會(huì)菊花國際競(jìng)賽新品種培育競(jìng)賽中獲優(yōu)秀獎(jiǎng)。

成仿云教授團(tuán)隊(duì)培育出了“北京牡丹”系列。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)選育出了幾十個(gè)適合北京栽植的牡丹品種，都以“京”命名，如京墨灑金、京云冠、京醉美、京華晴雪、京冠玉株等。其中京云冠是他的最愛。其特點(diǎn)是植株高大挺拔，達(dá)1.5米至2米，白色花朵為皇冠狀，高度重瓣，像浮云一樣潔白，極適合在園林中應(yīng)用，還是極好的切花品種。京醉美既可做切花又能在庭院栽種。其花色變化獨(dú)特，剛開放時(shí)為淺紅色，之后逐漸加深，變?yōu)樯罴t色，凋謝時(shí)慢慢變?yōu)闇\粉色。

馬履一教授相繼發(fā)現(xiàn)了12至46花被片的紅花玉蘭，花色由淺紅至深紅，在皇家比色卡中呈7個(gè)系列，將其命名為五峰玉蘭。他從種質(zhì)資源保護(hù)、種群生態(tài)學(xué)、遺傳多樣性、苗木繁育技術(shù)、生殖生物學(xué)、花性狀形成的分子機(jī)制、新品種與良種選育、抗逆性、引種馴化和推廣應(yīng)用等方面，展開了系統(tǒng)研究，目前已有8個(gè)新品種獲得了國家新品種保護(hù)權(quán)。

據(jù)悉，該中心是由北京市教委批準(zhǔn)、北京林業(yè)大學(xué)牽頭、聯(lián)合北京農(nóng)學(xué)院優(yōu)勢(shì)研發(fā)力量建設(shè)的科研平臺(tái)。在北林大的政策引導(dǎo)和全力支持下，中心圍繞三個(gè)主要科研方向以及京津冀地區(qū)生態(tài)環(huán)境建設(shè)的突出問題，牢牢把握國家經(jīng)濟(jì)與社會(huì)發(fā)展的重大戰(zhàn)略需求，瞄準(zhǔn)產(chǎn)業(yè)對(duì)重要林木、果樹、花卉、草類優(yōu)良新品種的迫切需求，以全面推進(jìn)分子育種產(chǎn)業(yè)為核心，建立及完善了—批重要林木的分子育種及新品種創(chuàng)制核心技術(shù)，大幅度提升了我國林木新品種創(chuàng)制的研究水平。中心科研人員奉獻(xiàn)了一批具有重要育種性狀的新種質(zhì)和新品種，解決了林木分子育種與品種創(chuàng)制的瓶頸問題，為保障產(chǎn)業(yè)安全、健康、可持續(xù)發(fā)展提供了有力的科技支撐。