TA的每日心情 | 惊呆
2020-3-10 15:53 |
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什么花儿，零下20℃照样能正常生长！在2019北京世园会月季专项竞赛中，北京出品的月季新品种“北京粉”因具有超强的抗寒性能，被冠以“钢铁月季”的美誉。它和北京选送的另一月季品种“红五月”，双双拿下这次竞赛新品种单元的金奖。
钢铁月季：北京粉
“北京粉”
这两个金奖月季品种均出自北京市园林科学研究院月季研究所。作为全国唯一一家月季研究所，这儿的月季育种科研实力不容小觑。近年来，打这儿绽放、获得自主知识产权的月季品种有7个——除了这次斩获金奖的“北京粉”“红五月”，还有“春潮”“暗香”“东方之珠”“桔月”“雪孩儿”，各有各的特色。另有25个新品种正在申报中。
北京是一座月季之城。生于斯、长于斯的月季“新人们”也是满满的北京范儿，既具有抗寒、抗旱的坚韧品格，又有着亲切端庄、朝气蓬勃的美丽花容。它们扮靓北京，有的作为北京市花的杰出代表，还“出访”到鄂尔多斯、沈阳、太原等地。
北京范儿月季到底是怎么“炼”成的？请跟随记者的脚步，走进北京月季研发大本营——北京市园林科学研究院月季研究所，一窥月季育种背后的奥秘。
全球海选优质“父母”
6月中旬，位于花家地南街的北京市园林科学研究院里，第一茬月季的花期已过，月季研究所4亩多地的露天试验田里，只零星绽放着几朵月季。
“再过一个多月，月季就会开第二茬花，那时候才叫漂亮！”月季研究所研发团队负责人冯慧带记者到地头转悠，对于外行人看来都差不多的植株（尤其是未开花的时候），她都能讲出每一株的特点。
试验田里有一半儿栽的是“亲本”，也就是可以用来培育新品种月季的“父亲”“母亲”们。这些“亲本”月季，有的是在中国流传千年的古老品种，有的是从海外遴选而来的“洋血统”；有的是经过多次杂交的现代月季，有的是和月季亲缘相近的各色蔷薇。
冯慧说，现在他们已经收集了包括900个现代月季品种、40个中国古老月季品种在内的1000多份种质资源，再过一两年要达到2000份。“从里面挑选合适杂交育种的父本和母本进行配对、杂交，预计明年可获得杂交子代3万余株。”
目前,全球的月季品种已经超过4万个，每年还不断有新品种诞生。对于冯慧和她的科研团队而言，育种的第一步，就是从国内外已有的月季品种里遴选适合在北京地区生长的亲本资源，构建月季的种质资源库。
当“月老”撮合互补品种
新品种引进来了，哪个适合当爸爸，哪个适合当妈妈，这里也有讲究。“很多月季既适合当爸爸又适合当妈妈。但不是所有月季都能作为母本使用，得是又好看又能结果实的。有些月季只能开花不能结果，或者结实性很差的，就只能作为父本使用。”冯慧解释。
当妈的前提必须是能结果。为什么结果的特性这么重要？捋一遍月季育种的流程您就知道了。
首先，选择两个不同的月季品种进行杂交授粉，秋季收获果实后进行低温沙藏。来年春天再播种，长出小苗后，观察其开花的性状，是大花是小花，什么颜色，是重瓣、单瓣，还是半重瓣。“考察”三年，各方面表现优越的将通过“决选”，进入育种的下一环节。即通过扦插、嫁接的形式进行无性繁殖，再“考察”数年，如果性状持续保持稳定，好活好管又好看，就可以作为新品种重点培育。通常，一个优秀品种的选育需要七八年时间。
“如果最初配对的父亲和母亲，杂交后不结果，也就是生不出后代，后面的环节就无从谈起了。”科研团队工作人员介绍，可育是杂交育种的基本要求，在此基础上，父本和母本的选择要实现优势互补。这样产生的后代才有可能呈现出更加理想的性状。
拿这次在世园会上获奖的“北京粉”来说，她是“假日美景”和“金玛丽”的杂交成果。其中，“假日美景”是妈妈，粉色、半重瓣品种，花径在七八厘米，抗寒性超强，能抵抗得住零下30摄氏度的低温。“金玛丽”是爸爸，株性较低矮，开黄色花朵，花径约5厘米。最终“北京粉”沿袭了妈妈的粉色花瓣，并继承了其超强的抗寒特性。不过和妈妈相比，“北京粉”还是要娇弱一些，只能抵挡零下20摄氏度的严寒。她的株形像爸爸“金玛丽”，花形则比爸爸妈妈都要精致好看。
“北京粉”的诞生可谓幸运。因为就跟人类不知道自己生下的子女会长成什么样一样，科研人员在给月季配对时，并不确定这样的杂交会产生什么样的月季子嗣。“也有一些规律可循，比如粉色的性状更容易遗传，但大部分情况下是不可捉摸的，全靠大自然的伟力。按照国际上的经验，5万株子代里才会出一个好品种。”冯慧说。
每年三四月份，月季研究所团队都会制定本年度的杂交配对计划，依照以往的经验，再加上内心的美好期许，他们如同牵线搭桥的月下老人一般。考虑到北京的气候条件，在设计配对方案时，父本或者母本至少有一方会选择具有抗寒、抗旱特性的品种，以增强其后代的适应性。
工作人员为已完成授粉的月季挂标识牌
工作人员为已完成授粉的月季挂标识牌
人工授粉分秒必争
每年四五月份是整个团队一年中最忙碌的时候。11名工作人员全部下到地里，按照事先拟定的配对计划，对月季进行人工授粉。今年4月底5月初，记者曾到地里采访，作为一个门外汉，对授粉的过程感到十分的新奇。
首先让记者感觉“不可理喻”的是科研人员的“辣手摧花”。一朵朵即将盛开的娇嫩花苞被从枝头无情揪下，丢进塑料袋里，越是看起来饱满、鲜灵的，科研人员下手越快，不大工夫，每个人的塑料袋里就收集了好几十朵五颜六色的花，看着让人着实心疼。
“辣手摧花”其实是为了获取花粉。工作人员介绍，采集的花苞都来自父本植株，采集父本植株的花粉是为下一步杂交授粉做准备。而花朵未盛开的时候是取花粉的最佳时机，因为那时候花药还没有炸裂，花粉不会四散到空气里。
不过别看采花苞采得那么痛快，取花粉其实是个苦活儿，需要把外面紧裹的层层花瓣都揪掉，取出花药铺在硫酸纸上，静置一夜的时间，花药就会炸裂，迸出花粉颗粒。因为每天采集的花朵量非常大，花粉根本取不过来，老工人李纳新干脆把没来得及处理的花苞都拎回家，晚上接着干，第二天把晾干的花粉再带回到研究所。
和采集花粉相比，人工授粉更是个急活儿。因为在北京，每年5月份是月季开花量最大的时候，为保证育种进度，所有的配对组合都要在这期间通过人工授粉的手段予以实现。授粉操作也很简单，就是在母本开花后，把事先采集的父本花粉用小刷子刷到母本花朵的柱头上即可。
“今年我们一共设计了861个杂交组合，需授粉的花朵有15000朵，工作量比从前大不少，所以首次对外招募了授粉志愿者。”冯慧说，5月份共有200多人次的志愿者来到园林科学研究院，帮助他们争分夺秒授粉。多亏了这些“大蜜蜂”，抢在花落之前共完成授粉15442朵。最让科研人员们感动的是美国志愿者Josh，在授粉最忙碌的那段时间，他和妻子每天开一个半小时的车从廊坊赶到园林科学院，从早上九点一直干到下午五点。
和很多人想象中的诗情画意不同，给花儿授粉相当累人，就着花的高度，或蹲着或站着，一天下来蹲起的动作不知道要重复多少次。大热天的还要戴着口罩作业——说出来可能难以置信，因为长期和花打交道的缘故，这些辛勤的育种人每个人都有严重的花粉过敏症。最忙5月干下来，很多人累得腿都站不直了。
已经完成授粉的花朵下面，挂着红红绿绿的标识牌。它的妈妈是谁，爸爸是谁，清清楚楚写在上面。等到秋季结果，科研人员就会得到这些杂交组合的后代，来年下地一种，就可以判定该组合的子代到底壮不壮，美不美。眼下，一切还都是未知数。
接力攻关自育7个品种
耐心之树，结黄金果。从上世纪90年代到现在，通过几代人的接力，北京市园林科学研究院已经拥有7个自主知识产权的月季品种。北京栽植的月季多是“洋月季”的局面，正在一点点改变。
7个自育品种中，“红五月”目前推广量最大，已经超过100万株。这是“假日美景”（母本）和“贝宁”（父本）的杂交后代，花朵呈喜庆的正红色，植株具有强大的抗寒特性，在北方生长尤为适宜。其主要培育人是北京市园林科学研究院的高级工程师巢阳。他回忆，自己1995年刚到北京市园林科学研究院工作时，北京用于城市绿化的月季基本都是国外品种，第一年观赏效果不错，但随后就会因为不适应北京的气候而出现各种问题。1998年他申请了有关月季的研发课题。当时没有这方面的经验借鉴，就是撒开了做，把手头能有的月季品种排列组合进行杂交育种，做了上千个组合，其结果却是一次又一次的挫败。在咬牙坚持了几年后，终于从两万多株月季里选出了一株各方面性状都比较优秀的种苗。此后又经历了6年的栽培试验，才诞生了现在的品种“红五月”。
和国外引进的月季品种相比，“红五月”几乎是为北京地区“量身打造”，花色好，花量大，重复开花性好，并且具有耐寒性和少打药、修剪的低维护性，“不仅美观，而且对环境友好”。现在“红五月”已经在内蒙古、山西等地大面积推广种植。
其它自育品种各有各的特点。大花月季“春潮”为千重瓣品种，有着牡丹芍药般的雍容华贵，且耐贫瘠；“东方之珠”花形优雅，花朵橙黄，耐得住北京的干冷空气，越冬很少有抽条现象；丰花月季“雪孩儿”，花色丰富，初放时花蕾呈白粉色，开花后为莹白色，秋季花色又变为浅黄色，花量大，植株紧凑，开成一片，蔚为壮观。正在申请新品种权的“雪夫人”“可爱冰淇淋”“新时代”“粉五月”“星语”等25个新秀，也各有千秋，但抗寒性强、好管理是其普遍特点。
在以月季为市花的北京，现栽植的各种月季品种加起来有2000多个。但和北京的水土条件、气候条件契合度最高的，还得是北京的自育品种。
探索“分子育种”精准定制月季
和中国的传统月季相比，现在的新品种有这样或那样的优点，但育种的方式几百年来基本上没有变化。虽然有花粉冷冻、延长授粉期等科技手段加持，现代月季育种还是在不断的试错中摸索着前进。
划时代的改变已经在悄悄酝酿中。“现在学术界比较前沿的是分子育种，我们也在探索。”冯慧说。2017年底，法国一家科研团队率先完成了对中国古老月季“月月粉”的全基因组破解。在吸收这一科研成果的基础上，冯慧去年申报了“基于月季花全基因组重测序基础上的部分观赏性状定位”课题，旨在做更进一步的研究。
课题名称复杂拗口，但背后的指向却可以用“激动人心”四个字来形容。
何为分子育种？通俗地说，就是找到控制某种性状的基因及其在染色体上的具体位置。例如，搞清楚开粉色花是哪些基因控制的，抗寒性强是哪些基因控制的，植株矮化是哪些基因控制的……上述控制性状的基因及其在染色体上的具体位点明确后，科研人员通过幼苗的两片叶子就可以测出该品种以后会长多高，花开多大，什么颜色，单瓣或者重瓣等性状，而不用等到整个生命周期结束。通过基因测序，提前筛选自己想要的花色品种，从而大大提高育种的效率。冯慧的课题就是要在搞清楚哪个基因控制哪个性状方面做出努力。
截至目前，分子育种在世界范围内都处于实验室的研究阶段，尚未应用于生产。北京的月季科研团队也不甘落后，努力投入到这一时代新潮流中去。或许在不远的将来，更加精准定制的月季品种将会在北京诞生，“月季之城”也将更添光彩。
来源：北京日报
记者 王海燕
供图：北京市园林科学研究院
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