【陶然花语】北京林业大学教授潘会堂: 创新紫薇育种 点亮夏日风彩
编者按:专家学者和资深从业者不仅是行业的引领者和创新者,更是推动其发展壮大的重要力量。今日起,本报开设《陶然花语》栏目,邀请园林花木领域的权威专家,就行业内的热点现象、重点问题,以及科研领域取得的突破性进展等,开展深入剖析与精彩分享,汇集智慧,共探未来。
炎炎酷暑中,紫薇盛放。作为我国20余个城市的市花,紫薇花期长达百日、在黄河两岸及以南区域广泛栽培应用,是当之无愧的夏日“明星”。
目前,全世界紫薇属植物至少有53种,我国原产19种,但在景观绿化中应用最多的是紫薇(Lagerstroemiaindica)原生种,应用形式以灌木和低矮乔木为主。在华南地区应用较多的大花紫薇,则是东南亚的引进种。
20多年来,北京林业大学教授潘会堂从事紫薇新品种选育及重要性状解析工作。在他的带领下,团队选育出了国内首个低矮紧凑型紫薇品种‘粉精灵’和垂枝型(地被型)紫薇品种‘玲珑’。截至目前,团队共获得紫薇新品种权14项。
新品种的意外“诞生”
1994年,潘会堂进入北京林业大学攻读硕士、博士学位,博士研究生毕业后留校任教。2005年,国家花卉工程技术研究中心在北京林业大学园林学院成立,潘会堂担任研发部主任,主要负责紫薇、月季、连翘等花灌木的种质资源收集与研究等工作。
说起来,紫薇新品种算是科研中的一项“副产品”。在木本花卉的性状研究过程中,有时候观察子代的性状特征要等好几年,周期很长。而紫薇播种当年或第二年,实生苗就能开花,大幅缩短了等待时间,是很好的研究材料。
2010年底,潘会堂团队从国外引进60个紫薇品种,其中,除了常见的灌木型,还有低矮紧凑型、垂枝型(地被型)等,而且花色更丰富,也有不少彩叶品种。
团队最先开展的是紫薇株型的研究。在不同株型品种的杂交试验中,杂交群体的株型出现了明显的性状分离,以此为基础,团队对紫薇株型性状遗传规律和形成分子机制进行了系统的研究。
诸多的紫薇新品种就是在杂交过程中出现的。经过持续观察测试,团队选育出国内首个低矮紧凑型紫薇品种‘粉精灵’和垂枝型(地被型)紫薇品种‘玲珑’等。
“这些矮化品种丰富了国产紫薇的株型,扩大了紫薇的应用范围,为盆栽紫薇,尤其是紫薇在家庭园艺中的应用提供了很好的材料。”潘会堂告诉记者。
打破传统育种方式
除株型外,为提高紫薇观赏性,团队还尝试了不同花型、花色等品种选育方向,但紫薇花色性状比较顽固,比如大花紫薇花色一般为粉色,不管与哪种花色的紫薇品种进行种间杂交,杂交后代的花色仍为粉色,且不结实,无法获得杂交二代,所以想培育其他花色的大花型紫薇非常困难。
因此,在传统杂交育种方式的基础上,团队建立了紫薇的遗传转化体系,也开始了基因编辑工作。潘会堂介绍,估计十年到二十年内,可以通过分子育种技术,选育出黄花等其他花色和抗寒性更强、能在东北地区露地栽培的紫薇新品种。“紫薇的分子标记辅助育种技术已经成熟,我们找到了与株型性状紧密连锁的分子标记,在株型性状的早期筛选中,准确率超过80%。”他介绍。
“观赏性与抗逆性是我们的两个重点育种工作,希望更多自育新优品种的出现,让这一具有悠久历史的花卉再放异彩。”他说。
种质资源的收集与合作
截至目前,潘会堂团队共收集了紫薇种质资源200余份。他介绍,目前用于育种的紫薇属植物不超过8个,以紫薇、屋久岛紫薇、福建紫薇、尾叶紫薇、南紫薇、大花紫薇的杂交后代为主。
潘会堂介绍,紫薇育种还有非常大的潜力,这是建立在我国丰富的野生紫薇种质资源基础上的。比如川黔紫薇、小果紫薇等,这些种类开花性状一般,所以目前尚未参加现代紫薇品种的培育,但其植株高大、健硕,可成为改良株型、提升品种适应性与抗性很好的应用材料。随着育种工作的不断推进,我国优质的种质资源将成为新优品种开发的不竭动力。
作为育种等工作的重要基础,关于紫薇种质资源的收集工作开展一度比较艰难。一是种质资源数量太多;二是北京气候环境不合适。
多年来,潘会堂团队与湖南省林业科学院、湖北省林业科学研究院、泰安市林业科学研究院、浙江森城种业有限公司等科研院所和企业深入交流合作,通过原生地保存、种质资源共享等形式持续开展新品种选育等工作。
浙江森城种业作为由潘会堂主持的 “十三五”国家重点研发计划课题“紫薇高效育种技术与品种创制”的示范推广基地,与团队长期进行种质资源交流与育种分享,最近两年,其培育并生产的矮化紫薇开始面向市场销售,在家庭园艺市场和景观市场上均取得了不错的成绩。
“除了观赏性,育种者与企业应该同时关注紫薇品种的适应性和抗逆性。最近两年,国内出现了很多紫薇花海与专类园,越是单一植物构成的景观越要关注抗病与抗虫性,尤其是黄河流域及以南地区。”潘会堂认为,紫薇是重要的夏日开花植物,虽然目前园林项目上对紫薇的应用形式比较单一,但随着新优品种出现,紫薇将以更多美好、亮眼的形式亮相,走进更多人的生活。
潘会堂(右二)团队在开展紫薇调研
紫薇群体
‘玲珑’
‘粉精灵’
‘千层绯雪’
(本文图片来源:潘会堂)