蔷薇、玫瑰和月季究竟是什么关系?兰花的拟态有怎样奇异的表现?蝴蝶兰是否可以有香味?菊花能不能在零下30℃存活?
夏日将近,百花即将开放,新京报记者探访位于北京昌平的国家多年生草本花卉种质资源圃,寻找那些珍稀的花卉植物,探寻农业农村现代化历程中,花卉产业助力乡村振兴的故事。
花卉,国家层面的保护刚起步
成片的野生玫瑰肆意地生长,鸢尾花刚刚伸出细嫩的茎叶,兜兰的花瓣连成一个猪笼草一般的小兜,月季开启了最早的花季,而菊花还匍匐在地上,努力积累养分,等待秋天的到来……
暮春时节,绿色铺满京郊的田野时,国家多年生草本花卉种质资源圃的温室中,开满鲜花的季节即将到来。这里保存着兜兰属、蝴蝶兰属、蔷薇属、菊属等多种珍贵的种质资源,也种植着许多育成的月季、菊花和兰花品种,从初夏到秋季,几乎一直都有鲜花绽放。
种质资源圃定植槽内,一排野生玫瑰一片葱绿,种质资源圃负责人、中国农科院蔬菜花卉研究所研究员杨树华介绍,野生玫瑰原产于东北亚的沿海地带或海岛上,在我国,野生玫瑰已经被列为国家二级保护植物,资源圃中的野生玫瑰是科学家们多年来在玫瑰原生境采集种子,播种后种植在这里保存的。在我国北方地区海边的沙滩上,曾经分布着大量的野生玫瑰种群,但随着社会的发展,当地的经济开发,野生玫瑰逐渐消失,直至面临濒危。建立野生玫瑰资源异位保存圃,就是为了将野生玫瑰资源统一保护起来,留住这些宝贵的野生基因资源。
和粮食、蔬菜、水果等不同,我国花卉育种起步较晚,国家层面的种质资源搜集和保存工作还处在起步阶段。目前国内主流花卉的种源大多数来自国外,近年来,我国在月季、菊花、兰花等花卉中,育成了众多优良的品种,但即便如此,国产品种的市场竞争力仍亟待提升。
“对花卉的需求,是社会发展的一定程度后才出现的,也是生活品质提升的表现。”杨树华说,“在发达国家,花卉育种的历史长达一二百年,而在我国,花卉育种基本从上世纪80年代才开始,所以育种基础非常薄弱。但同时,整个社会对花卉的需求却在不断增长,这也意味着,我们必须要加快花卉种质资源的搜集、保护和鉴定,培育出更多更好的花卉品种,逐步摆脱对国外种源的依赖。”
蔷薇,包含苹果梨桃的庞大家族
在资源圃中,玫瑰是重点保存的种质资源,保存着来自全国各地原生境的野生玫瑰种群后代植株,同时保存着来自全世界各地的野生蔷薇资源和古老月季品种,以及优良的现代月季品种资源。
玫瑰、蔷薇、月季,它们之间到底是什么关系?杨树华介绍,事实上,在国外,它们只有一个英文名字,就是rose,代表了所有的蔷薇属植物。在我国,由于它们分布地域广泛,而且因为文化观念和传统的关系,形成了蔷薇、玫瑰和月季等许多不同的名称。“通俗点说,蔷薇一般指野生种,多数是高大的藤本,主要在春季开花。月季,顾名思义就是可以每月或多季开花,是我们最为常见的类型,包括庭院种植、切花生产以及迷你盆栽的类型都是月季。玫瑰,狭义就是指资源圃保存的这个国家二级保护植物种,广义包括一类可以用来做玫瑰花茶、精油等产品的蔷薇属植物。而人们日常生活中说的玫瑰,更靠近切花类型的月季。”
蔷薇科是一个和人类生活息息相关的植物大家族,玫瑰、月季、樱花、梅花、绣线菊等常见的花卉都是蔷薇科植物,同时,苹果、梨、李、桃、海棠、山楂、樱桃等水果,同样是蔷薇科植物。杨树华介绍,蔷薇属植物主要分布在欧亚大陆和北美洲等北半球地区,有200多个野生种,中国分布95种,是世界蔷薇属植物的起源中心之一。
和大多数植物一样,蔷薇科植物原本也是一年开一次花,且多是单瓣,在今天,苹果、梨、樱桃等花瓣,仍保持着这个特点。而现代月季品种可以实现一年多季开花,且有许多重瓣的类型。杨树华介绍,“从一年一次到多季开花,从单瓣变成重瓣,都是源于基因突变事件。在我国,从宋代就开始出现多季开花的月季品种,并在南方地区大量种植。”
18世纪末,相传一位传教士将中国的月季品种“月月粉”带到了法国,献给了喜欢玫瑰花的拿破仑妻子——约瑟芬皇后,并种植在皇后的玫瑰庄园中。由于欧洲的品种一年只开一次花,园丁们如获至宝,开始用它与当地的品种进行杂交,由此掀起了现代月季育种的风潮。“通过近百年的反复杂交,终于育成了第一个多季开花、淡雅茶香味的月季品种。又通过一百多年的品种杂交,如今,全世界已有三万多个现代月季品种。”杨树华说。
困境,大量月季遗传资源缺乏利用
原产中东地区的大马士革蔷薇,是目前国际市场中提炼玫瑰精油的主要原材料;来自欧洲的古老月季品种“路易十四”,名字中带着一个王朝的故事;中国在1980年代育成的月季品种“绿野”,可以开出独特的黄绿色的小清新花朵;自育的粉色切花月季品种“燕妮”,寓意“北京小姑娘”,曾经参展2019年北京世界园艺博览会,吸引了全球各地观众的目光。
当更漂亮的花朵传遍全球时,月季作为全球最重要的观赏花卉,也面临着诸多的困境。杨树华介绍,月季的适应性较强,可以应用于许多地区或不同场景,但是随着气候环境变化的加剧,仍然存在北方寒冷地区越冬成活困难,在南方湿热地区易感白粉病和黑斑病,在切花产区易感灰霉病并造成重大损失等问题。在所有已知的现代月季品种中,其基因基本来自20余个野生种,相对于蔷薇属200多个种的遗传信息来说,月季栽培品种的遗传库相对狭窄,还有大量的遗传资源没有被利用。
上世纪80年代以来,我国科学家积极利用抗寒性极强的弯刺蔷薇等野生资源,开展远缘杂交培育优质高抗的月季品种,例如“天香”月季具有极高的耐寒性,“可以在零下30℃的低温环境下越冬”。在资源圃中,类似这样的资源还有很多,比如一种来自西伯利亚的野生菊花,同样具有极高的耐寒性,可以为菊花耐寒育种提供绝佳的亲本材料。
与栽培种优良的商品性、观赏性不同,野生种往往不那么整齐,花朵也可能不那么好看,但它们蕴含着许多不为人知的优良基因。而随着科技的不断发展,这些珍贵的基因正在被发掘出来,并利用到育种之中。要育成更多样、更优质的品种,就需要更加丰富的基因库,这也是科学家们建立种质资源圃,搜集和保存多种多样种质资源的意义所在。
保护,种质资源需要全民共同参与
随着我国经济的发展,城乡居民生活水平不断提升,对花卉的需求也越来越大。目前,我国已经成为全球最大的花卉生产国和重要消费国。据统计,2022年全国花卉种植面积约150万公顷,销售额逾2250亿元。在我国云南,有一座全球第二、亚洲第一的昆明国际花卉交易中心,这里每年仅鲜切花的交易量超过110亿支,全国每10支鲜切花中,就有7支来自这里。
然而,面对如此庞大的国内市场,我国自育品种的市场竞争力亟待加强。杨树华介绍,“国内花卉产业仍属于新兴产业,很难与人家一二百年的基础相比。”早在航海时代,西方国家就在全球各地收集野生植物资源,英国植物学家威尔逊撰写的《中国:世界园林之母》一书中,描述了在中国先后搜集走了几千种野生植物,包括月季、菊花、兰花、牡丹、百合、绣球、杜鹃、山茶、丁香、报春花等著名花卉,目前国外引进的花卉品种或多或少都有中国的血统。所以说,种质资源的保护不仅需要从国家战略层面来考量,而且要加强民众的科普教育,建立良好的资源保护意识。
此外,如前所述,随着气候环境变化和工业化进程,全球生物多样性逐渐降低,许多珍贵的野生花卉和地方花卉品种,正在快速面临消亡,开展珍稀濒危花卉植物保护与利用势在必行。
兜兰是一类更为典型的珍稀濒危花卉,其花型奇特,唇瓣特化成兜状,具有极高的观赏价值。我国野生兜兰植物有27个种,主要分布在云南、贵州和广西,全部为国家一级或二级保护植物。比如,杏黄兜兰和硬叶兜兰被称为“金童玉女”,在上世纪70年代一经发现,就被疯狂采挖,致使其濒临灭绝。杨树华介绍,“资源圃利用组织培养技术,进行兜兰种子离体萌发,极大提高了种子的成苗率,并形成一套高效的兜兰无菌播种技术体系,通过兜兰繁殖种苗的野外回归,提升了原生境的种群数量和遗传多样性。”
种业创新是实现花卉产业高质量发展的核心动力。尽管目前国内自育品种在我国主流花卉市场占有率较低,但是,国外品种也存在难以适应我国气候特点和设施类型等突出问题。“我对花卉种业的未来充满期待,我国拥有丰富的花卉种质资源,充分发掘和利用好这些特色资源,育成更加适应国内环境和气候的本土品种,就可以弥补国外品种所不具备或欠缺的适应性问题,实现我国花卉种业的自立自强。”杨树华说。
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