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突破无性繁殖技术瓶颈!兴安杜鹃绽放在东林实验室

2021-04-03 15:59:07 来源:科技日报 通讯员 高春梅 记者 李丽云

科技日报记者4月2日从东北林业大学获悉,建在东北林业大学的林木遗传育种国家重点实验室近日在兴安杜鹃良种选育、组培快繁及人工栽培技术上取得重大突破。原本主要在野生环境下生长的兴安杜鹃终于突破了无性繁殖技术瓶颈,在东北林业大学的实验室里绚丽绽放。该突破技术具有组培苗成苗早、开花早、育苗周期短、繁殖效率高的特点。此项成果突破对兴安杜鹃的保护与利用具有重要意义。

林木遗传育种国重室大厅里盛开的兴安杜鹃花(东北林业大学供图)

“以往有些人为了售卖兴安杜鹃牟利,到山上盗采滥挖,对物种繁衍造成了毁灭性的破坏。如今在实验室里即可通过组培方式高效繁育兴安杜鹃,组培条件下单块愈伤组织一个月内能扩繁出500株以上丛生苗,而且保持了亲本的优良性状,既可以保护生态环境,又可以满足市场需求。”林木遗传育种国家重点实验室副主任曲冠证表示。

兴安杜鹃是杜鹃花的一种,属于小型灌木,花期在早春,主要分布在我国黑龙江、内蒙古、吉林等省区。虽然各地林区广泛宣传“兴安杜鹃、生态根本、违法采折、发现必究”,然而近年来网上刮起了“兴安杜鹃”热卖风,由于其干花枝插到水里一周即可开花,且花型独特,色泽艳丽,吸引不少买家争相购买,为此在冬季就有一些违法商家在网上售卖野生兴安杜鹃干花枝,产自大兴安岭的野生兴安杜鹃更是成了全国网友点缀家居的新宠。

有媒体记者曾在加格达奇调查中发现,如今已很难在山坡上找到一丛完整的兴安杜鹃了,较大一点的兴安杜鹃枝干大都被折断,有的仅剩一点根部。专家指出,东北地区属于高纬度高寒地区,兴安杜鹃在野外生长成熟需要几年时间,如果持续将大量成熟的枝条剪走,对于其种群繁衍是毁灭性的。

为保护野生兴安杜鹃,从2017年开始东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室的李淑娟高级工程师带领研究生开展了一系列兴安杜鹃研究工作。他们先后多次前往大兴安岭的兴安杜鹃野生分布区进行野外调查,与此同时对优良单株进行选择,发现了多个极具观赏价值的兴安杜鹃新品系。

春季是大兴安岭山林中草爬子最多的季节,每次从山坡上下来,他们的头上、身上都会爬上数十个草爬子,就连带他们上山的当地人都感觉很害怕,可是恐惧和困难并没有阻挡他们师生科学研究的步伐。采集到理想的野生材料之后,他们即刻用冰盒带回实验室进行组培技术攻关。

此外,兴安杜鹃属于野生药用植物,在不同组织中次生代谢物都特别多,在组培过程中外植体特别容易褐化。为了得到不褐化且能继代的组织材料,他们对组培方案多次进行调整和改进,从希望到失望再到希望,在经历了无数次的失败之后,课题组终于在组培繁育技术上取得突破性进展。

兴安杜鹃组培快繁及移栽、成苗、开花过程(东北林业大学供图)

目前1平方厘米大小的一块兴安杜鹃愈伤组织材料,经过20-25天的不定芽增殖培养,再经过分株生根培养,即可形成500株以上的丛生植株,而且组培苗生根率和移栽成活率均达100%。兴安杜鹃在大兴安岭野生环境下一年生长期仅有三个半月左右,新枝当年生长量为8-10cm,实验室里栽培出来的兴安杜鹃组培苗比野生植株生长快、成苗早、开花早、育苗周期短。1年生株高可达30cm,越冬后即可开花,2年生株高可达50cm以上,越冬后可大量开花。

经过三年技术攻关,课题组现已攻克了兴安杜鹃组培繁育和人工栽培的一系列技术难题,并筛选出粉色系4个品系和白色系1个品系,创制出兴安杜鹃栽培品种的新类型。在前不久召开的“兴安杜鹃组培快繁及人工栽培技术研究”项目第三方科技成果评价会上,专家组对项目取得的成果表示充分肯定,认为该项目具有自主知识产权,达到同类研究的国内领先水平,对兴安杜鹃的保护与利用具有重要意义。目前,该项目已有合作企业开始对接进行工厂化生产,将进一步推动这一科技成果的有效转化。



[责任编辑:高宝玲]

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