张家口市农科院园林花卉所培育的仙客来
日前,在张家口市农科院园林花卉研究所日光温室大棚,一盆盆颜色各异、花型不同的仙客来竞相绽放,为即将到来的春节增加了一份浓农的年味。这些搭载“神舟十号”飞船上天的仙客来植物种子,于去年12月进行播种,今年1月开花,绽放出艳丽的花朵,部分上天遨游太空的仙客来变异效果十分明显。
张家口新闻网记者 魏民 通讯员 任全军
搭载“神舟十号”上天
12月10日,在张家口市农科院园林花卉研究所的日光温室大棚里,一盆盆颜色各异、花型不同的仙客来竞相绽放,大棚内,一片生机盎然。
目前,园林花卉研究所有6个日光温室大棚培育仙客来。今年,最引人注目的是2号日光温室大棚,因为搭载“神舟十号”飞船遨游太空后,返回地面的仙客来植物种子,经过培育后,已绽放出绚丽的花朵。
2号日光温室大棚里温暖如春,工作人员正在摘掉仙客来上的黄色叶片。一位工作人员介绍,因搭载“神舟十号”飞船的仙客来种子数量较少,在众多绽放的仙客来品种中,只有依靠编号才能找到搭载“神舟十号”飞船的仙客来太空育种试验品种。
张家口市农科院园林花卉研究所所长郑志兴介绍,搭载“神舟十号”飞船上天的仙客来品种为法国紫色皱边品种,因给予搭载的空间很小,只送去了不足10粒的法国紫色皱边的仙客来品种。
搭载“神舟十号”飞船上天的仙客来航天育种材料送回张家口市农科院园林花卉研究所后,在去年12月进行了播种,因紫色皱边的仙客来品种生育期较长,从播种到开花经历时间稍长,今年1月,搭载“神舟十号”飞船上天的仙客来品种绽放出花蕾,此后进入盛花期,花期四五个月。
搭载“神舟十号”飞船的仙客来品种种了十多盆,其中有两盆出现了变异现象,其它的变化不大,就淘汰掉了。“搭载神舟十号飞船上天的仙客来品种褶皱比原来加重了,花瓣变大、变宽,这些都是有益的性状。仙客来种子在遨游太空后,能够产生如此奇特的性状,让人觉得十分新奇。
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三次航天育种
航天育种是利用太空特殊环境,包括高能粒子辐射、微重力、高真空、交变磁场等多重诱变作用,使搭载的作物种子和种质材料产生变异,返回地面培育作物新品种的一种育种新技术。
花卉航天育种属辐射诱变育种范畴,与常规的育种方法相比,有着无法比拟的特点,搭载的种质材料变异幅度较大,变异频率高,有益变异多等。
作为一种育种尝试,这已是张家口市农科院园林花卉研究所第三次将仙客来植物种子送入太空。
郑志兴介绍,张家口市农科院园林花卉研究所的仙客来品种第一次搭载的是“神舟五号”飞船上天,当时大家并没有抱太大希望,第一次搭载的是一个红色平瓣的仙客来品种,从太空回来以后,随即进行了种植,在观察了几代后,变异效果并不是十分的明显。
第二次搭载的是“神舟八号”飞船,2011年,张家口市农科院园林花卉研究所通过河北工业大学将仙客来种子搭载上“神舟八号”飞船上天,这次搭载的仙客来种子是最多的,有5个品种,其中来自日本的品种有2个,为红色皱瓣的PF10、紫色火焰纹K56;来自法国的品种有3个,为红色皱瓣2420,火焰纹系列133和134。
“第三次搭载的是“神舟十号”飞船,上天的仙客来品种数量较少,能有两盆产生变异,也是难能可贵的,接下来就是看这样的性状能否遗传,若能够遗传,就形成了一个新的育种资源材料。”郑志兴介绍。
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变异效果明显
郑志兴介绍,园林花卉研究所采用仙客来航天育种方式,主要目的是通过空间复杂的宇宙射线的照射,诱发种子基因的改变,从中选出优良的品种;或从中选出具有优良性状的材料,以此来丰富研究所的育种材料。
“神舟八号”飞船是2011年11月1日上天的,搭载材料运回来后,2011年底,张家口市农科院园林花卉研究所工作人员对搭载品种进行了培育。
在5个仙客来太空品种中,通过肉眼观察,就发现3个品种变化十分明显,主要表现在叶片、花瓣上,出现红色皱瓣上有白色的线条。花瓣边缘褶皱增加。花瓣褶皱增加,皱边隐约带有白线。花瓣变细长型,向下平展开发,叶片中间心型为绿色,四周为浅绿色。向下平展开发,叶片中间心型为绿色,四周为浅绿色。花瓣边缘镶有白色线条。花瓣变平瓣为皱边。花色变为白色,花瓣平瓣为皱边花型。一个花梗上长有三个花蕾等等。
“没想到变异这么好。”郑志兴兴奋的说。
2013年,搭载“神舟八号”飞船上天的仙客来品种没有种植。2014年,对搭载“神舟八号”飞船上天的仙客来品种进行种植,这是搭载“神舟八号”飞船上天仙客来的第二代,仍然出现了较强的变异效果。有的花瓣皱边褶皱加重了,像鸡冠花。仙客来的花朵有五个花瓣,经过变异以后,产生了9个花瓣的,10个花瓣的,最多的花瓣达到12瓣。
目前,上天变异出的皱瓣已经稳定遗传下来,叶色一致。这些变异的品种还要继续观察,看它的第三代,是否还能将这些变异特征遗传下来。
张家口市农科院园林花卉研究所与河北工业大学建立了长期合作关系,河北工业大学的研究人员得知搭载“神舟八号”飞船上天的仙客来品种变异效果明显时,研究人员从张家口市农科院园林花卉研究所挑选了几盆搭载“神舟八号”飞船上天的仙客来品种,带回去进行重离子辐射育种等进一步研究。
郑志兴说:“通过航天育种,对仙客来育种产生积极的作用,为仙客来育种增加更多方法、途径,也为仙客来育种提高更多的优良资源,同时通过可遗传的性状改变,来研究仙客来的遗传规律。”
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仙客来育种国内领先
目前,由张家口市农科院园林花卉所培育形成的仙客来产业,已成为在全省乃至全国有一定影响力的花卉产业。
郑志兴介绍,从2004年开始,进行仙客来杂交育种研究工作,首先从去雄方法、授粉时间的研究开始,明确了各阶段的关键技术点,总结出旋转法去雄的技术措施,比传统的用镊子去雄,效率提高5至10倍,又可以避免用镊子去雄操作不当,造成的柱头、子房的伤害,为大规模杂交种的培育完成了技术储备。
2006年,张家口市农科院园林花卉所进行大规模杂交组合的配制工作,每年配置杂交组合12至150个,累计配置杂交组合近千组。已经鉴定杂交一代仙客来品种红色有2个,紫色有2个。储备了一批苗头性的优良组合,陆续提供给仙客来生产者。与此同时,通过有性杂交,创新了一批仙客来资源。目前,共创新仙客来资源400余份,仙客来育种水平在国内居领先水平。
与此同时,张家口市农科院园林花卉所还根据仙客来的生物学特性和我市的生态条件,成功地创造出利用普通日光节能温室栽培仙客来,并初步实现了产业化生产。通过控制日光节能温室的环境条件的研究,使仙客来夏季不休眠,继续保持旺盛生长状态,将出苗到开花的生育期提前了3个月,解决了仙客来在我国大多数地区越夏休眠的技术难题,而且还降低了生产成本,这在国内为首创。
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