更多性状优异新品种从“木兰王国”诞生

国家林业和草原局政府网 http://www.forestry.gov.cn/2021-11-23来源:中国绿色时报
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矮化木兰新品种“变叶莲” 王亚玲供图

木兰是我国古老的孑遗物种,我国拥有木兰科植物11属160多种,是木兰植物资源最丰富、观赏类群最多的国家,是著名的“木兰王国”。

玉兰是木兰科植物中最常见的观赏树种,在园林绿化中多以开花乔木形式得到广泛应用。其实,通过多种杂交手段培育出的木兰新品种不仅可以成为庭院矮化盆栽,还能拥有多花、多色、常绿等特性和抗寒、抗旱、耐水湿、耐盐碱等抗性。

观赏性强、抗性好是陕西省西安植物园木本团队带头人王亚玲研究员选育木兰新品种的重要目标。目前,由她领衔的育种团队已培育出获得国家新品种权证书的木兰科植物新品种34个。

通过王亚玲育种团队的多年耕耘,如今,更多性状优异的新品种从“木兰王国”诞生。

木兰育种工作颇具挑战

“木兰科植物主要分布于亚洲热带和亚热带,少数在北美南部和中美洲。全世界共有木兰科植物15属240余种,而我国拥有丰富的木兰科自然资源、2500年的悠久栽培历史。”谈到喜爱的木兰科植物,王亚玲滔滔不绝。

1993年,刚刚大学毕业的王亚玲来到西安植物园工作,跟随高级工程师杨廷栋学习,依据植物种间的亲缘关系,进行系统的玉兰花杂交工作。

由于当时对木兰科植物的遗传背景了解还不是很深入,初期的几批杂交后代表现并不理想。

她告诉记者:“我国虽为‘木兰大国’,但对木兰科的研究主要集中在系统学方面,开展育种工作比欧美国家晚200年。目前,95%的木兰新品种都出自欧美国家之手。”

那么,培育出一个木兰新品种到底有多难?

王亚玲介绍,一个名为“红玉”的玉兰品种,从1995年开始杂交培育,直到2012年才申请新品种权,育种时间长达17年。

“育种周期长、遗传背景复杂使木兰育种颇具挑战性。一个新品种的选育周期平均为8-10年,最长可达20年。”王亚玲说。

含笑属是木兰科中除玉兰属外尤为重要的观赏类群,现有含笑属品种均为二倍体常绿观花乔木或灌木,无法通过种间杂交获得三倍体。

2001年,王亚玲团队以兰屿含笑为母本,使用金叶含笑未减数分裂的小孢子进行授粉,获得一棵三倍体含笑杂交实生苗,然而直到13年后,这棵独苗才迎来了首次开花,取名“世植2017”,并于2016年获得国家植物新品种权证书。

王亚玲介绍,此品种花香气浓郁且速生,年平均生长量可达1.5-2米,可耐受零下10摄氏度的低温,为北方地区城市绿化增添了一个高大观花乔木新品种。

木兰育种难度高,使得理想品种往往“广种薄收”。

王亚玲在野外考察时发现,由于人为破坏和土地侵占,野生木兰资源消失的速度越来越快,这样下去可供收集的木兰种质资源将越来越少,必须进行合理的保护和开发工作。

在保护濒危物种的前提下,团队尽可能收集和保存木兰科常绿和落叶种类的种质资源,进行基础科学研究和新品种选育工作。目前,共收集了木兰科5个属、53个种、300余个品种的种质资源。

“小璇”是目前株型最矮、叶型最小、花朵最密集的玉兰属新品种 王亚玲供图

培育理想的木兰新品种

目前,国内现有的木兰新品种主要是通过对自然变异的筛选,新品种在花色、花期、株形及抗性方面都没有很好地被突破,存在矮化品种稀缺、不能多次开花、常绿品种抗寒性差等问题。

针对这些问题,王亚玲团队确定了具有花量大、花色艳且芳香、花期长、拥有矮化或速生特性,以及能够耐寒、耐旱、耐水湿、耐盐碱的育种目标,育成了一批具突破性的理想木兰新品种。

在王亚玲看来,所谓的理想新品种要比市场上现有品种拥有绝对优势,能够经受得住市场的筛选,在未来面向市场时让客户抱有期待。

她观察市场发现,近几年家庭园艺的兴起使得矮化多花品种市场需求大增。现有的木兰品种多为株高5-15米的乔木或大乔木,株型高、花期短、并不适合小庭院种植,矮化多花适宜盆栽的玉兰品种几乎空白。

团队通过筛选矮化变异个体、常绿与落叶类群远缘杂交等手段,将来自日本的落叶耐湿灌木星花玉兰为母本,与产自我国的常绿耐寒的阔瓣含笑进行远缘杂交,培育出世界最矮小的玉兰新品种“小璇”。

“‘小璇’8年生种苗株高仅1.6米,株型紧凑,小枝密集,花粉红色,花量大且花期长,夏秋季的二次花量丝毫不逊于春季,是迄今为止株型最矮、叶形最小、花朵最密集的玉兰属新品种。”王亚玲说。

除了“小璇”,王亚玲团队还成功培育出“小可人”“变叶莲”两个落叶矮化小乔木,用于布置花坛、花境或盆栽。

受冬季严寒干燥气候的限制,常绿阔叶树种在长江以北,尤其是秦岭以北广大地区种类很少。

王亚玲团队根据多年的引种栽培经验发现,来自中亚热带和北亚热带东部地区的少量含笑属和木莲属种类具有一定的抗寒潜力,广泛引种其抗寒生态型个体,在西安植物园木兰种质资源圃可实现自然越冬。

她介绍,抗寒含笑属新品种“长安玉盏”为常绿小乔木,可耐零下18摄氏度的低温,黄花,花蕾初开时呈杯状,盛开时呈碟状,花期为3月下旬至4月上旬;另一个抗寒含笑属新品种“长安香雪”也为常绿小乔木,可耐零下14摄氏度低温,花为白色。这两个品种都可孤植或散植于小庭院和公园中,是北方地区很好的常绿观花树种。

“中国木兰”畅销国内外

木兰本就是较为适合城市栽植的植物,花型优雅,病虫害少,自然整形能力强,花、叶、枝条均能散发出芳香气息,产生杀菌滞尘效果,抗污染能力十分强大,称得上是优良的生态低碳景观树种。

正因其好处多多,王亚玲更加希望团队培育出的大批木兰新品种能够在绿化中大展拳脚,并且在国内外市场畅销。

于是,她与北京房山、陕西西安、河南郏县、浙江景宁、广东高要等多地的园林企业合作,建立栽培示范基地,进行新品种的跨区域试种和推广。

“木兰种苗存在移栽成活率低、缓苗时间长的问题,若使用纯容器化栽培成本高且在冬季易受冻害,为攻克这一难题,团队研究形成了‘地栽苗容器化技术规程’和‘玉兰反季节移栽操作规程’,为规模种植创造条件。”王亚玲说。

经种植单位反映,新品种适应性强、观赏性好,种植成活率可达99%,是不可多得的长效低维护园林新材料。

为推动“中国木兰”种苗的出口,尤其是自育品种的国际化,王亚玲将“小璇”推向欧美市场。

“‘小璇’开创了我国玉兰新品种首次在美国获得授权的先河。同时,它也是美国自2020年实施无性繁殖新品种并行纳入农业部的新品种保护体系后,第一个获得授权的中国植物新品种。”王亚玲说。

除“小璇”外,王亚玲团队培育的玉兰新品种“红吉星”也已通过实质审查,即将在美国获得品种权证。

王亚玲告诉记者,“小璇”和“红吉星”两个属间杂交新品种已在美国试种3年多,获品种权后,即可在美国上市推广。

目前,两个新品种除颇受欧洲新品种管理公司的青睐外,荷兰的FLORALI公司也非常看好其市场前景。

王亚玲表示,下一步将申请欧盟及其他目标市场国家的新品种权,再以许可授权方式,授权生产销售,真正实现我国自主知识产权新品种的国际化应用,让“中国木兰”畅销国内外市场。(张萌)

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