李淑斌:引古老優質基因 破月季育種難題
Published at Aug 15, 2022 02:24 pm
昆明晋宁是中国鲜切花生产第一县,鲜切花产量、面积全国第一,业内有「全国10枝鲜切花7枝产于云南,云南10枝鲜切花7枝产于晋宁」的说法。然而,花卉种苗也是以晋宁为代表的中国花卉产业的「痛点」,晋宁每年需花卉种苗约3.8亿株,但当地种苗生产商通过扦插、组培方式,仅能生产0.6亿株,大量种苗需巨资引进。
43岁的月季遗传育种专家李淑斌博士,带领20多人的研究团队,在晋宁宝峰街道清水河村建立基地,专注月季新品种研发。其独特的技术路径是做亲本培育、原始创新,引入中国古老月季和野生蔷薇基因,让中国古老月季重放异彩。「一根枝条长出两种不同色彩的花朵,它的名字叫『双色月月红』;这株『蓝田碧玉』是中国古老月季中的上品!」介绍历尽艰辛收集来的中国古老月季,李淑斌如数家珍,眉飞色舞间透着难抑的兴奋。◆文/图:香港文汇报记者丁树勇 昆明晋宁报道
晋宁花卉种植的种苗需求与李淑斌掌握的情况基本一致。2012年,李淑斌赴法国国家农业科学院做月季遗传育种访问研究时了解到,国内月季品种选育,大多是品种间杂交,亲本的遗传背景多样性并不丰富,后代很难获得好品种。而突破的关键,在于获得大量核心亲本,以市场需求为导向培育新品种。李淑斌所说的「亲本」,是动植物新品种培育的基础,是后代遗传物质的来源。
李淑斌走访欧洲大量月季研究机构和育种公司发现,市场上广受欢迎的月季品种母本,被作为核心机密掌握在国际育种巨头手中。他意识到,中国月季种业振兴的关键,在于将古老月季和近缘种的基因引入亲本库,培育大量核心亲本,再根据市场需求培育新品种。这样的技术路径,被李淑斌形象地概括为月季育种中的「从零到一」。
学生:看到开花辛苦全都忘了
2015年,李淑斌发起建立了月季新品种研发基地,第一步就是踏遍青山收集月季种质资源。7年间,李淑斌的工作用车跑了近50万公里,走遍《中国植物志》所载的蔷薇属主要分布区,云贵川陕、两湖两广及新疆均留下了他们的足迹。
基地的大学生卢秀慧仍记得到峨眉山收集野生月季种质资源的经历:「时常在凌晨投宿,天才亮又开车赶路。」那次他们在峨眉山收集到15株野生蔷薇,分属3个种类,最后作为育种材料投入新品种研发。卢秀慧说:「当收集的研究材料开花时,成就感油然而生,当时的辛苦早已忘到了九霄云外!」
最令李淑斌兴奋的是,2018年3月下旬,在哀牢山做野生蔷薇资源调查时,发现了一株花形大、开花早、有香味的未知单株。通常情况下,香水月季易染白粉病,但该单株却看不到病斑。后经基因组分析,料该单株为香水月季与长尖叶蔷薇的杂交后代,遗传了父本母本的优异基因;更为可贵的是,该单株与其它月季杂交具很强亲和性。后来,通过该单株,将长尖叶蔷薇的基因引入到月季培育中,形成了抗病性强的新品种现代月季。李淑斌感叹大自然的奇妙:「这在实验室是不可能发现的!」
已获上千份抗性强耐低温中间育种材料
如今,基地保存了60个中国古老月季品种,2,000多份优异种质资源。目前,团队已实现将部分野生资源和中国古老月季品种的基因引入到新品种的培育当中,获得了抗性强、耐低温的中间育种材料上千份,为获得突破性品种奠定了基础。
有了种质资源,下一步工作重心就是育种。基地每年杂交可获得20万粒种子,但仅有两到三个新品种能达到优异品种的筛选要求,品种选育率仅十万分之一。「父本抗病虫、母本花型美,但后代可能既不抗病、也不漂亮。」
新品种的培育过程往往艰难而漫长,选种、育种阶段,需仔细挑选能多季开花的品种;而育种环节则需长期观测、反覆实验,实验结果与设想大相迳庭、致研发预案推翻重来,也是常有的事。李淑斌说,一个月季新品种的研发周期为5-8年,而从研发开始到最终推向市场,则需8-10年。
「有了好的亲本,就可以向五万分之一,甚至万分之一努力。」李淑斌的底气来自于其团队已建立的月季种质资源库。基地在亲本库的创制中,每年都会做3万-5万个远缘杂交试验,获得几百个有价值的后代亲本,继而通过回交、姊妹交等手段,产生具有连续开花的亲本,把野生资源的基因引入亲本库,从而进行亲本间、亲本与品种间的杂交,培育出新的品种。「有了优异的亲本资源,可以进行亲本创制、培育,有望扩大品种选育率。」
Author
KHO
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