探秘“廬山方舟”：小小的種子 大大的能量
位于“世界文化景觀”“世界地質(zhì)公園”廬山的江西省、中國科學(xué)院廬山植物園，正在全力申請(qǐng)成為國家植物園。作為中國中東部地區(qū)重要的植物遷地保護(hù)基地，廬山植物園必須有自己的“種子庫”。于是，廬山植物園于2023年啟動(dòng)建設(shè)的“廬山方舟”野生植物種子庫，600余種野生植物種子已“酣睡”于此。
小小種子，有何重要意義？“廬山方舟”又是什么樣子？就隨記者一起走進(jìn)廬山植物園一探究竟。
一包獼猴桃種子 引發(fā)一場(chǎng)“果權(quán)”博弈
4月的廬山自然保護(hù)區(qū)，綠意蔥蔥，山林深處一座神秘的苗圃，珍藏著眾多稀缺瀕危植物的種質(zhì)資源，不遠(yuǎn)處的辦公樓里也擺滿了各式植物實(shí)驗(yàn)苗……
現(xiàn)任廬山植物園主任、中國植物學(xué)會(huì)副理事長、國際植物園協(xié)會(huì)秘書長的黃宏文研究員，曾先后在中國科學(xué)院武漢植物園、華南植物園擔(dān)任主任。
說起黃宏文的研究，不得不提到我們所熟知的新西蘭奇異果——實(shí)際上起源于中國的獼猴桃。
1904年，新西蘭女教師伊莎貝爾從中國湖北宜昌收集了一把獼猴桃種子。不久后，新西蘭的園藝學(xué)家針對(duì)這把種子長成的獼猴桃開展了系統(tǒng)的育種工作。1930年，“海沃德”獼猴桃品種開始在新西蘭大面積推廣，1976年出口量首次超過內(nèi)銷，并逐漸成為新西蘭的支柱產(chǎn)業(yè)。
與此同時(shí)，全球各國均開始獼猴桃產(chǎn)業(yè)化栽培，獼猴桃逐漸成為一個(gè)全球性的水果產(chǎn)業(yè)。當(dāng)時(shí)全球90%以上的獼猴桃，種植的都是從中國帶走的那“一把種子”中選出的后代。
此后至2001年，新西蘭佳沛的獼猴桃正式以“奇異果”的名字實(shí)現(xiàn)對(duì)華反向出口。但在價(jià)格方面，新西蘭奇異果卻是中國獼猴桃的近三倍。在全球出口市場(chǎng)，新西蘭奇異果更是一騎絕塵。
一種小小的野果竟然能產(chǎn)生如此大的能量？
新西蘭獼猴桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展給了國人當(dāng)頭一棒。為了選育出比“海沃德”更加優(yōu)良的栽培品種，20世紀(jì)70年代開始，以黃仁煌研究員為首的第一代科學(xué)家，跋山涉水，在崇山峻嶺中進(jìn)行獼猴桃資源調(diào)查，選育出“武植3號(hào)”“金桃”“金艷”等一系列享譽(yù)中外的獼猴桃優(yōu)良品種，并進(jìn)行大面積的推廣應(yīng)用。
作為第二代科學(xué)家的翹楚，黃宏文研究員的國際視野格局為獼猴桃的收集保育和科研工作開拓了新的領(lǐng)域和方向。2003年，在黃宏文的帶領(lǐng)下，我國成功將“金桃”實(shí)現(xiàn)了全球的商業(yè)化推廣。
“從某種程度上說，他挽救了中國甚至國際的獼猴桃市場(chǎng)。從武漢植物園到華南植物園，再到廬山植物園，不少植物學(xué)界科研人員因追隨黃宏文而聚集。”廬山植物園瀕危植物與保育遺傳研究組組長馮晨告訴記者。
物種保育是國家植物園認(rèn)定的重要標(biāo)準(zhǔn)
廬山植物園由老一輩著名的植物學(xué)家胡先骕、秦仁昌、陳封懷于1934年創(chuàng)建，為我國第一座科學(xué)植物園。2019年，廬山植物園正式實(shí)行江西省人民政府和中國科學(xué)院共建，由著名植物學(xué)家、獼猴桃育種學(xué)家、前中國科學(xué)院武漢植物園、華南植物園主任黃宏文研究員出任園主任。
2021年12月和2022年5月，國務(wù)院分別批復(fù)在北京設(shè)立國家植物園、在廣州設(shè)立華南國家植物園，為推進(jìn)國家植物園體系建設(shè)邁出堅(jiān)實(shí)步伐。
2022年9月26日，江西省政府正式向國家林草局商請(qǐng)?jiān)O(shè)立廬山國家植物園。同年12月16日，江西省創(chuàng)建廬山國家植物園領(lǐng)導(dǎo)小組成立。2023年，江西省科技廳發(fā)布《科技興贛六大行動(dòng)實(shí)施方案(2023-2025年)》，明確指出“推進(jìn)廬山國家植物園申建，到2025年力爭廬山國家植物園獲批。”
根據(jù)《國家植物園設(shè)立規(guī)范(試行)》(以下簡稱《設(shè)立規(guī)范》)，由國家批準(zhǔn)設(shè)立和主導(dǎo)的植物園，需要在植物遷地保護(hù)、科學(xué)研究、植物資源可持續(xù)利用、科普宣教和園林園藝展示等方面處于國際先進(jìn)水平。
按照江西省人民政府和中國科學(xué)院共建廬山植物園要求，廬山植物園正在全面推進(jìn)人才隊(duì)伍引進(jìn)與學(xué)科建設(shè)、科研支撐平臺(tái)建設(shè)、園林及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面下功夫，現(xiàn)已建成廬山本部、鄱陽湖分園、山南分園和南昌科研中心四個(gè)園區(qū)(一園四區(qū))。同時(shí)，對(duì)照《設(shè)立規(guī)范》3個(gè)一級(jí)指標(biāo)、10個(gè)二級(jí)指標(biāo)、30個(gè)三級(jí)指標(biāo)，廬山植物園全力開展各項(xiàng)工作，重點(diǎn)提升物種保育數(shù)量、提升野生植物遷地保護(hù)能力。
馮晨對(duì)記者介紹，如今，在廬山植物園一批批科研人員的努力下，一座以“廬山方舟”命名的野生植物種子庫正在有序建成中。南方紅豆杉、香果樹、長柄雙花木、鵝掌楸等一大批珍稀、瀕危植物，以及具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值和科學(xué)研究價(jià)值的特有植物種子、野生近緣植物種子將在此落戶。
在“廬山方舟”，不僅物種安全能夠得到保障，野生生物種子資源快速高效研究利用也會(huì)成為可能，將在作物改良和創(chuàng)新、生態(tài)恢復(fù)和野外回歸發(fā)揮顯著作用。
培育江西本土番茄良種
保護(hù)“神奇種子”、構(gòu)建生物多樣性“安全網(wǎng)”，其意義不僅在于解決收集、保存難題，更包括對(duì)種質(zhì)資源的可持續(xù)利用。除了野生生物種子資源保護(hù)與研究，廬山植物園還有許多與人們生活相關(guān)的育種工作在有序推進(jìn)中。在南昌科研中心的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，孔丹宇的團(tuán)隊(duì)正在忙碌地進(jìn)行番茄選種。
“新研究的番茄，耐澇性較好，具有更好的根系及水分利用能力；還有一種番茄抗病性、耐熱性好?！痹诒姸喾哑废抵?，隨便選一顆，孔丹宇都能一眼辨出其品系，并對(duì)它們的特性如數(shù)家珍。
孔丹宇是廬山植物園經(jīng)濟(jì)植物研究組組長。2020年的冬天，孔丹宇剛來到江西不久，便組織了番茄優(yōu)異種質(zhì)篩選與改良橫向項(xiàng)目，重點(diǎn)培育適宜江西本土種植的櫻桃番茄。
“番茄是一種經(jīng)濟(jì)效益比較高的蔬菜作物，但過去適合在江西種植的番茄很少，很大一部分要從山東、廣東、福建等外省購買。”孔丹宇介紹，江西的氣候特點(diǎn)是春季多雨，夏季高溫高濕，這種天氣比較容易產(chǎn)生對(duì)作物的脅迫，也容易引起病蟲害，因此他們需要篩選和培育出抗逆、抗病的番茄優(yōu)良種質(zhì)。
目前，她的研究組已經(jīng)建有包括野生種、農(nóng)家種和栽培種在內(nèi)的數(shù)百種番茄種質(zhì)的資源圃。
有了種子，要培育出性狀優(yōu)良、穩(wěn)定的品種，還得經(jīng)歷一段漫長的過程。在南昌科研中心的試驗(yàn)田里，育種學(xué)家們通過對(duì)培育中的番茄品系不斷進(jìn)行田間篩選，尋找適合江西氣候的最佳品系。
在江西的氣候條件下，每年在田間可以種植兩季櫻桃番茄，1-2月播種，5-6月就能成熟。從2021年初到現(xiàn)在，經(jīng)過三年多時(shí)間不斷篩選、自交，雜交、回交，他們已經(jīng)培育出了多個(gè)優(yōu)良品系?！叭ツ旰Y選到的小番茄顆顆色澤亮麗，酸甜多汁，耐儲(chǔ)存，是比較大的突破，未來將它與高抗品系雜交應(yīng)該能得到很好的品種?！笨椎び钚χf。
現(xiàn)在，第四年的櫻桃番茄已被種入泥土，等待開花結(jié)果，為廬山植物園的春天帶來勃勃生機(jī)。
一座“廬山方舟” 留下一批植物“火種”
“廬山植物園是全國唯一一座建在兩處自然保護(hù)區(qū)(廬山自然保護(hù)區(qū)、鄱陽湖自然保護(hù)區(qū))的植物園，對(duì)于就地保護(hù)瀕危物種有著的得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。”馮晨介紹，廬山植物園的植物區(qū)系具有明顯過渡性，并具有從亞熱帶到暖溫帶過渡的特性。這里自然環(huán)境復(fù)雜多樣，是第四季冰期北方植物南移的“避難所”，也是間冰期南方植物向北延伸的棲息地。
廬山植物園廬山本部涵蓋海拔從16米到1360米，地帶性分布的黃山松林、落葉闊葉林、常綠落葉闊葉混交林、針闊葉混交林及高山灌叢等五個(gè)自然植被類型。區(qū)內(nèi)野生植物達(dá)600余種，孕育了國內(nèi)最早的植物多樣性遷地保育基地，同時(shí)也為研究森林植物群落提供了理想樣地。
“廬山植物園自2023年開始建設(shè)‘廬山方舟’野生植物種子庫。”廬山植物園種子植物研究組組長王利松說，然而多達(dá)36%“極?！蔽锓N種子不適合通過低溫脫水的方式保存,因此需要在更多地點(diǎn)，用更多方式來儲(chǔ)存這些植物經(jīng)過上億年形成的獨(dú)特遺傳多樣性。
江西是長江中下游地區(qū)生物多樣性及其豐富的地區(qū)，擁有眾多獨(dú)特的植物資源，如廣泛利用的油茶、竹藤類、柑橘，以及大量傳統(tǒng)藥用植物?！皬]山植物園野生植物種子庫有望為江西生態(tài)文明試驗(yàn)區(qū)建設(shè)提供新的‘江西樣板’?！蓖趵杀硎?。
劉文琴、大江網(wǎng)/大江新聞客戶端全媒體記者卜玉瑩 文/圖
