蔷薇、玫瑰和月季究竟是什么关系?兰花的拟态有怎样奇异的表现?蝴蝶兰是否可以有香味?菊花能不能在零下30℃存活?

夏日将近,百花即将开放,新京报记者探访位于北京昌平的国家多年生草本花卉种质资源圃,寻找那些珍稀的花卉植物,探寻农业农村现代化历程中,花卉产业助力乡村振兴的故事。

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4月18日,中国农科院蔬菜花卉研究所研究员杨树华在位于北京昌平的种质圃中,查看兰花资源的长势。新京报记者 王飞 摄

花卉,国家层面的保护刚起步

成片的野生玫瑰肆意地生长,鸢尾花刚刚伸出细嫩的茎叶,兜兰的花瓣连成一个猪笼草一般的小兜,月季开启了最早的花季,而菊花还匍匐在地上,努力积累养分,等待秋天的到来……

暮春时节,绿色铺满京郊的田野时,国家多年生草本花卉种质资源圃的温室中,开满鲜花的季节即将到来。这里保存着兜兰属、蝴蝶兰属、蔷薇属、菊属等多种珍贵的种质资源,也种植着许多育成的月季、菊花和兰花品种,从初夏到秋季,几乎一直都有鲜花绽放。

4月18日,国家多年生草本花卉种质资源圃中的兰花正在开放。新京报记者 王飞 摄

种质资源圃定植槽内,一排野生玫瑰一片葱绿,种质资源圃负责人、中国农科院蔬菜花卉研究所研究员杨树华介绍,野生玫瑰原产于东北亚的沿海地带或海岛上,在我国,野生玫瑰已经被列为国家二级保护植物,资源圃中的野生玫瑰是科学家们多年来在玫瑰原生境采集种子,播种后种植在这里保存的。在我国北方地区海边的沙滩上,曾经分布着大量的野生玫瑰种群,但随着社会的发展,当地的经济开发,野生玫瑰逐渐消失,直至面临濒危。建立野生玫瑰资源异位保存圃,就是为了将野生玫瑰资源统一保护起来,留住这些宝贵的野生基因资源。

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种质资源圃中的野玫瑰。受访者供图

和粮食、蔬菜、水果等不同,我国花卉育种起步较晚,国家层面的种质资源搜集和保存工作还处在起步阶段。目前国内主流花卉的种源大多数来自国外,近年来,我国在月季、菊花、兰花等花卉中,育成了众多优良的品种,但即便如此,国产品种的市场竞争力仍亟待提升。

“对花卉的需求,是社会发展的一定程度后才出现的,也是生活品质提升的表现。”杨树华说,“在发达国家,花卉育种的历史长达一二百年,而在我国,花卉育种基本从上世纪80年代才开始,所以育种基础非常薄弱。但同时,整个社会对花卉的需求却在不断增长,这也意味着,我们必须要加快花卉种质资源的搜集、保护和鉴定,培育出更多更好的花卉品种,逐步摆脱对国外种源的依赖。”

蔷薇,包含苹果梨桃的庞大家族

在资源圃中,玫瑰是重点保存的种质资源,保存着来自全国各地原生境的野生玫瑰种群后代植株,同时保存着来自全世界各地的野生蔷薇资源和古老月季品种,以及优良的现代月季品种资源。

玫瑰、蔷薇、月季,它们之间到底是什么关系?杨树华介绍,事实上,在国外,它们只有一个英文名字,就是rose,代表了所有的蔷薇属植物。在我国,由于它们分布地域广泛,而且因为文化观念和传统的关系,形成了蔷薇、玫瑰和月季等许多不同的名称。“通俗点说,蔷薇一般指野生种,多数是高大的藤本,主要在春季开花。月季,顾名思义就是可以每月或多季开花,是我们最为常见的类型,包括庭院种植、切花生产以及迷你盆栽的类型都是月季。玫瑰,狭义就是指资源圃保存的这个国家二级保护植物种,广义包括一类可以用来做玫瑰花茶、精油等产品的蔷薇属植物。而人们日常生活中说的玫瑰,更靠近切花类型的月季。”

4月18日,国家多年生草本花卉种质资源圃中的月季进入了花期。新京报记者 王飞 摄

蔷薇科是一个和人类生活息息相关的植物大家族,玫瑰、月季、樱花、梅花、绣线菊等常见的花卉都是蔷薇科植物,同时,苹果、梨、李、桃、海棠、山楂、樱桃等水果,同样是蔷薇科植物。杨树华介绍,蔷薇属植物主要分布在欧亚大陆和北美洲等北半球地区,有200多个野生种,中国分布95种,是世界蔷薇属植物的起源中心之一。

和大多数植物一样,蔷薇科植物原本也是一年开一次花,且多是单瓣,在今天,苹果、梨、樱桃等花瓣,仍保持着这个特点。而现代月季品种可以实现一年多季开花,且有许多重瓣的类型。杨树华介绍,“从一年一次到多季开花,从单瓣变成重瓣,都是源于基因突变事件。在我国,从宋代就开始出现多季开花的月季品种,并在南方地区大量种植。”

18世纪末,相传一位传教士将中国的月季品种“月月粉”带到了法国,献给了喜欢玫瑰花的拿破仑妻子——约瑟芬皇后,并种植在皇后的玫瑰庄园中。由于欧洲的品种一年只开一次花,园丁们如获至宝,开始用它与当地的品种进行杂交,由此掀起了现代月季育种的风潮。“通过近百年的反复杂交,终于育成了第一个多季开花、淡雅茶香味的月季品种。又通过一百多年的品种杂交,如今,全世界已有三万多个现代月季品种。”杨树华说。

困境,大量月季遗传资源缺乏利用

原产中东地区的大马士革蔷薇,是目前国际市场中提炼玫瑰精油的主要原材料;来自欧洲的古老月季品种“路易十四”,名字中带着一个王朝的故事;中国在1980年代育成的月季品种“绿野”,可以开出独特的黄绿色的小清新花朵;自育的粉色切花月季品种“燕妮”,寓意“北京小姑娘”,曾经参展2019年北京世界园艺博览会,吸引了全球各地观众的目光。

当更漂亮的花朵传遍全球时,月季作为全球最重要的观赏花卉,也面临着诸多的困境。杨树华介绍,月季的适应性较强,可以应用于许多地区或不同场景,但是随着气候环境变化的加剧,仍然存在北方寒冷地区越冬成活困难,在南方湿热地区易感白粉病和黑斑病,在切花产区易感灰霉病并造成重大损失等问题。在所有已知的现代月季品种中,其基因基本来自20余个野生种,相对于蔷薇属200多个种的遗传信息来说,月季栽培品种的遗传库相对狭窄,还有大量的遗传资源没有被利用。

4月18日,国家多年生草本花卉种质资源圃中的,刚刚盛开的“天香”月季。新京报记者 王飞 摄

上世纪80年代以来,我国科学家积极利用抗寒性极强的弯刺蔷薇等野生资源,开展远缘杂交培育优质高抗的月季品种,例如“天香”月季具有极高的耐寒性,“可以在零下30℃的低温环境下越冬”。在资源圃中,类似这样的资源还有很多,比如一种来自西伯利亚的野生菊花,同样具有极高的耐寒性,可以为菊花耐寒育种提供绝佳的亲本材料。

与栽培种优良的商品性、观赏性不同,野生种往往不那么整齐,花朵也可能不那么好看,但它们蕴含着许多不为人知的优良基因。而随着科技的不断发展,这些珍贵的基因正在被发掘出来,并利用到育种之中。要育成更多样、更优质的品种,就需要更加丰富的基因库,这也是科学家们建立种质资源圃,搜集和保存多种多样种质资源的意义所在。

保护,种质资源需要全民共同参与

随着我国经济的发展,城乡居民生活水平不断提升,对花卉的需求也越来越大。目前,我国已经成为全球最大的花卉生产国和重要消费国。据统计,2022年全国花卉种植面积约150万公顷,销售额逾2250亿元。在我国云南,有一座全球第二、亚洲第一的昆明国际花卉交易中心,这里每年仅鲜切花的交易量超过110亿支,全国每10支鲜切花中,就有7支来自这里。

然而,面对如此庞大的国内市场,我国自育品种的市场竞争力亟待加强。杨树华介绍,“国内花卉产业仍属于新兴产业,很难与人家一二百年的基础相比。”早在航海时代,西方国家就在全球各地收集野生植物资源,英国植物学家威尔逊撰写的《中国:世界园林之母》一书中,描述了在中国先后搜集走了几千种野生植物,包括月季、菊花、兰花、牡丹、百合、绣球、杜鹃、山茶、丁香、报春花等著名花卉,目前国外引进的花卉品种或多或少都有中国的血统。所以说,种质资源的保护不仅需要从国家战略层面来考量,而且要加强民众的科普教育,建立良好的资源保护意识。

此外,如前所述,随着气候环境变化和工业化进程,全球生物多样性逐渐降低,许多珍贵的野生花卉和地方花卉品种,正在快速面临消亡,开展珍稀濒危花卉植物保护与利用势在必行。

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4月18日,保存于国家多年生草本花卉种质资源圃中的珍稀濒危兰花兜兰。新京报记者 王飞 摄

兜兰是一类更为典型的珍稀濒危花卉,其花型奇特,唇瓣特化成兜状,具有极高的观赏价值。我国野生兜兰植物有27个种,主要分布在云南、贵州和广西,全部为国家一级或二级保护植物。比如,杏黄兜兰和硬叶兜兰被称为“金童玉女”,在上世纪70年代一经发现,就被疯狂采挖,致使其濒临灭绝。杨树华介绍,“资源圃利用组织培养技术,进行兜兰种子离体萌发,极大提高了种子的成苗率,并形成一套高效的兜兰无菌播种技术体系,通过兜兰繁殖种苗的野外回归,提升了原生境的种群数量和遗传多样性。”

种业创新是实现花卉产业高质量发展的核心动力。尽管目前国内自育品种在我国主流花卉市场占有率较低,但是,国外品种也存在难以适应我国气候特点和设施类型等突出问题。“我对花卉种业的未来充满期待,我国拥有丰富的花卉种质资源,充分发掘和利用好这些特色资源,育成更加适应国内环境和气候的本土品种,就可以弥补国外品种所不具备或欠缺的适应性问题,实现我国花卉种业的自立自强。”杨树华说。

来源:新京报