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包滿珠（右二）在基地查看懸鈴木生長(zhǎng)情況。華中農(nóng)大供圖

■本報(bào)記者 李晨 通訊員 徐行

“暮春飛毛隨風(fēng)起，行人匆匆尤避之”，這個(gè)場(chǎng)景對(duì)于湖北省武漢市人來說并不陌生。

每到4月底5月初，武漢街頭，懸鈴木的飛毛從空中螺旋式而下，不僅污染環(huán)境，還會(huì)引起對(duì)此過敏的人輕則出現(xiàn)皮膚瘙癢、流眼淚，重則引起咳嗽、打噴嚏。

近日，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)與武漢市花木公司合作研發(fā)的“不飛毛”的懸鈴木新品種“華農(nóng)麗風(fēng)”被國(guó)家林業(yè)和草原局授予植物新品種權(quán)證書。

“新品種推廣應(yīng)用后，將大大緩解懸鈴木的飛毛問題，讓大家重新愛上這種行道樹?！表?xiàng)目研發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院教授包滿珠說。

第一大行道樹的缺點(diǎn)

懸鈴木與鵝掌楸、椴樹、七葉樹、銀杏并稱為世界五大行道樹。因用量最大、分布區(qū)域最廣，懸鈴木是五大行道樹中的“第一大”。它不僅生長(zhǎng)快、耐修剪、抗污染，而且冠大蔭濃，遮陰效果尤為突出。從亞熱帶到溫帶均可生長(zhǎng)的懸鈴木適應(yīng)區(qū)域廣泛，成為了響當(dāng)當(dāng)?shù)摹靶械罉渲酢薄?/p>

“因?yàn)橥怀龅膬?yōu)點(diǎn)，懸鈴木作為行道樹，確實(shí)具有不可替代性?！卑鼭M珠表示。

看似完美的懸鈴木卻有一個(gè)讓人“討厭”的缺點(diǎn)——落果飛毛。懸鈴木的果球由種子聚合而成，每個(gè)球果有一千多粒種子。飛毛的“毛”其實(shí)是懸鈴木種子的冠毛。暮春時(shí)節(jié)，聚合果紛紛脫落，這使懸鈴木讓人“愛在心里口難開”。

怎樣才能讓懸鈴木不飛毛呢？為了解決這個(gè)問題，從1993年開始，包滿珠就投入到此項(xiàng)工作中。1994年，他帶的第一個(gè)碩士研究生把選題定在了懸鈴木。

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)副教授張佳琪是項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員之一。他說，非常榮幸能夠成為懸鈴木育種團(tuán)隊(duì)的一員，這么多年來切身體會(huì)到懸鈴木育種的不易，也明白了科研貴在堅(jiān)持的道理。

經(jīng)過28年的努力，研究人員讓懸鈴木不再“討厭”的目標(biāo)終于實(shí)現(xiàn)。

打開遺傳改良的“黑箱”

研究懸鈴木是一個(gè)艱難的選擇。大型喬木遺傳改良的研究，周期長(zhǎng)、見效慢，沒有10年以上的堅(jiān)持，不會(huì)有結(jié)果。

懸鈴木遺傳性狀改良的研究就像是一個(gè)‘黑箱’，黑箱里有兩種可能，一是成功，一是失敗，只有完全“打開”才知道是什么結(jié)果。沒有參考，完全從“0”到“1”。

張佳琪告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，懸鈴木擁有5~8年的漫長(zhǎng)童期，對(duì)其進(jìn)行遺傳育種的確困難重重，特別是針對(duì)其“落果飛毛”性狀的改良。

包滿珠帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)先后從河南、湖北等多個(gè)省市野外實(shí)地調(diào)查收集到包括多個(gè)晚花少果優(yōu)良株系在內(nèi)的懸鈴木特異種質(zhì)資源500余份，并在試驗(yàn)圃地扦插、嫁接繁育。

2000年，包滿珠團(tuán)隊(duì)又以懸鈴木種子為試材，用秋水仙素處理，通過染色體加倍首次在國(guó)內(nèi)外獲得了四倍體懸鈴木，并栽培了20余年。其中有2個(gè)株系至今未見開花結(jié)果，有3個(gè)株系表現(xiàn)出花果量極少的性狀。

新方法培育出

多個(gè)品種

經(jīng)過多年研究實(shí)踐，包滿珠率領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)先后采用實(shí)生選育、倍性育種、輻射育種、分子育種等手段，對(duì)其進(jìn)行遺傳改良和新品種培育。

包滿珠解釋，實(shí)生選育是在廣泛調(diào)查自然界中存在的遺傳變異和多年的連續(xù)觀測(cè)統(tǒng)計(jì)，搜集到懸鈴木晚花少果或無果的變異株系的基礎(chǔ)上，進(jìn)行引種或扦插或嫁接到結(jié)果量大的成年植株、早花植株進(jìn)行試驗(yàn)，并陸續(xù)完成特異種質(zhì)的高接試驗(yàn)及區(qū)域試驗(yàn)，完成其育性鑒定。待晚花少果或無果的性狀穩(wěn)定之后再申報(bào)國(guó)家新品種保護(hù)。

葉形優(yōu)美似楓葉、秋季葉色泛金黃的“華農(nóng)麗風(fēng)”就是通過實(shí)生選育獲得的晚花少果新品系。此外，“華農(nóng)瑞風(fēng)”“華農(nóng)清風(fēng)”“華農(nóng)云龍”等3個(gè)晚花少果新品系也是通過該方法選育并獲得了國(guó)家新品種權(quán)。

張佳琪解釋道，倍性育種則是通過秋水仙素處理原本是二倍體的懸鈴木種子，獲得染色體加倍（四倍體）的植株。染色體加倍往往會(huì)導(dǎo)致染色體聯(lián)會(huì)發(fā)生紊亂，提高染色體區(qū)段的異染色質(zhì)化程度，從而引起性狀變異。利用誘導(dǎo)的四倍體懸鈴木育性下降的特性，就可以培育出少果或無果的懸鈴木新品系。

目前，該團(tuán)隊(duì)利用倍性育種法培育的“華農(nóng)青龍”等3個(gè)晚花少果新品系也已獲得國(guó)家新品種保護(hù)，可推廣種植。