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历时十多年,泡桐“基因密码”破解了

2024-7-3 08:32| 编辑: 刘黎 | 查看: 5123| 评论: 0|原作者: 全媒体记者 周姗姗 实习生 李菲 文/摄|来自: 颍州晚报

 历时十多年,泡桐“基因密码”破解了
阜师大教授参与的泡桐研究项目摘取国家科学技术进步奖
该团队选育的良种在我市推广种植,助力乡土树种保护、产业发展


      近日,由河南农业大学、阜阳师范大学等多家单位研究人员合作,历时十多年,围绕泡桐生长和良种选育,完成的“速生抗病泡桐良种选育及产业升级关键技术”,荣获“国家科技进步二等奖”。
  
  作为团队成员之一,阜阳师范大学生物与食品工程学院教授、安徽省林业首席专家金继良全程参与了项目研究。该项目有何科技内涵?对我市乡土树种保护影响几何?昨日,记者采访了金继良进行深入解析。
  
  培育的“四倍体泡桐”在6省推广种植
  
  有速生、木材密度大等新特性
  
  泡桐树为玄参科泡桐属的树种,属于落叶乔木,在我国有着5000多年的栽种历史,生长速度快、耐干旱能力较强。
  
  我市种植泡桐也由来已久。但上世纪90年代后,随着经济社会发展,泡桐、苦楝、榆树、刺槐、槐树、香椿等一批乡土树种的种植比例有所调整,杨树等其他林木比例增加。近年来,为应对杨絮问题,我市积极调整林业种植格局,保护地方乡土树种,大力推广泡桐种植技术。
  
  正是看到了泡桐的重要价值,早在2011年,金继良便与河南农业大学等多家单位专家组成研究团队,在泡桐新品种培育、生物学基础研究及丛枝病发生与防治等方面取得诸多成果。
  
  经过多年的不懈努力,他们共同完成“四倍体泡桐种质创制与新品种培育”。
  
  何为“四倍体泡桐”?金继良解释,自然情况下的泡桐是二倍体品种,成材率低、易发病,阻碍泡桐的推广种植。而当泡桐基因数量成倍增加后,就产生了速生、木材密度增大、板材白度增加、自然接干和抗丛枝病能力增强等新特性。如“四倍体泡桐”大大提升了泡桐抗丛枝病能力,以往二倍体泡桐的5年发病率高达85%以上,而“四倍体泡桐”降至13%左右。
  
  团队以位于郑州的河南农大为中心,分别在河南、安徽、山东等6省对“四倍体泡桐”进行推广应用,取得了显著的经济、生态和社会效益。
  
  “目前,在全国新栽泡桐中,‘四倍体泡桐’栽植比例也在稳步提升。”金继良说。
  
  构建完善的泡桐遗传信息平台
  
  为给泡桐“治病”绘制3D全基因图谱
  
  本次获奖的“速生抗病泡桐良种选育及产业升级关键技术”,是金继良所在团队针对泡桐产业发展中存在的遗传信息平台缺失、速生抗病良种匮乏及桐木加工工艺落后等问题进行攻关,选育出了速生和抗病泡桐良种,创建了泡桐产业升级的关键技术体系。
  
  “构建了一个完善的泡桐遗传信息平台,首创泡桐定向选育良种新方法,培育豫桐系列4个速生抗病泡桐新品种,攻克了泡桐种苗产业‘芯片’难题;加工和产业升级方面,研发出环境友好型桐材脱色、桐木加工及高端家具和民族乐器音板制造关键技术,解决了泡桐产业升级‘卡脖子’问题。”金继良介绍。
  
  “团队利用基因组测序等技术手段找到了深入全面研究泡桐的新方向。”金继良介绍,团队完成了白花泡桐3D基因组、转录组和蛋白质组等多组学图谱的绘制,发现丛枝植原体导致白花泡桐染色质3D构象发生显著变化。对于研究泡桐的生长、繁育、发病原理等进行有的放矢地研究。
  
  “在泡桐生长过程中,丛枝病被称为‘泡桐癌症’,是妨碍泡桐推广的最大敌人。”金继良解释,丛枝病消耗树木的养分,导致树木生长缓慢,严重时早早夭折。“本次3D全基因图谱的绘制完成,可以从基因角度更有针对性地了解发病原因,对症治疗,完善丛枝病防治技术体系,有效促进泡桐的推广。”
  

  金继良教授(左二)和科研人员查看泡桐生长情况
  
  太和、界首……我市栽种3万多亩
  
  促进泡桐产业发展凸显生态、社会和经济效益
  
  1984年,金继良从安徽农业大学林学专业毕业后,一直从事林木研究。
  
  “林木研究是我的专业,更是我的爱好。”今年62岁的金继良坦言,从事林木研究通常在户外林地进行,条件较为艰苦。由于林木普遍生长较为缓慢,是个漫长的研究过程,像泡桐10年一个轮伐季,要求研究者必须十年如一日地坚持下去。“林木研究要非常科学、严谨,用数据说话,因为林木种植周期长,一旦出现问题,就会造成巨大的经济损失。”
  
  泡桐不耐涝、喜沙土,较低的地下水位对它的生长至关重要。多年前,金继良团队将首批“四倍体泡桐”栽种在太和大兴镇、肖口镇等沙河南岸乡镇。如今,“四倍体泡桐”已经推广到界首、颍泉等地区,栽种面积共3万多亩。
  
  这项研究成果还应用于泡桐产业发展,显现出强大的生态、社会和经济效益。比如,国家级非遗阜南柳编延伸出的木制品,绝大多数是采用“四倍体泡桐”木加工而成,产品受到海内外欢迎。
  
  作为重要出口木材,如今泡桐木售价每立方米2000元左右,比每立方米800元的杨木多出不少,出口至国外,成为制作乐器、家具的优良材质。阜阳师范大学成果转化中心副主任于立志表示,金继良所在团队围绕泡桐生长、培育进行科研攻关,成果得到广泛推广应用,为地方乡土树种保护、产业发展提供服务。
  
  此外,40多年来,金继良先后对泡桐、薄壳山核桃、芍药等进行深入研究。其中,他的团队通过杂交、选育等育种手段,培育芍药新种质近400个;助力我市首次引进薄壳山核桃种植等。
  
  “未来,我们要继续为林业发展贡献力量。”金继良说。
  
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  乡土树种知多少?
  
  近来年,我市鼓励各地选用乡土树种造林,曾经一度少见的泡桐、国槐、楸树等乡土树种如今成为行道树、公园绿化、经济林木的重要树种,我市乡土树种保护利用推广取得显著成效。
  
  乡土树种是指本地区天然分布树种或者已经引种多年且能够在当地表现良好的外来树种,简单说就是原来就生长在当地,或是长期生长在当地的树种。
  
  记者从林业部门了解到,为做好乡土树种推广应用,我市组织编制了《阜阳市主要乡土树种名录》,收录了在阜阳表现良好的树种78个,经果类有枣树、梨树、桃树、杏树及樱桃、柿子、香椿等;用材林树种有泡桐、臭椿、苦楝、棠梨树、皂荚、黄连木等;绿化树种有柳树、朴树、丝棉木、大叶女贞、栾树等。
  
  

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