天天看點

13年攻關,這個“關于美麗的夢想”變為現實

作者:濰坊高新融媒

“若要盼得喲紅軍來,嶺上開遍喲映山紅……”

提起映山紅,人們會情不自禁想起那首耳熟能詳的經典歌曲,想起贛南蘇區那段波瀾壯闊的革命曆史。

映山紅是一種杜鵑花屬植物,因鮮花盛開時紅遍山野而得名。江西井岡山地區的映山紅,一般在早春二三月間開放,花期僅一個多月。

13年攻關,這個“關于美麗的夢想”變為現實

井岡山大學北區的生物園内,一叢叢映山紅競相怒放。

為了讓絢美的映山紅四季常開,井岡山大學科研團隊潛心攻關映山紅花期調控技術,曆時13年,終于實作了這一目标。

打破休眠狀态

日前,科技日報記者走進井岡山大學北區的生物園内,隻見一叢叢映山紅競相怒放。該校生命科學學院正進階實驗師胡雪華,正俯身觀察花兒的生長狀況。

“能否在冬天和夏季,也讓映山紅開滿枝頭?”2011年,胡雪華懷揣這樣一個夢想,帶領團隊與花期調控技術較上了勁兒。

開花是植物生育期内一個重要的發育階段。植物成花可分為開花決定、信号傳導、花的發端和花器官形成四個過程。在這中間,開花決定是基礎,直接關系到植株開花的時間。

調控映山紅的花期,就要找到影響開花決定的所有因素。可這些因素在哪裡?

“首先要做的,是打破休眠狀态。”胡雪華告訴記者,映山紅偏愛陰涼環境,一旦氣溫攀升至30℃以上,它便進入休眠狀态。在自然條件下,映山紅從花苞發育到開花,會經曆冬天的低溫。正是這一過程,打破了休眠狀态。

團隊最初嘗試利用冷庫設施,模拟冬季低溫條件。然而,他們多次試驗,屢屢受挫。團隊甚至精細到以零點幾攝氏度的變化來調節溫度,遺憾的是,他們始終無法突破周期限制,僅能将花期提前約一個月。

“時間還是太短了。”胡雪華和團隊逐漸意識到,花期“開關”的線索,或許隐藏在山野之中。

13年攻關,這個“關于美麗的夢想”變為現實

胡雪華與團隊成員現場作業。

曆經無數個日夜,穿梭在實驗室與大山之間,他們與映山紅仿佛成了彼此無言的“朋友”。

在漫長的探索過程中,團隊發現,映山紅有一個特殊習性。

“它非常喜光,但又對光很敏感。”胡雪華說,“光照超過一定溫度和時間,花會曬傷甚至曬死。”

原來,光周期是影響映山紅開花的主導因素!“能不能通過控制光照時間,改變花兒開放的時間?”胡雪華提出新的思路。

找到最佳公式

在井岡山大學生物園的花期調控室裡,記者看到,一排排植物補光燈懸挂在屋内。

“我們通過調節補光燈的開啟數量、改變光源高度等方法,讓光照強度在每日不同的時刻發生變化,讓映山紅誤以為時間流轉、晝夜交替。”胡雪華說,“當然,模拟日照隻是花期調控的手段之一。”

團隊的另一個重要嘗試,是生長調節劑的使用。

生長調節劑,這種人工合成的神奇物質,具有與植物激素相似的生理和生物學效應。其配制過程是個“細活兒”,多一點少一點,都會對花卉産生顯著影響。

為此,胡雪華和進階實驗師李曉紅等人,将大量的時間投入到實驗大棚中。

13年攻關,這個“關于美麗的夢想”變為現實

胡雪華團隊在生物園外作業。

“經過幾年試驗,我們獨創出一套針對映山紅的生長調節劑配方。”李曉紅對記者說,“在臨近開花期1到2個月的時候,我們根據花苞成熟度預估花期,決定加快還是延遲其開花。”

“如果花苞成熟度不夠,可通過噴施調節劑,讓花期提前8到24天;如花苞成熟度過快,同樣方法也可讓花期延遲10到20天。”井岡山大學生命科學學院教授賀根和介紹。

此外,他們還綜合運用溫度調整等環境控制措施,結合株植的修剪,來精準調節花期。

理論和實踐都有了,下一步是讓成果走出實驗室,走向真實的自然環境。

“這項研究的起點,是花芽分化的内在生理機制。我們深入探究了不同光照強度、溫度條件以及各種類型濃度的植物生長調節劑對開花狀況的影響,及其生理生化物質變化。”胡雪華說,要進一步驗證這套方法的有效性,沒有捷徑可走,隻能用“笨”辦法——人工觀測。

胡雪華已記不清有多少個夜晚,大家通宵守在植株旁,觀察和記錄相關資料,并反複進行實驗。

2018年10月,團隊終于迎來重大突破——他們找到了光照、溫度、調節劑濃度、生理生化規律的最佳比對公式。

至此,映山紅花期調控的關鍵技術堵點打通了!

紅花帶來“紅利”

一個“關于美麗的夢想”,在團隊的努力下一步步變為現實。

2019年4月,中國北京世界園藝博覽會開園迎客。在江西園主入口,一叢叢映山紅火紅絢爛,吸引衆多遊人駐足觀賞。這些映山紅,是江西園唯一從高校選出的參展花卉。

“套入公式,就能讓映山紅随時随地開花。”胡雪華告訴記者,截至目前,映山紅花期調控技術已獲1項國際專利授權、2項國家發明專利授權。

四季常開的映山紅,一頭連着鄉村全面振興,一頭連着革命老區人民對美好生活的向往。

“2022年,井岡山大學開始與我們縣合作。”江西省泰和縣水槎鄉映山紅種植專業合作社負責人李平說,“兩年來,每年帶動本地村民育種苗5萬株,先後為200餘位返鄉創業青年提供了支援,整體産值達1500多萬元,超過2000人從中受益。”

13年攻關,這個“關于美麗的夢想”變為現實

井岡山大學生物園内的映山紅。

井岡山大學校長羅旭彪向記者介紹,目前,該校的映山紅景觀設計體系已經成功服務了20所校園、15家紀念館、50個美麗鄉村建設和8個景區建設項目。

同時,他們還開設了線上公益課堂,積極推廣相關技術,這些課程的播放量高達3500萬次。

“在剛剛召開的全國科技大會、國家科學技術獎勵大會、兩院院士大會上,習近平總書記強調,紮實推動科技創新和産業創新深度融合,助力發展新質生産力。融合的途徑是促進科技成果轉化應用。”羅旭彪表示,“接下來,我們将進一步開展技術推廣和應用,與政府、企業進行産學研對接和成果轉化。通過‘映山紅産業聯盟’,向全國200個城市擴充。”

而身為科技特派員的胡雪華,正在計劃和學校一起打造“映山紅+”産業鍊,讓“嶺上開遍映山紅”的同時,為各地鄉村振興注入一份四季常開的“紅利”!

來源:科技日報