芍药在我国有4000多年的栽培史,扬州芍药在历史上颇负盛名。芍药品种丰富,花容绰约,花色艳丽,观赏价值很高,是当下颇受市场欢迎的鲜切花。今年10月,在国家林业和草原局公布的第二批国家花卉种质资源库名单中,“扬州大学国家芍药种质资源库”名列其中。
▲芍药种质资源圃
自2007年开始,扬州大学园艺与植物保护学院花卉种质创新与分子生物学研究团队,针对我国芍药产业与欧美发达国家的差距,以及我国芍药生产对现代科技的需求,致力于芍药种质资源收集、评价与创新利用、品质形成的生理基础研究、提质增效技术体系创建等方面的研究工作。团队负责人陶俊教授带领10多位成员先后从山东菏泽、河南洛阳、安徽铜陵、甘肃兰州、北京和西藏、新疆等地收集芍药属种质资源,为恢复扬州芍药的历史地位和开展芍药育种工作奠定了坚实的物质基础。目前,扬州大学国家芍药种质资源库已系统地收集和保存了芍药栽培种1个、野生种5个、种质资源总数525份,涵盖9大色系、11种花型。
▲‘出水芙蓉’
▲‘紫荷’
为了重现扬州芍药胜景,在广泛收集芍药种质资源的基础上,陶俊团队通过杂交育种、诱变育种和基因工程等多种技术手段着力进行芍药珍稀花色、花型、耐高温和抗病性新品种的选育,获得了一大批优质杂交后代群体,从中筛选具有价值的新种质。经过10多年不懈努力,团队已经选育出‘出水芙蓉’‘桃花托金’‘惜春’‘金科状元’‘紫荷’‘彤云金焰’‘羽蝶’等12个具有自主知识产权的芍药新品种,不仅观赏性好,还各具特色。‘羽蝶’花朵单瓣型,粉红色,花瓣边缘有细锯齿,形似羽毛,轻盈如蝶,花期较早。‘紫荷’单瓣型花紫红色,花瓣中部有一个缺裂,形似荷花,花期适中。‘彤云金焰’花朵托桂型,外瓣紫红色,内瓣上部为黄色、基部为粉红色,花期较晚。而‘金科状元’是团队育种成果里最为突出的一个,性状表现与扬州历史典故“四相簪花”中记载的失传芍药名品‘金带围’性状相近。‘金科状元’花紫红色、金环型,花朵中部残留一圈雄蕊,将花分为上下相等的两部分,形似宋朝宰相穿着的系有金色腰带的红色官袍。整个花朵直立向上开放,花期适中,且抗湿、抗热性强。
▲‘金科状元’
‘金科状元’从开始选育到育成并获得“国际名片”,经历了10余年。为了育出与‘金带围’相似的芍药新品,陶俊和团队成员根据历史记载,为正宗的‘金带围’芍药定制了标准:花朵性状需要满足形似官袍,花的高度大于花的直径;花色为红色系;“金腰”雄蕊开在花的中间,将花朵一分为二,且上下协调;花重瓣,层层堆叠,瓣形一致。‘金科状元’的各项指标都满足这些要素,属于金环型芍药中的红色系优良品种。
除了在新品种培育上取得的重要成果,研究团队还先后开展了芍药品质形成的生理基础研究,系统地阐明了芍药花色、花茎强度、花型等性状形成的转录调控机制;解析了芍药耐高温、抗灰霉病的作用机理;集成创新了芍药切花花色调控、花茎挺直程度调控、茎秆无侧枝化调控、延迟露地花期调控及安全越夏栽培等切花大田生产调优技术体系,有力地支撑了我国优质芍药切花的生产;制定了《芍药种质资源田间保存技术规程》《观赏芍药栽培技术规程》等5个省级地方标准。“芍药种质创新及产业化关键技术研发与应用”项目获得全国商业科技进步奖一等奖,“芍药新品种选育及提质增效技术研究与应用”项目获得国家林业和草原局梁希林业科学技术奖二等奖。该项目系统地收集、保存和评价了我国芍药种质资源,阐明芍药观赏品质和抗逆品质形成的作用机制,选育出了一批具有自主知识产权的新品种,创建了芍药种苗繁育技术体系、切花优质生产技术体系与盆花精准促控栽培技术体系,并在江苏省和山东省推广应用,取得了显著的生态、经济和社会效益。
▲研究人员在资源圃测试品种性状,做杂交育种
▲‘羽蝶’
▲‘彤云金焰’
“芍药是扬州市花之一,具有观赏、油用、药用和康体养生等多种开发价值。我们集中收集全国各地芍药种质资源,建设国家芍药种质资源库,可以充分挖掘我国芍药的资源优势,全方位开展芍药综合利用相关技术研究,对促进我国芍药产业发展具有重要的推动作用。”陶俊说。下一步,在做好国家芍药种质资源库建设的同时,团队还将继续开展芍药种质资源收集与评价,培育和筛选满足市场需求的切花、盆栽、景观营造和油用品种,加快建立芍药快繁标准化育苗技术体系,开展芍药设施栽培和花期调控,鲜切花采收、储藏、运输等标准化生产技术研究,并深入挖掘芍药的药用滋补和美容养生价值,开发芍药花蕊茶、芍药籽油等功能性加工产品,延伸芍药产业链。