多亏了她们:科学辨雌雄,杨树不飘絮

中国科学报  |   2022-06-09 10:20

周芳伟(右)等人在苗期采样检测杨树的性别。南京林大供图

■本报记者 李晨 通讯员 谌红桃

“新种的杨树真的不飘絮了,我腿上再也不起疹子了!”江苏省宿迁市泗洪县农民凌其山说着,激动地挽起裤脚。

目前,宿迁大部分地区已经实现无絮杨替代,当地百姓因杨絮过敏出现的皮肤起红疹、呼吸道感染的情况明显减少。

这种“不飘絮”杨树良种由南京林业大学教授尹佟明团队培育。2018年,尹佟明团队为解决杨树良种种苗需求,协助政府建立无絮杨示范基地一条龙公益服务模式,成立了以研究生为成员的“杨帆起航”公益团队,聚焦“不飘絮”杨树良种选育和推广,为苏北等产杨地区缓解“杨絮之恼”。

接过无絮杨研究的接力棒

20世纪60年代的苏北平原,是一片尘沙飞扬的黄土地。

1972年,国家林业部从意大利引进一批原产美国的黑杨品种。中国工程院院士、南京林业大学教授王明庥敏锐地意识到,这个类型的黑杨可能适合在黄淮海平原生长,他随即带领团队对这个黑杨品种进行精心培育。历经反复试验,团队获得了可喜的试验效果。专家认为,“这是中国长得最快的树。”

为改变苏北平原“冬天风起,飞沙遮天”的恶劣环境,王明庥一户户上门劝说、科普,越来越多的人种上了杨树。到20世纪80年代,苏北平原变成了一片绿色的海洋。这不仅改善了生态环境,还取得了巨大的经济效益,助力江苏以全国0.7%的林地面积创造全国7%的林业产值。杨树成了苏北当年的“产业大树”。

土地绿了,老百姓的腰包鼓了,可每年春夏之交漫天飞舞的杨絮又让当地人烦恼不已。

一株成年雌株每年约产生1公斤飞絮。按江苏杨树种植1400万亩、1亩16株计算,总计22400万株,每年约产生飞絮22.4万吨。杨絮燃点低、蔓延速度快,极容易引发火灾。纷飞的杨絮还容易造成皮肤过敏和呼吸道感染。杨絮带来的社会问题严重制约了杨树产业发展。

2009年,尹佟明学成回国后开始攻关无絮杨研究。2011年,他带领团队成功绘制出杨树基因组图谱,并通过分子育种的手段,产生新的优势品种,从而实现“需要什么就种什么”的选育目的。

2018年,南京林业大学“杨帆起航”公益团队接过了无絮杨研究的接力棒,在尹佟明的指导下为实现杨树“不飘絮”进行科学攻关。

无絮杨在全国6省25市推广

“杨帆起航”公益团队目前有15名成员,今年博士三年级的周芳伟是团队负责人。

2017年,周芳伟考取南京林业大学林木遗传育种专业研究生,师从尹佟明,开始无絮杨新品种的选育研究。2018年,在导师支持下,她组建“杨帆起航”公益团队。该团队培育出的杨树雄性不育新品种,雄株不产生花粉(雌株不能受精无法产生飘絮),且材性和生长量相比传统品种提高20%,可谓“绿色”又高产。

团队成立以来,成员足迹遍布湖北襄阳、湖南平江、江苏泗阳等地。为了采样、调研、杂交和育苗,团队成员每半个月去一次实验基地,每年有100多天在基地度过。有时为了测量树木地径数据,这些“90后”研究生“面朝黄土背朝天”,在地上一趴就是十几个小时。

采样回来,要在实验室反复检测。为了开发杨树性别鉴定技术,他们进行了成千上万次的试验。实验室、宿舍两点一线伴随“白加黑”的生活终于换来了成功的喜悦。2020年11月,团队成功研发出杨树性别鉴定技术。

以杨树性别鉴定技术为依托,目前,该团队开发出了一种杨树性别快速检测试剂盒。用这个试剂盒,工作人员在苗期只需花2小时便可检测出杨树的性别,而且采样部位不受限制,根、茎、叶都可以。

杨树性别测出来了,就能保证杨树种植推广过程中,优先推广材性好、不飞絮也不产生花粉的新品种雄株,在逐步减少雌株飞絮的情况下,最终淘汰飞絮的雌株,从根本上解决飞絮问题。杨树性别检测技术很快得到推广,为产杨地区的百姓带来了福音。

无絮杨产业助力当地乡村振兴驶上了“快车道”。连云港市灌云县曾出台文件严禁新栽杨树。2022年初,团队协助学校老师在当地召开专家研讨会,并邀请县里相关人员前来参观团队的育苗基地。在基地现场,县里领导当即拍板种植无絮杨。如今,灌云县已种植无絮杨1000多亩,形成了绵延17公里的“绿色长廊”。在宿迁,他们协助政府建立了12个无絮杨育苗基地和17个无絮杨示范基地。

在尹佟明的指导下,团队目前已选育3个无絮杨良种,并在江苏、安徽、江西等6省25市进行推广种植。

《中国科学报》 (2022-06-09 第3版综合)

来源:中国科学报

原文链接:http://news.sciencenet.cn//sbhtmlnews/2022/6/369774.shtm

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