科技让“先驱”树种“枯木逢春”

2017-12-15 11:25 来源：祖国网

“在干旱半干旱地区，水是制约植物生存和生长的重要主导因子之一。我国干旱区面积已达约280万平方公里，占国土面积约29.2%。”仁用杏、长柄扁桃是以种仁作为主要用途的生态经济型树种，主要分布在西部干旱及半干旱地区，是未来区域发展和生态恢复的重要“先驱树种”之一。乌云塔娜说。

中国林科院经济林研究开发中心经过20余年的长期努力，在国家“十二五”国家科技支撑计划 “仁用杏和巴旦杏高效生产关键技术研究与示范”等课题支持下，该中心首席专家乌云塔娜教授率领仁用核果创新团队，针对仁用杏、长柄扁桃产业发展中存在的产量低、抗性差、良种短缺等突出问题，重点开展了仁用杏、长柄扁桃高效生产关键技术研究，取得了突破性研究成果。

乌云塔娜带领的创新团队建立了国内外最大的仁用杏和长柄扁桃异地保存种质资源库。

研究人员已收集保存了仁用杏、长柄扁桃种质资源2300余份，建成国内外最大的仁用杏、长柄扁桃异地保存种质资源库；建立了完善的表型性状、经济性状、品质和分子标记种质资源评价技术体系；筛选出了经济性状突出、花果期抗倒春寒能力强、树体抗冻性突出、具有特殊性状的种质资源，并构建了由300余份种质组成的核心种质库。

该团队首次建立了由300余份种质组成的高产、高油、高蛋白、高苦杏仁苷、高出仁率、大仁、薄壳、以抗（避）倒春寒为目标性状的育种群体，建立了仁用杏和长柄扁桃杂交育种圃200余亩，在西北、华北、东北仁用杏适宜种植区建立了仁用杏、长柄扁桃无性系测定林600余亩。

“研究人员以高产、优质、抗（避）寒、自交亲和为育种目标，采用实生选择、杂交育种、无性系选育、诱变育种等方法，选育出仁用杏和长柄扁桃优良无性系和家系200余个、仁用杏良种6个，单产比主栽品种提高30%~40%。长柄扁桃优良无性系每亩产仁量达70-80kg，产油30~40kg，植物蛋白15~20kg，苦杏仁苷1~2kg，综合效益每亩可达6000~8000元。” 乌云塔娜说。

该团队建立了叶片无损营养诊断方法及其精准施肥技术、抗（避）倒春寒栽培集成技术等仁用杏标准化集约化高效栽培模式；研发了仁用杏推迟开花技术，可推迟仁用杏花期7~15天，有效避开了倒春寒；研发了仁用杏抗冻剂，有效降低了花果期倒春寒的危害；研发了仁用杏采果后“灌水-施肥”技术，有效提高了树体抗冻性；利用该规模化栽培体系营建的示范林杏仁产量突破了90公斤，收入达4000~6000元/亩。

与此同时，团队还研发出了仁用杏系列纯天然绿色功能产品，以及仁用杏功能性食品与饮料、长柄扁桃高档配方食用油、长柄扁桃植物蛋白饮料、长柄扁桃颈椎枕等，提高了产品附加值及其综合效益，为仁用杏和长柄扁桃产业可持续健康发展提供了有力的科技支撑。

经过多年的基层实验与研究分析，乌云塔娜团队近日联合了中国林业科学研究院经济林研究开发中心杜红岩团队、中国热带农业科学院橡胶研究所李德军团队及山东贝隆杜仲生物工程有限公司高瑞文团队合作完成杜仲基因测序，相关成果已发布于《分子植物》。

研究发现，杜仲属基本菊类分支，与真菊I类和II类的分化时间可追溯到约1.29亿年前，杜仲经历了古老的基因组三倍化复制，无近期基因组复制发生。杜仲的环境适应机制可归因于逆境反应或次生代谢产物相关基因的显着扩张/高表达。与橡胶树一致，异戊二烯焦磷酸主要来自甲瓦龙酸途径；尽管杜仲和橡胶树SRPP/REF基因家族都存在显着扩张，与橡胶树SRPP和REF基因同时参与顺式橡胶合成不同，只有SRPP基因参与杜仲胶合成。杜仲FPS基因家族存在扩张并出现功能分化，产生了具有反式长链橡胶合成功能的II类FPS基因。此外，杜仲和橡胶树SRPP/REF和FPS基因家族成员属不同分支，暗示双子叶植物中橡胶生物合成为多起源。

该研究首次获得了杜仲高质量基因组序列并解析了杜仲环境适应及胶生物合成机制，对杜仲生物学研究、良种培育、种植及产业链形成具有重要意义。

未来团队将以锲而不舍的精神继续研究新的科研成果，为植物的种质培育和基因探索事业谱写篇章。（魏晓慧）

（责任编辑：赵娜）