梨花盛开满枝丫
- 来源:大学生 smarty:if $article.tag?>
- 关键字:梨,花,水果 smarty:/if?>
- 发布时间:2022-12-26 15:53
梨,是我们国家的三大水果之一,产量仅次于柑橘和苹果,现有栽培面积超过1300万亩,总产量突破1600万吨。我国梨的种类多,分布广。经过几十年的努力,1000多份来自国内外的珍贵梨种质资源在南京农业大学资源圃中得到了妥善保存和利用,这就像一本梨的“百科全书”,藏着梨种质资源改良的密码。从这里, “宁酥蜜”等5个新品种进入百姓餐桌,不同喜好的消费者都能找到自己的“梦中情梨”;与此同时,国际上第一个梨全基因组精细图谱在这里诞生,我们可以从分子生物学的角度,在微观层面探究梨的各个基因如何协同工作……
即使如此,仍有个问题困扰着我们,那就是梨的自交不亲和性。为了保证遗传多样性,帮助梨更好地进化和适应环境,梨逐渐形成了这个特性。即便梨花同时拥有雌雄花蕊,但其自身的花粉却不能让雌蕊成功受精,只有当其他品种的花粉落在雌蕊柱头,才能完成受精过程。
为了便于管理和采摘,商业化栽培梨时,往往大面积只栽培一个品种。为了解决自交不亲和问题,常常需要在主栽品种旁配置其他品种的授粉树或利用昆虫授粉。然而,这虽然能一定程度解决自交不亲和问题,却也加大了管理难度,其成功率因受天气等因素影响,也并不可控。
2012年,我们团队发明了一种“液体授粉技术”,能大大提高授粉效率,一位工人仅需半个小时便能完成一亩梨园的授粉工作,每个花序的坐果率升至80%,可以说从科技的源头改变了靠天吃饭的命运。
不过,要确保人工授粉的成功率,用来配制授粉液的梨花粉萌发率必须达到30%以上。那么,要如何提高花粉萌发率呢?
我们首先从梨花粉的品质和梨花粉培养液入手。研究的第一步离不开实验材料的采集。每年3月底4月初,是梨花盛开的季节。我们暂时忘记了之前4月看梨花,8月尝梨果的游客身份,分散到江浙沪的各个梨园,迎着春寒酷暑,采满几个28寸行李箱的梨花带回实验室保存。梨花一到,最重要的花粉采集和保存工作就开始了。
这个时候,实验室100多名同学都会在空闲时间帮忙剥花瓣、掐花柱(一般地说植物的花分为雌蕊和雄蕊两部分,花柱属于雌蕊部分,是花粉管进入子房的通道)、取花药(花丝顶端膨大呈囊状的部分,是雄蕊的重要组成部分)。花药中蕴藏着数不尽的花粉粒,干燥后的花药将被存在硅胶中冷冻保存,供往后一年的研究使用。
花粉本身的品质和活力决定授粉的成败。我们正在开发一套适合田间检测的系统,不同萌发率的花粉将在试剂处理下呈现不同颜色,以此判定待授粉花粉活力的高低。梨的基因中有不少与花粉的萌发、花粉管的生长有关。我们在生理实验的同时,也会运用分子生物学的手段,通过基因的过表达和敲除技术,探索基因过量表达或是表达缺失对梨花粉生长过程的影响。
此外,梨花粉培养液的配比和温度、pH值变化都会对花粉的生长过程造成影响。考虑到田间处理的特性,我们在前人的基础上,在实验室配置了不同组合的培养基,力求用最低的成本、最简单的配置方法让梨花粉达到最高的萌发率。
希望在不久的将来,我们实验室师生日夜研究的成果能够在产业应用中落地生根,让梨花满枝丫,梨树硕果累,梨果更香甜,梨农更富裕。