生物技术打造奥运菊

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1、生物技术打造奥运菊据估算， 北京奥运会期间， 需要迎宾用花、 颁奖用花、宾馆内插花、奥运场馆及北京街道的景观用花等各类花卉将超过 1 亿枝 （株） ，价值将达450 亿元人民币。能够登上奥运舞台的花卉，既要具有观赏性，又要适应北京八月气候的生物学特征在众多中国传统名花中，作为北京市市花的菊花能够脱颖而出吗 ?第 29 届夏季奥运会即将在北京召开，这是全世界运动健儿的盛事，也是东道主中国展示综合国力的舞台。为此，从获得申办权开始，各行各业都一直在为此做着精心地准备。对于花卉行业而言，我们的目标就是要让中外游客在欣赏奥运会高水平赛事的同时，欣赏到各种争奇斗艳的奥运花卉，留下一个美丽的奥运印象。能登

2、上奥运舞台的花卉，既需要具有观赏性，又要有适应北京八月气候的生物学特征。 比如形美色艳、 观赏期持久；对使用者、持有者安全无毒、无害；品种丰富，能满足不同环境下的选用要求； 适合北京的夏季气候， 主要是能在33 以上高温条件下开花，并能保持持久鲜活；耐旱和抗污染能力强。此外，尽量选用中国名花、中国特产花卉，这样可以体现出奥运的人文特色， 传播中国的花文化。 菊花原产我国，是中国传统的十大名花之一，也是北京的市花，菊花便理所 当然地成为了奥运用花的候选花卉之一。现有的数千菊花品种基本上是喜冷凉气候，只能在短日照条件下开花，其自然开放时间是1 明中下旬和11 月上旬，极少有适宜我国夏季长日照和高温

3、条件下开花的夏菊品种。要使菊花满足奥运花卉的要求，最重要的使这些秋季开花品种在明开放。传统方式通常需要在早、晚人工遮去自然光，缩短菊花所受的日照时间，以促使其提前开放。但这种做法费时、费工、耗能，花卉品质也受高温影响而下降。利用现代生物技术，改变现有品种的生物学特征，就可以相对快捷地选育出对短日照需求不敏感的、抗热性强的夏季开放的菊花品种，使菊花成功地绽放在为北京奥运会上。选品育种菊花是携带有多个野生种“遗传血统”的物种，杂合多个野生种的特殊基因可以使菊花具有广泛的适应性。基于这一点，我们一直在致力于收集能够为遗传改良提供新的优良基因的新异品种和野生近缘种。菊花在生产中可以采用枝稍扦插的方法快

4、速繁殖。如果采用杂交的方法创造出新品种，根据孟德尔的基因分离和自由组合规律，来源于不同亲本的优良基因有可能组合在一个后代个体中，一旦获得了这样的个体，就可以通过扦插繁殖将群体扩大到一定规模而直接使用。在我们收集的原始材料中发现，能够夏季开花、二次开花的品种屈指可数， 且花色单调、 株型平凡、 植株着花量少、花朵排列散乱，难以直接满足夏季园林使用的要求。不过，我们可以利用杂交育种的方式，将这些花期独特的材料与观赏性状优良的秋菊进行杂交，有时还需要经过多代杂交，再在杂交后代群体中不断搜寻我们期望的优质品种。与秋菊品种间的杂交不同，因为自然条件下，夏菊开放的时间秋菊尚未见蕾，这样的杂交要解决母本雌蕊

5、成熟与父本花粉成熟时间不同，不能授粉的问题。我们采用了两种方法来解决这个问题：一是采用遮光短日照处理来使秋菊提前开花，同时推迟夏菊定植时间使夏菊晚开；二是利用花粉保存技术，将夏菊的花粉保存到秋菊开花，再进行杂交。对于二次开花的品种，在其第二次开花时，再进行杂交。获得的夏菊究竟能否满足夏季的园林应用要求，还要对其在田间的观赏特性和生物性性状进行观察，观察其对高温的适应能力，能否集中开放以及开花时花朵是否密集等。经过6 年多的努力，课题组选育出了能在夏季自然盛开、花色各异的菊花品种 20 余个。野生菊花种类中含有许多栽培菊花所缺乏的优异抗逆性状， 如毛华菊、 蒙菊的抗旱性， 小山菊、 阿尔菊的抗寒

6、性，菊花脑的耐热性，甘菊等的抗病虫性等。但是野生品种大多数为二倍体，而栽培菊花一般为六倍体及其非整倍体，它们在亲缘关系上属于远缘的范畴，用常规杂交手段很难将野生二倍体物种中的优良基因导入栽培菊花，得到可育的种子。那么如何转移这些二倍体种类的优良基因呢?幼胚拯救是一种有效的方法。植物远缘杂交遇到的障碍之一是受精后的杂种不育。而受精后的杂种不育，主要表现为在胚胎发育早期幼胚停止发育或异常降解等。究其原因，是由于父本、母本在遗传特性上的差异过大，胚与其胚乳的发育不协调，导致胚不能获得充足的营养物质来满足自身的发育。因此，我们要想办法为胚提供这些营养物质，包括碳水化合物、氨基酸、维生素、植物激素等。用

7、这些营养成份配制成培养基模拟胚囊环境，及时对胚进行离体培养，就能满足胚的发育需要，进而获得成功的远缘杂种植株。这正是幼胚拯救应用的思路。课题组通过对激素配比、授粉后不同接种时期、培养基、温度及光照等因素对胚培养的影响进行研究，成功地获得了远缘杂种40 个，培育出多个远缘杂种新品种。完善品种辐射诱变是利用电离辐射处理植物材料，使之发生遗传物质的改变，进而在表型上发生可遗传的变化。辐射诱发的往往是个别性状的变化，适合遗传修饰，我们利用辐射技术来改良已有的夏菊材料观赏性状上存在的个别缺陷。我们将成熟种子在播种前用合适剂量的Co60 丫射线处理，播种出苗后精心培育，在开花盛期观察，对比未辐射的原始夏菊材料，优胜劣汰方法选育了 10 余个新品种。经过 6 年的不懈努力，现在我们已经通过多样化的生物技术手段选育出了数十个“奥运系列”菊花新品种，它们能在盛夏季节 33 条件下自然开花， 开花质量高， 即开放集中，开花量大，花朵排列紧密；基本具有菊花的常见颜色：白、红、黄、橙、雪青等；花期跨越整个夏季，不同品种先后从6 月底到 9 月底陆续开放，而 8 月份开放的品种最多；株形多样，有球型、匍匐型、丛生型；用途多样化：地被型、盆栽型、花束型。这些成果不仅属于我们，也归功于现在蓬勃发展的生物科学与技术领域。希望在将来，我们能利用生物技术为我国的社会、经济发展做出更大的贡献 !（责编 潘亚文 ）