進入4月,北京的楊柳絮迎來始飛期。飛絮本身雖然是一種無害的自然現(xiàn)象,但一遇到氣溫升高、光照充足、空氣濕度小的天氣,就會漫天飛舞,如同“四月飄雪”,給人們身體健康、生產(chǎn)生活、公共安全帶來諸多影響,成為困擾北京生態(tài)治理的一大難題。
北京林業(yè)大學立足生態(tài)文明主戰(zhàn)場
自覺擔負起
破解楊柳飛絮問題的重要社會使命
以“有組織科研”為重要抓手
加強集智攻關(guān)
近日
北京林業(yè)大學組織召開
京津冀楊柳飛絮綜合防治專家研討會
共同探討楊柳飛絮科學治理的
新路徑、新舉措
積極為全面高標準推進
楊柳飛絮綜合防治
貢獻北林智慧、提供北林方案
第一招:發(fā)掘與毛白楊性別相關(guān)的分子標記
楊柳樹屬于雌雄異株,飛絮主要來源于楊柳雌株。但在樹木生長初期,從外觀上很難辨認雌雄株,只有等到發(fā)芽、開花、展葉的階段才能分辨清楚。因此,準確識別和標記楊柳雌株是飛絮治理的基礎和前提。
毛白楊雌雄性別相關(guān)的SSR分子標記
近日,我校生物學院張平冬教授團隊基于集群分離分析(BSA),采用基因組重測序策略,構(gòu)建了包含60棵毛白楊雌性植株和60棵雄性植株的性別差異基因池,通過高通量測序獲取到與雌雄性別相關(guān)的特異DNA序列信息,并據(jù)此篩選獲得2對可以精準鑒別毛白楊雌雄性別的特異性PCR引物,為推動楊樹雌雄性別鑒定奠定了重要的理論基礎。這項研究成果為飛絮防治工作提供了精準目標。高效識別出雌株,不僅有助于工作人員制定有針對性防治方案,也為樹種長期更新管理提供了重要參考,提升了防治工作的計劃性和科學性。
第二招:繁育推廣優(yōu)良無絮雄株
近年來,北京市強化聯(lián)防聯(lián)動,聚焦重點區(qū)域和重點時段,實施了一系列及時、高效、精準的應急防治措施。但飛絮治理的“終極目標”不是臨時抑制,而是實現(xiàn)長效控制與生態(tài)并進。要想徹底解決楊柳飛絮問題,關(guān)鍵還是要循序漸進調(diào)整樹種結(jié)構(gòu),將產(chǎn)生飛絮的雌株替換成雄株或其他更優(yōu)樹種。
在繁育推廣優(yōu)良無絮雄株這一問題上,我校多個研究團隊孜孜不倦、攻堅克難,進行了長達幾年甚至幾十年的科研長跑,作出了卓有成效的探索,取得了豐碩成果。
‘北林雄株1號’ ‘北林雄株2號’
‘北林雄株1號’、‘北林雄株2號’是由我校林木育種與生態(tài)修復國家工程研究中心康向陽教授團隊歷時22年,綜合細胞遺傳學與花粉染色體加倍、花粉輻射、雜交育種等技術(shù),精心選育出來的三倍體新品種,如今已成為我國北方有效解決楊樹飛絮問題的適宜替換品種,逐步推廣應用到了天津、河北、山東、山西、河南、新疆等地,助力當?shù)厣鷳B(tài)建設和城鄉(xiāng)綠化發(fā)展。
‘和諧楊’系列新品種及新品種權(quán)證書
同時,團隊經(jīng)過近30年長期觀測篩選獲得的‘和諧楊’系列新品種,作為無花粉或少花粉的毛白楊雄株無性系,不但可以作為北京市及毛白楊其他分布區(qū)楊柳飛絮治理的替代品種,還能避免春季花粉過敏人群的過敏反應,可謂一舉兩得。研究團隊并未止步于此,他們持續(xù)奮戰(zhàn),突破了‘和諧楊1號’等新品種的組培快繁技術(shù),使不飛絮且少花粉的毛白楊雄株新品種能得以規(guī)模化生產(chǎn),確保了純正毛白楊雄株良種壯苗的市場供給。
‘京雄1號’
除此之外,我校林學院劉勇教授團隊自主研發(fā)的優(yōu)良品種‘京雄1號’,因其無飛絮、樹干通直、枝繁葉茂、樹形優(yōu)美、生長快、壽命長、抗性強等優(yōu)勢,已在首都園林綠化,尤其是老弱病殘飛絮楊柳雌株的更新改造中應用推廣開來,為從根源上緩解困擾北京市民的飛絮問題提供了實踐路徑。
針對北方城鄉(xiāng)綠化楊樹飛絮治理與生態(tài)環(huán)境保護需求,毛白楊遺傳改良團隊張德強教授通過研發(fā)基因標記聚合設計育種技術(shù),創(chuàng)制了一系列環(huán)境綠化型與生態(tài)高抗型楊樹新種質(zhì),并構(gòu)建了完善的幼齡期分子輔助育種策略,選育 ‘景林7號-12號’系列毛白楊雄株新品種,具有速生優(yōu)質(zhì)、樹干通直、無飛絮等優(yōu)點,目前已經(jīng)擴繁優(yōu)質(zhì)種苗5萬余株,為我國北方城市綠化建設提供優(yōu)質(zhì)種苗保障。
第三招:創(chuàng)新楊柳飛絮綜合防控技術(shù)
中國工程院院士尹偉倫認為,破解楊柳飛絮難題根本在于“植物開花調(diào)控”,應通過科技手段干預植物發(fā)育階段,從根源抑制飛絮及花粉生成。目前來看,楊柳飛絮治理研究仍面臨關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。
為集成創(chuàng)新楊柳飛絮綜合防控技術(shù),推動科研與生產(chǎn)一體化發(fā)展,4月21日,“楊柳飛絮綜合防控關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”國家林草局揭榜掛帥項目正式啟動。項目包括4項課題,其中我校生物學院杜慶章教授團隊主持承擔“楊柳性別鑒定、飛絮精準防控藥劑產(chǎn)品及裝備創(chuàng)新”課題,生物學院和工學院其他研究團隊深度參與2項課題,共同致力于運用人工智能等多學科交叉技術(shù),提升飛絮治理的智能化、精準化。
楊樹蒴果和種絮纖維形態(tài)特征
近日,我校林學院陳仲副教授課題組從形態(tài)發(fā)生、生理生化和分子水平等方面,解析了蔗糖代謝在楊樹種絮發(fā)育過程中的關(guān)鍵作用,挖掘出調(diào)控種絮發(fā)育的關(guān)鍵基因模塊,為培育無絮或低絮楊樹新種質(zhì)、解決飛絮問題提供了理論依據(jù)和技術(shù)參考,這標志著我校在飛絮治理基礎研究中取得了又一階段性進展。
楊柳飛絮治理問題是一項長期性、系統(tǒng)性工程,需要長短結(jié)合、標本兼治,群策群力、久久為功。下一步,我校將緊緊錨定服務生態(tài)文明建設國家戰(zhàn)略、服務首都花園城市建設等目標,充分發(fā)揮科技學科人才綜合優(yōu)勢,圍繞關(guān)鍵技術(shù)加強聯(lián)合攻關(guān),扎實推動科研成果轉(zhuǎn)化,進一步強化無絮(雄株)楊樹的繁育和推廣,不斷優(yōu)化城鄉(xiāng)綠化品種結(jié)構(gòu),努力破解生態(tài)文明建設領(lǐng)域的“卡脖子”難題,為改善京津冀地區(qū)生態(tài)宜居環(huán)境、提升居民健康福祉、推進美麗中國建設不斷作出北林新的更大貢獻。
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北京林業(yè)大學
出品|北京林業(yè)大學黨委宣傳部
來源|黨委宣傳部、科技處
作者|楊一楠、勾悅
審稿|楊金融、張守紅
校對|方睿穎
編輯|張薇
責編|歐陽汀
審核|劉廣超
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