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三峡大学 - 《三峡大学报》

我们自己培育实验种子

2024-06-30     浏览(49)     (0)

三峡大学教师梁宏伟参与的“楸树和闽楠等乡土珍贵树种育种体系创新与应用”项目荣获国家科技进步二等奖,该项目解决了楸树结实率低的问题,培育实验种子,并研发了良种规模化繁育技术,推动了楸树产业的快速发展。





  三峡大学参与的“楸树和闽楠等乡土珍贵树种育种体系创新与应用”项目,荣获2023年度国家科学技术进步二等奖!三峡大学生物与制药学院教师梁宏伟同获国家科学技术进步二等奖殊荣!据悉,湖北省属高校中仅有两所高校荣获此奖。“楸树和闽楠等乡土珍贵树种育种体系创新与应用”项目由中国林业科学研究院林业研究所、浙江农林大学、洛阳市农林科学院、南阳市林业科学研究院等单位联合完成,三峡大学为主要完成单位之一。
  该项目瞄准我国细木工材供给安全,针对楸树和闽楠等种群遗传结构解析、精准育种体系构建、专适良种创制、配套栽培模式研发等制约乡土珍贵树种发展的关键瓶颈问题,分生态区建成核心种质库13个;揭示了高生长、耐腐性等育种目标性状分子机制,建立功能标记辅助种质创新技术;创建良种选育和繁育技术体系;审(认)定良种33个,获林木新品种权11项,授权发明专利13件,制订行业和地方标准11项,发表论文106篇,获梁希林业科学技术奖科技进步一等奖1项,推动了林木遗传育种学科发展,良种使用率85%以上,实现资源规模化精准提升。
  我校生物与制药学院特色植物遗传育种与繁育技术团队梁宏伟副教授作为骨干参加项目申报支撑的国家科技支撑计划课题1项 (20l2BAD2lB03)和国家重点研发计划课题1项(2017YFD0600604),参与完成楸树体细胞胚胎发生技术研究,为楸树良种繁育技术体系构建做出创新性贡献。
梁宏伟,男,农工党党员,博士,三峡大学生物与制药学院副教授,目前主要从事三峡区域的药用植物、资源植物的离体培养及其再生、种苗繁育和利用等方面的植物生产类研发工作。
  他先后主持国家科技部 “十二五”科技支撑计划子课题1项,湖北省重点实验室开放基金项目2项。作为科研骨干先后参加国家“十二五”项目子课题、多项国家自然基金项目、湖北省自然科学基金重点项目等。2006年获得湖北省科技进步奖二等奖,2021年获得第十二届梁希林业科技进步奖一等奖(省部级),2019年获得三峡大学科技进步二等奖。
  近年来先后在《Hortscience》《Prop鄄agationofOrnamentalPlants》《林业科学》等期刊发表论文二十余篇,参与编写论著2部,获得国家发明专利授权4项。指导硕士研究生10人,指导本科生参加学科竞赛获奖国家级三等奖1项,省级二等奖2项。只有走出去,才能获得机会“作为北方人,我非常喜欢宜昌的气候,加上本身就喜欢走到大自然中去观察大自然中的花草树木,三峡区域对于开展珍稀濒危植物和特色药用植物研究具有得天独厚的优势,有着丰富的植物资源。”梁宏伟从2004年进入三峡大学工作就致力于研究三峡地区的珍稀濒危植物,通过研究珍稀濒危植物巴东木莲、香果树、银鹊树、领春木、连香树等的繁育体系、濒危和再生机制,取得了一系列的研究成果,授权了一批濒危植物繁育的国家发明专利,2006年通过研究珍稀濒危植物巴东木莲的濒危机制、种群恢复及繁育体系,获得了湖北省科技进步奖二等奖。
  楸树为紫葳科梓属,为我国传统栽培的重要珍贵用材树种,素有“木王”之称,是中高档家具、家居装饰原材料。2010年,梁宏伟团队积极与中国林科院开展科研合作及研究生联合培养,基于前期有较好的木本植物的体细胞胚胎发生的研究基础,所以承担了国家“十二五”科技支撑计划的子课题“楸树体细胞胚胎发生及规模化繁育”的科学研究任务。该课题项目主要是针对楸树新品系定向无性繁育技术瓶颈的问题,以楸树优良家系、无性系为材料,建立高频率发生的、稳定保存的体细胞胚胎发生体系。通过多年来的科研攻关取得了预期的研究成果,团队建立了楸树的体细胞胚胎发生途径的再生体系和种苗基地,发表了相关论文和专利,研究成果对于国家“十二五”项目“楸树和赤皮青冈珍贵用材林定向培育技术研究与示范”起到了重要的支撑作用,2021年获得第十二届梁希林业科技进步奖一等奖(省部级)。
  “科研不是闭门造车,我们要积极地走出去交流合作,去承担有关的科研任务,才能产出突破性的成果”。功夫不负有心人,梁宏伟团队参与的“楸树和闽楠等乡土珍贵树种育种体系创新与应用”项目荣获2023年度国家科学技术进步二等奖,科研团队主要参与完成楸树体细胞胚胎发生技术研究,为楸树良种繁育技术体系构建做出创新性贡献,良种使用率85%以上,实现资源规模化精准提升。
  我们自己培育实验种子!
  “科研还没有开始就遇到了困境”,梁宏伟无奈地说到。他们团队承担的任务是建立体细胞胚胎发生技术系统,初始需要楸树良种的幼嫩果实和种子,但在前期的调研中发现,自然情况下楸树结实率非常低,有的年份不结实,这就使得团队在科研起步阶段就遇到一个难题。为了解决这个困境,梁宏伟和团队决定,“我们自己培育实验种子!”
  他和团队进一步调研及开展生殖生物学研究发现,这一树种为异株授粉,自交不亲和,它需要不同个体间的授粉才能坐果结实,尽管在同一种源基地有很大楸树栽培群体,但彼此之间仍是很低的结实率,因为这一群体大多来自同一无性系,不能满足实验材料的需求。为了尽快开展实验,他和团队夜以继日地通过查阅早期文献资料以及咨询相关专家,他们找到了楸树不同的无性系,开始开展不同无性系个体之间的人工控制授粉,最终使得楸树大量结实,从而解决了初始实验种子材料少的难题。
  他们通过人工控制授粉情况,自己培育实验种子,进一步筛选优良的父母本、筛选杂交组合,获得遗传背景清楚的杂交后代。为楸树良种繁育奠定了基础,良种也表现出了较好的生长适应性和遗传稳定性。
  服务社会,投身国家发展战略随着国家木材战略储备林工程、国土绿化行动、创森工程等大型工程项目的推进实施,自古就有“木王”之称的楸树从万千树木品种之中脱颖而出,成为备受关注和追捧的苗木之星。‘天楸1号’等楸树系列良种入选2018年国家林业和草原局重点推广林业科技成果100 项,“珍贵用材楸树良种选育及丰产栽培关键技术”入选2019 年国家林业和草原局重点推广林业科技成果100 项。
  “真正的科研并非以追求奖励和荣誉为目的,而是要着眼于国家需求和社会需要,以此为出发点和落脚点攻克难关。”对梁宏伟而言,立足国家发展需要和重大战略工程,服务社会,带动经济发展,正是致力于研究楸树珍贵用材良种的魅力和价值所在。
  通过该项目研究所选育的林木良种和新品种、研发的良种规模化繁育技术、制定的技术标准,为楸树产业的快速、绿色、健康发展奠定了坚实的基础。随着近年来我国木材需求的结构性变化,乡土珍贵树种产业的发展迎来了新的机遇。仅河南省和山东省楸树良种年育苗量就分别达到1.4亿株以上,2019年春季,良种1年生苗价格为12元/株,每年带动农村剩余劳动力就业3万人次。此外,河南安阳、周口、南阳和洛阳,河北衡水,山东菏泽和临沂等地市也将楸树培育作为主要的扶贫产业,从而有效地带动产业发展,助力脱贫攻坚,创造了区域性楸树特色经济。
  目前,楸树的科研成果已应用到河南、山东、湖北、甘肃、江苏和河北等12个省的国家储备林工程、退耕还林工程、防护林工程、“四旁”植树等各类国家工程项目,累计培育良种壮苗2.5亿株以上,造林面积250万亩以上,通过良种苗木培育累计增收18.9亿元,带动32万人次就业增收,取得了较好的社会效益、生态效益和经济效益。
  谈及获奖,梁宏伟说:“我们取得的科研成果以及荣获国家科学技术进步奖,是科研团队共同努力的结果,感谢陈发菊教授多年来的指导和帮助,感谢中青年教师和研究生们的辛苦付出,感谢三峡大学和生物与制药学院一直以来给予的支持和帮助。此次获得国家科技进步奖,既是一份荣誉更是我今后开展科研工作的新动力。今后我将充分依托三峡区域丰富的特色药用植物资源优势,紧跟国家乡村振兴战略机遇,为鄂西地区的中药材产业的健康可持续发展贡献力量。”
  (田甜/文 图由本人提供)