“全身都在流汗,半蹲在水里腿不停地抖”——大学生体验睡莲杂交授粉

长江日报7月23日讯 从泥里把脚拔出来艰难上岸后,韩晓瑞做的第一件事情就是把帽子摘下来不停地扇风。“太热了,全身没有哪个地方不在流汗。在水池里还要一直保持半蹲的姿势,真的太累了,我现在腿还在不停地抖。”    

武汉市园林科学研究院的荷花和睡莲品种研究成果斐然,但背后也有很多常人不知道的艰辛。每到炎夏,都是荷花和睡莲的杂交授粉时期。22日,市园林和林业局组织“市民观察团——武汉绿化我体验”活动,来自江汉大学的韩晓瑞和彭小娟跟随园科院高级工程师欧克芳进行睡莲的杂交授粉,体验园林科研工作者的日常。

不只实验室

她的“战场”还有烈日下的泥潭

上午9时,两名大学生到达欧克芳的办公室,欧克芳拿出自己的长袖长裤工作服给她们换上,又让她们穿上过膝的橡胶鞋,戴上帽子、手套,全身上下只露出一双眼睛。

“由于水面反射,紫外线会格外强烈,不做好防护措施,半天下来肯定得晒伤。”欧克芳解释。全副武装后,她们一同前往睡莲科研池。

只见科研池的一个个方形小水池里,不同颜色、不同花型的睡莲不同程度地盛开着,有耀眼的火红色,有浪漫的紫色,有璀璨的黄色,还有淡淡的蓝色……但阳光太大,气温太高,让人无心欣赏。

在大家的印象中,科研工作者一般都在实验室里进行研究。但作为睡莲研究育种工作者,这样的烈日和泥潭,同样也是欧克芳经常工作的地方。

欧克芳演示授粉过程。肖茗予 摄

杂交育种就像是一场神奇的化学实验。不确定性是它让人着迷的地方,不同的品种之间杂交,随时都有可能会产生神奇的反应,培育出不同花型、花色,性状不一样的睡莲出来。但这同样也预示着过程的无比艰难,200多个睡莲品种中,哪些品种之间亲和性较强,哪些品种之间杂交不能结出种子,都需要从无数次实践甚至失败中得出。

2018年起,每年5到10月——睡莲开放的时期,只要不下雨,欧克芳就会出现在睡莲科研池。冒着烈日、弯着腰,站在齐膝深的水中,细致地进行杂交授粉,观察记录睡莲长势。因长时间弯腰劳作,加上水池湿气重,久而久之,她身患颈椎、腰椎病。 

手工替代昆虫授粉

精细程度堪比给花儿做手术

欧克芳先一边示范,一边为她们讲解授粉的科学流程:杂交授粉,就是将父本的花粉,抖落在母本的柱头上。

只见她先将几朵睡莲外面的薄纱袋解开,拨开花瓣观察。“昨天我选取了几朵快开放的花套上了袋子,你们看,这几朵花的中心有一滩水,也就是柱头液,说明它们都是处于开花的第一天,是最好的授粉时机。”

彭小娟好奇地问欧克芳,为什么要套上袋子呢?欧克芳解释道,这是为了避免昆虫爬进去污染柱头液。同样,为了避免自花授粉,在进行人工授粉前,要将母本花的雄蕊用镊子全部拔除。

用镊子去除母本睡莲的雄蕊。肖茗予 摄

母本睡莲中心的柱头液。肖茗予 摄

去除雄蕊后,就可以将父本的雄蕊取下,放在母本的柱头液中,轻轻摆动,如此操作十次左右,就完成了授粉过程。最后,再将纱袋重新套上,让其免受昆虫影响,并做好标记。

取下父本带着花粉的雄蕊。肖茗予 摄

将父本的雄蕊放在柱头液里。肖茗予 摄

完成套袋、挂上标签的睡莲。肖茗予 摄

学会全过程后,两位体验者分别进入水池,在欧克芳的指导下进行实战操作。韩晓瑞先下到水中,按照欧克芳教的方法一步步操作。在用镊子去除雄蕊时,由于操作需要十分精细,再加上不熟练,她的手不停地抖动。进行到一半时,她半蹲着的腿酸痛无比,只能站起来稍作休息。

她们在操作中,欧克芳还不时地提醒:“右手在操作的过程中,左手也要一直扶着睡莲,保证它全程直立,柱头液不洒出。如果去除雄蕊时让柱头液洒出,授粉过程就算失败。”

韩晓瑞正在进行授粉。肖茗予 摄

给一朵花授完粉后,韩晓瑞已经大汗淋漓,她忍不住感叹:“欧克芳老师真是太不容易了!这样的科研工作者值得我们敬佩。”

彭小娟体验完后也说,戴着手套,拿着镊子,给睡莲授粉的过程好似给植物做手术一般精细。“这次,我过了一把科学家的瘾,也亲身体验到了园林研究工作者的不易。”

结实率只有百分之五

培育出新品种的几率更低

经过近4年的努力,欧克芳已经配置了700余组杂交组合。但遗传育种工作,从来就是一件付出多,回报少的事情。

700多组杂交中,最后成功结出果实的比例只有约5%。而用欧克芳的话来说,“结出果实,才只是万里长征的第一步”。睡莲的种子只有芝麻大小,将收获的种子进行清洗、保存、筛选,然后播种、发芽、长叶、开花,每一步都是考验。

幼苗在成长过程中,容易受病虫害、气温的影响,甚至也有过全军覆没的时候。记得第一次收获跨亚属的种子时,她特别高兴,“跨亚属杂交成功率很低,那几天走路都像在飘”。满怀希望将几粒种子播种下去,没想到被螺蛳侵害,没有一株睡莲存活。

即使成功开花,也不一定符合新品种特异性、一致性和稳定性的要求。每一个指标都有淘汰率,留到最后的少之又少。

不轻言放弃的她从失败中不断吸取教训,随着对每个品种的生物学特征和品种之间的亲和性规律越摸越清楚,杂交育种的效率和成功率也有所提升。

2020年9月,由她牵头自主培育的睡莲新品种“火凤凰”,成功完成国际登录注册,成为我省首个拥有国际“身份证”的睡莲新品种。“火凤凰”以两种热带睡莲为父母本杂交,该品种花瓣为复合颜色,上红下黄,美如火焰,且散发出浓郁的香味。叶片上紫红色斑纹与暗绿色相嵌,亦颇具观赏性。

欧克芳透露,目前,她正在对几种有潜力成为新品种的睡莲进行观察。虽然武汉睡莲研究起步较晚,但她坚信,经过他们的不断努力,武汉会出现更多花型、花色独特,并能适应武汉地区、能大量推广应用的睡莲新品种,让市民们能够在公园里,随时随地欣赏睡莲之美。

(长江日报记者杨晓雨 实习生王艺朵 通讯员吴晓 赵银斐)

(作者:杨晓雨)

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