四季開花、古老棉種 探秘“永興168964棉花”
2021年12月17日 09:29 來源:海南日報

  記者 傅人意

  一粒種子可以改變一個世界。

  一個眾所周知的例子是,20世紀(jì)70年代初,袁隆平團(tuán)隊在海南野生稻里發(fā)現(xiàn)了一株不育株,經(jīng)過持續(xù)的共同攻關(guān)努力,成功選育出雜交水稻,為國家糧食安全提供了保障。


  日前,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部新聞辦公室舉行新聞發(fā)布會,將在海南省三沙市永興島發(fā)現(xiàn)的“永興168964棉花”列入全國農(nóng)作物十大優(yōu)異種質(zhì)資源。

  “永興168964棉花”是怎么被發(fā)現(xiàn)的?又如何躋身全國農(nóng)作物優(yōu)異種質(zhì)資源“十強(qiáng)”?它的發(fā)現(xiàn),對我國棉花種質(zhì)資源的研究和利用有哪些重要意義?還將為棉花種業(yè)發(fā)展“孕育”哪些新的可能?

“永興168964棉花”的花朵。受訪對象供圖

  兩次乘風(fēng)破浪

  發(fā)現(xiàn)對研究作物馴化歷史具有重要價值的棉花資源

  “來之不易,十分珍貴!”12月9日,中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院(以下簡稱中國熱科院)副院長劉國道拿著“永興168964棉花”標(biāo)本向海南日報記者笑著介紹,“永興168964棉花”生長在三沙市永興島上,植株個頭有1.2米到1.4米,開乳黃色的花,棉鈴小,結(jié)出的棉花纖維短。經(jīng)過野外鑒定,“永興168964棉花”為“多年生陸地棉半野生棉”。

  這是今年2月,劉國道和中國熱科院研究員王祝年、副研究員楊虎彪等人赴三沙執(zhí)行科考任務(wù)時的重要收獲。

  “我們發(fā)現(xiàn)栽培棉花的近緣野生資源,正值花果期,考察團(tuán)隊非常重視,立刻采集足量入庫的種質(zhì)和多份標(biāo)本,將清選、制備后的種質(zhì)和臘葉標(biāo)本送交國家棉花種質(zhì)資源中期庫(河南安陽),備份材料保存于國家熱帶植物種質(zhì)資源庫(海南儋州)。”劉國道介紹。

  此次收集“永興168964棉花”的過程并非一蹴而就。早在去年9月,中國熱科院科考團(tuán)隊接到相關(guān)科考任務(wù)后便前往三沙。當(dāng)時,島周邊風(fēng)浪較大,為期7天的科考中,第三天他們就遇到了大浪。

  “大浪比人還高,我們一行7人在小船上,被一個大浪撲打過來,全部落水!被貞浧饋恚瑒廊匀恍挠杏嗉。所幸科研人員常年在外科考,野外應(yīng)急求生的經(jīng)驗還算豐富,一行人也都比較熟悉水性,于是大家第一時間手拉著手,圍成一圈。茫茫大海里,腳底下的礁石成為他們唯一的依靠。

  “我們艱難地用腳踩在礁石上,使勁游出不到1米的距離,緊接著又來了一個大浪,把我們打出10多米遠(yuǎn)!眲勒f,那種在大海里一望無際、腳不著地的無力感,讓人恐懼。

  值得慶幸的是,兩個大浪過去后,海面恢復(fù)了平靜。

  30分鐘后,經(jīng)過漫長和不安的等待,他們得到救援并成功上岸。科考人員這才發(fā)現(xiàn),大家的腳底全部磨出了血,鞋子、手機(jī)、平板電腦等隨身物品都已被大浪卷走……

  這一次驚險的科考,并沒有收集到合適的種質(zhì)資源。盡管如此,團(tuán)隊并沒有放棄,于今年2月再次來到三沙。

  功夫不負(fù)有心人,這一次,科考團(tuán)隊有了全新的發(fā)現(xiàn)!皪u嶼資源作物十分珍稀,我們發(fā)現(xiàn)‘永興168964棉花’時異常興奮!”楊虎彪介紹,采集到資源后,團(tuán)隊第一時間帶回船上進(jìn)行烘干,制作成標(biāo)本,對其生長所在地的氣候、地理位置等進(jìn)行詳細(xì)、準(zhǔn)確地記錄。

  中國科學(xué)院院士、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所所長錢前認(rèn)為,“永興168964棉花”,是對研究作物馴化歷史具有重要價值的棉花資源。經(jīng)初步研究判定,“永興168964棉花”可追溯到數(shù)百年前地理大發(fā)現(xiàn)時代或更加古老的年代,它的基因組、染色體構(gòu)成,與美洲地方種、現(xiàn)代栽培種均有較大的遺傳分化,這對深入了解陸地棉的馴化歷史和拓展遺傳多樣性具有重要意義。

  “棉花四倍體種有海島棉和陸地棉,在我們國家發(fā)現(xiàn)了多年生陸地棉半野生種,這是一個非常重大的發(fā)現(xiàn)。”錢前說。

中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長劉國道在三沙市永興島采集“永興168964棉花”。受訪對象供圖

  一場科研接力

  育種專家將開展棉花的抗鹽堿基因研究

  “普查收集是種質(zhì)資源保護(hù)利用工作的第一步,最終目的還是要再利用!眲辣硎荆l(fā)現(xiàn)“永興168964棉花”和發(fā)現(xiàn)其他種質(zhì)資源一樣,得益于科研工作者的“火眼金睛”,“但是,由于中國熱科院不開展棉花研究,因此,我們就讓資源到最能發(fā)揮它作用的地方去,將兩份標(biāo)本贈送給中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院!

  事實上,2015年3月,一個偶然的機(jī)會,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所品種資源研究室主任杜雄明,也在三沙市永興島上發(fā)現(xiàn)了自然生長、長勢旺盛的棉花,后來被編號為“永興168964棉花”。

  “前段時間,我們收到中國熱科院贈送的標(biāo)本和種子,為我們充實了重要的科研種源和素材!倍判勖髡f,早前,他們將發(fā)現(xiàn)的這種棉花稱為“蓬蓬棉”。通過與采自海南省東方市以及廣東省湛江市硇洲島的蓬蓬棉材料進(jìn)行實驗對比,他們發(fā)現(xiàn)了海南永興島上蓬蓬棉的獨特性。

  “蓬蓬棉可能起源于墨西哥海岸,通過北赤道洋流擴(kuò)散漂流至此,在海南多地常年自然生長,與現(xiàn)有棉花品種、中國西南部的退化陸地棉、中美洲的陸地棉半野生種系之間,存在著廣泛的遺傳分化!倍判勖髡f。

“永興168964棉花”臘葉標(biāo)本。受訪對象供圖

  據(jù)介紹,陸地棉是世界上栽培最廣的棉花品種。目前,公認(rèn)的7個陸地棉半野生棉均分布在中美洲地區(qū)!坝琅d168964棉花”是多年生陸地棉半野生棉,常見于我國南方的多個海島,其在當(dāng)?shù)厮募径奸_花,也被稱作“四季棉”。

  “目前我們正在從基因組變異角度研究蓬蓬棉的起源問題。”杜雄明表示,今年團(tuán)隊剛在國際學(xué)術(shù)期刊《Journal of Genetics and Genomics》(《遺傳學(xué)學(xué)報》)上發(fā)表名為《從基因組學(xué)角度解析一個被遺忘的陸地棉種系蓬蓬棉的遺傳分化和適應(yīng)潛能》的論文,專門研究蓬蓬棉原始棉種對世界棉花栽培棉起源的影響,蓬蓬棉的再發(fā)現(xiàn),有可能改寫中國棉花演化歷史。

  棉花育種專家為何如此青睞“永興168964棉花”?杜雄明說,種植棉花的土壤受到鹽脅迫后,會導(dǎo)致棉花產(chǎn)量嚴(yán)重下降,但“永興168964棉花”能長期生活在高鹽的海島上,說明它可能有抗鹽堿基因。目前團(tuán)隊已將采集來的“永興168964棉花”種子放在三亞繁育,期待它能為培育出抗鹽堿的棉花新品種作出貢獻(xiàn)。

  (海南日報?12月16日訊)

編輯:葉霖嘉