新品种是花卉产业发展的重要基石,这早已是业内人士的共识。目前,花卉育种以人工杂交育种方式为主,但是在近年一些花卉优良品种的评比中,通过高新技术育种手段获得的新品种频频获奖,如荷花品种‘粉团’、中国凤仙品种‘朝阳’等就是通过离子注入技术育种获得的。北京师范大学核科学与技术学院的老师提供离子注入技术支持,他们经过多年的努力,在利用低能离子注入技术培育花卉新品种方面积累了丰富的经验,并不断有新成果问世。 该学院的原射线束技术与材料改性教育部重点实验室主任、博士生导师张涛一直十分支持利用离子注入技术进行花卉育种。他介绍说,离子注入是近30年来在国际上蓬勃发展和广泛应用的一种材料表面改性高新技术。其基本原理是:用能量为10至1000keV量级的离子束入射到材料中去,离子束与材料中的原子或分子发生一系列物理的和化学的相互作用,入射离子逐渐损失能量,最后停留在材料中,并引起材料表面成分、结构和性能发生变化,从而优化材料表面性能,或获得某些新的优异性能。离子注入诱变育种是一种利用离子注入进行生物诱变育种的新技术。离子束与生物的相互作用不仅有物理的和化学的,还会引起强烈的生物效应,从而促使生物产生各种变异,其中有许多是自然条件下极为罕见或难以产生的,可以从中选出所期望的优良变异,经过培育而成为一种新品种。经过研究发现,离子注入花卉育种是一种具有高效性、普适性、高变异性的育种技术,可在花形、颜色、大小、纹理、株形、抗性、花期等方面产生明显而稳定的变异。目前,该实验室已经利用这一技术开发出荷花、凤仙、黑心菊等新品种,还有大花秋葵、鸡冠花、串红、结缕草、新疆奥斯曼草等近十种花卉处于不同的研发阶段,有些已接近成熟。 张涛说,经过不懈努力,实验室与北京莲花池公园、江西广昌白莲科学研究所等单位合作,采用离子束诱变技术与杂交育种等技术,在2004年培育出了‘京广1号’白莲新品种。与原有品种相比,该品种花期延长近一个月,干种子单粒平均重量由3.6克增至4.2克,大面积莲子产量提高12%以上,而且莲子颜色更白,品质得到改善;其花形大而优美,并从单瓣变为重瓣。“离子注入法诱变选育白莲新品种‘京广1号’系列研究”在2006年通过江西省科技厅组织的科学技术成果鉴定;‘京广一号’白莲还获得了国家重点新产品证书。实验室还与北京莲花池公园、北京市园林科学研究所等单位合作,结合离子束诱变技术与杂交育种等技术,在2007年培育出“粉团”、“长瓣红”等多个荷花新品种,取得了中国花卉协会荷花分会的认证,并在2007年分别获得中国花卉协会荷花分会荷花新品种二等奖和三等奖。中国凤仙采用离子注入法诱变育种后,与原来传统品种相比,性状发生了很大变化,更具商品性,比如植株矮化、丰满,花色更加艳丽,花朵数量多等。选育出的新品种‘朝阳’、‘春霞’还获得了七博会科技成果新品种选育类优秀奖。 张涛告诉记者,实验室拥有世界先进水平的MEVVA离子注入机、中国首台400keV离子注入机、串列加速器等各式离子注入设备,能根据需要进行各种条件的离子注入育种工作。多项离子注入技术成果通过国家科技部和教育部鉴定,其中两项成果达到国际先进水平,并获得十余项离子注入技术方面的专利。此外,还具有生物学实验室、实验田等基本条件。 低能离子注入花卉育种是我国花卉育种发展的特色和首创性领域。张涛说,这方面我们目前处于国际发展的前沿,为了保证今后仍能处于领先位置,最终使我国成为离子注入花卉育种的新品种发源大国,他和他的团队将继续努力,不断发展此项技术,为我国花卉业参与国际竞争提供动力。
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