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苏醒的青岛百合|三千株惊艳,扮靓招虎山!纯野生群落式生长规模创纪录,专家将进行基因组分析|世界新视野

2023-06-27 16:19:18 来源:半岛都市报

文/图 半岛全媒体记者 钟迎雪 王涛


(资料图)

“第一次见到这么大的青岛百合群落!”在烟台海阳招虎山国家森林公园,眼前的一幕,让中国农业科学研究院蔬菜花卉研究所副研究员阳文龙欣喜不已。

半岛全媒体刊发“苏醒的青岛百合”系列融媒体报道后,从海阳招虎山森林野生公园又传来好消息,招虎山上竟然生长着三千多株青岛百合!记者现场实探,这批青岛百合群落式生长状态较佳,叶片油亮,更难得的是,岩石缝里、竹林中也有零星分布。

中国农业科学研究院专家赶到现场取样,将利用高通量测序技术进行种群基因组分析,研究青岛百合资源的遗传多样性、遗传结构和种群历史动态,揭示关键威胁因素和濒危机制。

青岛百合特写

十年保护百合成“群”

6月15日一早,记者从青岛驱车前往海阳招虎山国家森林公园,和中国农业科学研究院专家进山查看青岛百合长势。据公园工作人员介绍,青岛百合广泛分布于招虎山西线漂流蓄水塘坝至龙门水库沿水系一带背阴山坡、云顶景区竹长廊东侧背阴山坡一带,集中分布于招虎山西线漫水桥至藏经阁沿水系背阴山坡一带,所属不同海拔之间,甚至岩石缝里、竹林中也有零星分布。

招虎山森林公园内的大片青岛百合群落式生长

从今年3月到6月期间,记者基本走遍了青岛百合分布的各个地方,无论是盆栽还是地栽或是野生,各地长势均有不同特点。在海阳现场可以明显看到,招虎山上的青岛百合长势确实较好,纯野生状态,呈现群落式分布,没有任何人为干预,虽已过盛花期,但是还有部分花蕾绽放,分外娇艳。

工作人员巡山查看青岛百合长势

阳文龙查看青岛百合长势

“青岛百合的分布范围太小了,地域性特别强。”中国农业科学研究院蔬菜花卉研究所副研究员阳文龙告诉记者,也是第一次见到这么大的青岛百合群落,对于实验研究来说是大喜讯,这样就能从不同地域入手,明确其居群地理分布区域、生存环境和生存状况;并对现有的种质进行收集,获得分布于不同生态地理区域的种质定位,让实验数据更有对比性。

生长在竹林中的青岛百合

树荫下的青岛百合

岩石缝隙内的青岛百合

据招虎山管理服务中心办公室副主任张会莲介绍,早在2011年,工作人员在防火巡山的时候便发现了野生青岛百合,于是在2012年5月份开始保护工作,立宣传牌围挡,增加了围栏遮挡。此后的几年间,他们会定时在保护区巡查,一直是属于粗放式观察和监测,这两年发现招虎山西线漫水桥至藏经阁沿水系背阴山坡一带的青岛百合数量有所增加,从最初的千余株增长到现在三千多株。

现场采样

采集样本迅速放入干冰中

“我们也有一些困扰,初心是为了保护,但加装警示牌也引起了游客的过度关注,还有一些百合生长的地方无法用围栏遮挡,导致有的游客直接就把盛开的百合花摘走了。”张会莲跟记者讲述自己在保护工作中遇到的困扰,旅游区不可避免会有人为干扰,在前往云顶景区的路途中,记者和工作人员看到有两株青岛百合的茎部被折断,应该是摘掉了盛开的花朵,从茎部的粗细来看,粗略估计,起码有20年以上的苗龄。

“之前,我也尝试从山上移栽青岛百合到花盆中,但是都失败了。”张会莲告诉记者,她做过多次盆栽试验,也反复找了多种原因调整,但还是失败了,所以看到前期半岛报道中,关于青岛百合在青岛的盆栽与组培成果,有机会的话,想来青岛进行业务交流和学习。

目前百合属植物全世界大约110-115种,据《中国植物志》记载,我国分布有56个种,18个变种,其中特有种为36种,在这其中,青岛百合就是特有种。

“我们十多年前就发现了,一直处于基础保护,并没有做深入的研究与扩繁,青岛百合的报道,确实是给了我们不少启发,准备进行下一步的深入研究。”招虎山管理服务中心规划保护部副主任高秀江告诉记者,他在网上看到了青岛百合的视频报道,没想到除了组培与扩繁工作,还能在园林绿化等方面有所突破,以前一直停留在不要让游人破坏、保护其正常生长层面,但是青岛的保护与扩繁工作,给他打开了很多新思路,比如育种延长花期、打造景观等。

基因组比人类多十倍

“在今年4月份和6月份,我前往青岛崂山、即墨等地查看了青岛百合的长势及分布情况,跟海阳相比还是有非常大的不同。”阳文龙表示,虽然都是青岛百合,但是分布地点不同,生长环境不同,青岛百合生长也表现出一定差异。比如崂山内还能生长紫杆的青岛百合,包括出现其它一些变异等,因此他们也想从实验中分析对比是环境因素,还是人为因素,还是地域因素,抑或是自身的特点,找出青岛百合的濒危因素。

即墨别墅做景观的青岛百合

“青岛百合盛开极美,但是花期太短了。”阳文龙一边现场取样一边跟记者介绍,他小心翼翼地分别采集了柱头、花药、花瓣、叶片等,采集下来后迅速用锡纸包好,做好各项标注,然后迅速走出丛林,放进装干冰的泡沫箱子中,冷冻保存,可防止降解。

“为了节省科研经费,早点出成果,准备将样本拿回去做全长转录组的分析。”阳文龙告诉记者,他这次带着学生特意从北京前往海阳取样,就是想要科学地分析青岛百合的基因信息,因为青岛百合的基因组非常大,大概是35Gb,而农作物里面,水稻才400多Mb,玉米是2.3Gb,小麦是六倍体,它的基因组有17Gb,而人类基因组才3Gb,也就是说青岛百合的基因组比人类多10倍,目前还没有被测序,所以要搞分子水平的研究难度很大,深入研究进程会非常慢。要测通青岛百合的基因组需要不少科研经费,为了节省经费,他们先从全长转录组测序分析开始,希望从转录组水平上了解青岛百合大部分基因的表达情况。

招虎山一景

竹林内一般是很少生长其他植物的,杂草都很少有,因为大片竹林地下竹根密布,盘根错节,吸收营养能力强大,不利于其他植物生存,但是却在招虎山的竹林内发现了一株青岛百合,尽管没有开花,却可以看到,轮生叶片长势不错。阳文龙表示,这也实属罕见。通过这些,也能够观测百合资源的形态变异,利用高通量测序技术进行居群基因组分析,检测百合资源的遗传多样性和种群历史动态,揭示关键威胁因素和濒危机制。

“正是因为不知道它的基因组,现在还没有参考序列,所以我们想从分子水平上研究。”阳文龙做详细解释,经过全长转录组测序青岛百合的大部分基因,可以得到解析,这样对后续的育种或者是其他方面的研究,有非常大的帮助。设置生态样方,分析濒危百合资源在生态群落中的生态位和相关功能关系;采集不同居群的活体样本,基于孢粉学、细胞学以及分子生物学进行系统发育研究。

“青岛百合的观赏价值仅是一方面,我们更注重的是药用价值,因为它的皂苷含量比较高,百合多糖也比兰州百合高一倍以上,这些有效成分在抗肿瘤等方面有很高的利用价值。”阳文龙跟记者解释,这也是他们如此重视青岛百合研究的原因,因为百合基因工程方面的实验非常难做,所以很多高校研究都以失败告终,现在他负责国家重点研发计划子课题“百合珍稀濒危种质资源的抢救性保护”,属于国家重点研发计划重点专项“农业生物种质资源挖掘与创新利用”。

阳文龙所在的课题组能够将全国的相关科研人员集中在一起,还可以广泛开展各项合作,而当前难点是基于环境调控和高效繁殖的异位保存技术以及基于种群恢复及生态干预的原位保存和高光谱遥感监测及濒危资源种性复壮技术。完成目标则是解析百合濒危机制,研制百合异位保存和原生境保护监测技术,对资源活力与遗传完整性进行监测,研制百合行业标准,研制百合繁殖更新技术等。

招虎山森林公园内的大片青岛百合群落式生长

49岁的阳文龙,先后在中科院及中国农科院工作,从事过大量基础研究,包括12年的小麦研究,将复杂的六倍体小麦株型(主要是矮秆基因)和杂种优势(主要是不育基因)进行了解析,培育了产量高品质好的小麦品种。如今,青岛百合濒危机制的分析与研究只是他课题中的一部分,百合在全世界约有一百多种,园艺品种更是无法计算。目前他手中有十几种稀有的百合,他们都是用分子水平的标记来鉴定分类。

“我们从分子方面,也可以做一些生育期、抗逆性方面的研究。”阳文龙解释,青岛百合从种子发芽到开花至少需要4年,其生理特征以及环境因素,跟濒危关系如何,都是他们要研究的,青岛百合生长环境要求严格,尽管这些年很多人做了不少研究工作,但是青岛百合适应性还是非常差。

招虎山森林公园内的大片青岛百合群落式生长

海阳现有的野生青岛百合,既可做母本也可做父本进行研究,可将其优良性状或基因导入到其他百合品种里面,做一些杂交育种实验,育成新的百合品种,比如此前美国博比列塔植物园推广的奈培蕾百合,就是用青岛百合作亲本,与台城百合杂交培育的。

“青岛百合在自然授粉过程中,产生的种子很瘪,没有人工干预的好,如果辅助人工授粉,就能够提高种子的繁殖力,让种子更饱满,发芽率更高。”阳文龙跟记者分析,除了人工授粉,也可以采取蜜蜂、壁蜂、苍蝇等授粉,让其在一个小环境中比如网纱罩中,用昆虫授粉,这样有利于繁殖。无论是青岛崂山、即墨还是海阳都可以尝试这种方法促进其授粉。

青岛百合迷住青岛嫚

“青岛百合,刚好所做的研究也是涉及到自己家乡的植物物种,确实感觉到很亲切。”韩嘉琪在取样间隙跟记者介绍,她是土生土长的青岛姑娘,1999年出生,2021年在中国农业科学研究院蔬菜花卉研究所跟随阳文龙进行相关种质资源遗传多样性的分析与研究,这两年来,韩嘉琪跟随导师在百合课题组中,从各地收集到了上千份百合进行相关的遗传多样性表型研究。

韩嘉琪进行采样

“还有青岛百合,这确实让我很意想不到。”韩嘉琪笑着告诉记者,在专业学习之前,她并不清楚青岛百合的存在,2020年,她在研一做项目的时候开始正式接触到青岛百合,后来在北京实验室老师的带领下进行了青岛百合的组培实验,对百合鳞片组培进行诱导、继代生根,亲手参与了多项实验,从5株培育出了300株青岛百合幼株。

青岛嫚韩嘉琪在北京实验室内组培照片

“前两年,尽管我做了很多基础研究,但是从未亲眼看过成株的青岛百合盛开。”韩嘉琪给记者展示了一张实验室的青岛百合生长照片,只有一到三个叶片,韩嘉琪也很清楚,青岛百合长势非常慢,想等自己组培出的青岛百合盛开还需要四五年的时间。今年六月,也是她第一次看到盛花期的青岛百合,特别是在即墨看到青岛百合“花王”,感觉很惊艳。

“就好像是在种自己家的东西,家乡人保护自家东西,就是这样一种心情。”说到这里,韩嘉琪脸上洋溢着笑容,除了基础研究方面,韩嘉琪更想跟着导师深入青岛百合的研究,比如基因工程、医学药用研究等,韩嘉琪认为,保护警示只是单纯的一个方面,如何彻底保护下来,更多的是一些实际性的挖掘,从组培、扦插、播种、分株、驯化繁育、异地移栽保护等全过程,毕竟青岛百合的开发与潜力价值是无限的,而她作为“新生力量”,也将在守护青岛百合这条路上继续走下去。

半岛忠实读者张延东记录青岛百合生长照片

张延东积累的半岛剪报资料

“半岛都市报让我受益了,这是我留存的报纸资料,主要还是园艺绿化,农业方面的。”张延东给记者展示了他在家中收藏的半岛都市报剪报,记者看到他把以往的园林和农艺报道整理在多个文件夹中,一层一层封好,全部分门别类。张延东是一名退伍军人,自2005年退伍以来,便从事园林绿化相关的工作,如今在青岛太平洋海洋工程公司工作,也是一名青岛百合保护者。

读者张延东表达自己对半岛的感情

“我们的渠道有限,也正是通过报道才能得知青岛百合的保护进展。”张延东告诉记者,他是从已故市民纪群尚手中接过的青岛百合,为了从盆栽到地栽,他特意为百合选定树下半荫地带,将青岛百合与乔木灌木搭配在一起,形成一种错落式的庭院景观,全部存活且都已开花。随后,张延东拿着单反,拍下青岛百合和蔷薇在一起的照片,他还整理了青岛百合各个时期的生长变化,均有留存照片。

阳文龙表示,通过最近两个月对青岛百合的实地调研,他们将充分利用各方技术优势,合作开展青岛百合生长习性、繁殖特性和生态适应性等相关研究,协同创新青岛百合种质资源保护新技术、新方法,共享研究成果;加强标准化技术体系建设,研究百合栽培关键技术,共同研制百合行业标准;共同保护种质资源。研究保护策略,建立青岛百合种质资源保护点,发挥各自技术专长,对青岛百合生长情况进行跟踪监测。

青岛百合特写

在后续的青岛百合保护工作中,青岛市农业技术推广中心与中国农业科学研究院蔬菜花卉研究所制定了各项目标,近期目标是以濒危百合为研究对象,通过生态环境调研、居群结构和遗传演化分析,明确青岛百合种质资源的濒危机制,确定保护策略;建立改良无性繁殖技术,多渠道扩繁,进行种质资源保护;中期目标是研制青岛百合鳞茎快繁技术和超低温保存技术,实现青岛百合产业化生产及开发利用;长期目标是对青岛百合进行杂交育种,进行育种技术及品种多样化研究。

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住手!还有人偷采青岛百合

青岛百合从发芽到开花,最少要等四年,崂山内开花的野生青岛百合基本上都在十年以上,每到盛花期,都能吸引不少驴友和游客驻足观看。青岛百合,也成为一面检验文明素质的镜子。

6月18日驴友们就在崂山发现了一株“多花青岛百合”,植株高约1.2米,植株顶端盛开着球型花序,其直径近30厘米,绽放鲜花二十七八朵,花色呈鲜艳的橙红色。山友“天涯”随即拍下照片,众人围着青岛百合合影留念,大家一起为共同呵护珍稀濒危植物竖起大拇指!

山友“天涯”拍摄的多位市民与青岛百合的合照

也有令人痛心的一幕,驴友“若风”在朋友圈发布,表示6月17日在前往崂山八仙墩途中,碰到游客偷采野生青岛百合。记者从照片上看到,被残害的青岛百合有20多株,该游客已经将百合成株拔起,其株龄在10-20年以上!“真是令人痛心,不听劝告,希望加大管理,对破坏者予以惩戒!”驴友“若风”表示。

市民偷采青岛百合

市民偷采青岛百合

植物学家于涛告诉记者,很多年之前,偷采青岛百合的事情便时有发生,比如游客在崂山随意采摘青岛百合,这两年青岛百合被纳入国家濒危保护植物以后,市民已经普遍提高了保护意识,但破坏青岛百合的事件,还是没有根绝。有人不清楚它的重要性,随意地采摘青岛百合,都是从半截直接折断茎部,这样掐断的青岛百合很难再恢复,甚至还有人整株采挖拿回家种植。

被折断的青岛百合

记者在前期报道中也有详细讲述,野外青岛百合做盆栽要经过多年的大量实验,并不是任何人都能移栽家养种植成功,因此在这呼吁市民和游客朋友若在崂山遇到青岛百合,可以欣赏拍照但是千万不能随意采摘,更不要带回家,尊重它的生长习性,留在崂山绽放美丽。

“非法采伐、毁坏或是加工、出售国家重点保护植物的行为,均涉嫌构成犯罪,属于危害国家重点保护植物罪,严重情况下是被依法刑拘的。” 北京市中伦文德(青岛)律师事务所高级合伙人吴东玲告诉记者,如果市民群众发现他人有采挖青岛百合的违法行为,可以及时联系公安机关。根据《中华人民共和国刑法》第三百四十四条规定,危害国家重点保护植物罪是指违反国家规定,非法采伐、毁坏珍贵树木或者国家重点保护的其他植物的,或者非法收购、运输、加工、出售珍贵树木或者国家重点保护的其他植物及其制品的,处三年以下有期徒刑、拘役或者管制,并处罚金;情节严重的,处三年以上七年以下有期徒刑,并处罚金。

根据《野生植物保护条例》内容:“本条例所保护的野生植物,是指原生地天然生长的珍贵植物和原生地天然生长并具有重要经济、科学研究、文化价值的濒危、稀有植物。药用野生植物和城市园林、自然保护区、风景名胜区内的野生植物的保护,同时适用有关法律、行政法规。”而野生植物又分为国家重点保护野生植物和地方重点保护野生植物。国家重点保护野生植物分为国家一级保护野生植物和国家二级保护野生植物。

于涛说,提升公众保护意识也是一件难事,挽救任何一种濒危植物,不仅需要科研工作者,也需要相关部门,全社会的共同爱护,这样有了众人参与,众人守护,才能真正让青岛百合留下来。

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