福建省农科院方少忠团队破译百合鳞茎再生密码——首次构建百合鳞茎单细胞转录组图谱,成果发表于《植物通讯》
国家级科研机构在《植物通讯》发表百合鳞茎单细胞转录组图谱,属种业振兴领域实质性突破,兼具产业背景与数据增量,值得进入每日精选。
福建省农业科学院生物技术研究所方少忠研究员领衔、杨成龙博士牵头的百合创新团队联合中国农业大学吴健教授团队,在植物学国际顶级期刊《植物通讯》(Plant Communications)在线发表最新研究成果,从细胞起源和分子机制维度破译百合鳞茎再生密码,有力推动百合种球国产化繁育进程。研究团队将百合鳞茎内的细胞核经过测序与鉴定细分为12种细胞类型,发现维管束附近的"类分生组织细胞"是百合鳞片启动再生的核心细胞起源。进一步研究定位到两个关键调控因子——BELL家族转录因子LdBLR和14-3-3蛋白LdGRF12,两者通过相互作用显著提高细胞增殖水平和小鳞茎再生率。该团队已构建"原原种—原种—商品种"三级繁育技术体系,在福建南平延平区、新疆玛纳斯县、木垒县等地规模化推广。
金秋时节的南平市延平区王台镇溪后村,迎来花田喜事。设施大棚内,稻农卢远祥刚收割完水稻便化身花农,忙着耕整地,计划无缝衔接原地播种百合种球。
“这些形似大蒜的种球,就是百合的鳞茎,也就是用于贮藏养分的地下根茎。”卢远祥说,在生产上,百合主要靠鳞茎无性繁殖,“别看它们不过乒乓球大小,要繁育出一粒用于鲜切花生产的商品种球,需要3~4年时间”。
正是因为繁育难,我国百合商品种球长期依赖进口。作为全球百合鲜切花生产与消费第一大国,我国年均进口商品种球超4亿粒,产业发展受制于国际种球供应量与价格波动。
为改变这一局面,方少忠团队历经20多年攻关,构建了“原原种—原种—商品种”三级繁育技术体系:母球经过剥片、消毒等处理后,扦插入专用基质中,随后进入诱导库。经过一年的变温处理后,鳞片便被诱导出小鳞茎,并逐渐膨大、生根。紧接着,小鳞茎转场至温室大棚,半年后长成围径10厘米左右的籽球。这些籽球后续还要经过一年多的大田复壮,才能成为生产上可用的商品球。
目前,这套技术体系已经在南平市延平区落地。后者是我国第三大百合鲜切花主产区,年产量8000多万枝,年产值超6亿元。百合种球正加速国产化,逐渐扭转商品种球受制于人、成本居高不下的困境。然而,要真正实现百合种球自由,还要进一步破解繁育周期长、效率低等难题。毕竟,一粒母球只能剥出约20瓣鳞片,一瓣鳞片只能再生出2~3个小鳞茎。