在很多人印象中,向日葵只有一个花盘。你见过一株向日葵长出几个花盘,甚至几十个花盘吗?今天我们就请科研人员揭开多头向日葵的奥秘。
多头向日葵在试验田绽放
7月22日上午11时许,在新疆农业科学院综合试验场,一株株向日葵顶着金黄的花盘,如同一个个小太阳,在蓝天映衬下,格外明媚灿烂。
在新疆农业科学院综合试验场,一片向日葵顶着金灿灿的花盘,如同一个个小太阳,在蓝天映衬下格外夺目。记者江斌伟摄
留心观察,在这些向日葵中,有不少多头向日葵,除了一个主花盘,旁边的每个分杈上也顶出一个个略小的花盘。花瓣金黄金黄的,花心有丰富的花粉和花蜜,一股股芳香吸引着蜜蜂振翅而来。
这片向日葵田有30亩,在科研人员精心照管下,采用精细化模式种植,分割成块,每一块田间都有一棵向日葵挂着一个号码牌,详细记录着年份、系列等信息。
向日葵是我国重要特色油料作物,籽粒富含不饱和脂肪酸和多种生理活性功能物质,具有较高的营养和经济价值,是新疆农业科学院经济作物研究所副所长、研究员雷中华所在的向日葵创新团队的攻坚重点。
在新疆农业科学院综合试验场,多头向日葵夺目绽放。记者江斌伟摄
目前,该团队经过三代科研人传承,积累了丰富的向日葵资源材料,拥有向日葵种质资源2500份左右,分为油用类型、食用类型和观赏类型。又可细分为12个系列,每个系列有几百份种质资源材料,其中,这些多头向日葵也是科研人员的“心头好”,成为繁育新品种不可或缺的种质资源。
“向日葵也称太阳花,属于菊科,和菊花属于同一科,一株菊花是不是有多头的?所以,答案显而易见。”雷中华打比方说,如同秋天的野外,野菊花星星点点,一株长出几十朵花很正常。
那么,向日葵作为菊科中的一员,有多头向日葵也属正常。只是,在后期进化过程中,科研人员有意地筛选出单头向日葵,这是因为单头向日葵养分供应更为集中,结出的籽粒产量更高。
科研人员缘何钟情多头向日葵?
既然人们筛选了单头向日葵,淘汰了多头向日葵,那么在试验田为何又会出现多头向日葵?
实际上,育种过程中,多头向日葵并未完全被科研人员所淘汰。
新疆农业科学院经济作物研究所副所长、研究员雷中华正在田间工作。记者江斌伟摄
雷中华解释,人们今天所种植的向日葵,不论是作为瓜子食用还是原料榨油,都是育种专家培育出来的杂交种,由两个不同的亲本组配生产。母本是单头,父本则大部分为多头。
1998年毕业,雷中华就开始研究向日葵,在这一领域深耕多年,多次参与向日葵的种植及制种全过程。
说起来,向日葵是三系杂交种的典型作物之一,在世界上是除玉米之外第二大杂交作物,即“有一个妈妈,两个爸爸”,也就是一个母本系不育系、两个父本系保持系和恢复系。不育系的繁殖由不育系和保持系杂交获得,杂交种由不育系和恢复系杂交获得,而保持系和恢复系各自自交保存,这样就形成了一个完整的三系杂交种的保存繁殖体系。
在制种基地,科研人员往往种植多行单头母本,再种植一行多头父本。在业内,母本被称为不育系,没有花粉。而父本被称为恢复系,多头,花粉充足,给母本授粉后,结出种子,也就是杂交种。
杂交种有明显杂交优势。我国自杂交种推广以来,向日葵发展迅速,推广面积增加的很快。可以说,向日葵杂交种的出现对我国向日葵的发展起到积极的促进作用。
在新疆农业科学院综合试验场,多头向日葵夺目绽放。记者江斌伟摄
雷中华解释:“种子都是单头的,因为遗传母本单头基因是显性基因,父本的多头基因是隐形基因,在第一代的时候,表现出来的都是显性基因。所以我们看到的大都是单头向日葵,到了第二代就会出现一定比例的多头向日葵。”
所以,有些喜欢种植向日葵的人们如果自己留种子,第二年种上,向日葵出现长得高的高、矮的矮,有单头的,多头的都不足为奇。
向日葵具有适应性广,耐盐碱、耐干旱、耐瘠薄等特点,目前新疆每年种植面积200万亩左右,其中阿勒泰地区占50%左右。
按照计划,向日葵创新团队将在“十四五”期间,围绕国家和自治区的油料体系任务,利用传统与现代分子育种技术相融合手段,攻克关键技术难题,加快选育新品种步伐,推动向日葵产业高质量发展。
雷中华说,向日葵花色鲜艳多彩、花期长,种植多头向日葵比较适合用作休闲观光农业、城市园林旅游等,发展前景广阔。