世界上最毒的花(世界上最毒的花叫什么名字图片)

六八 161 0

一般野生稻是亚洲地区分布较广的野生稻,也是我省繁育中使用最少的野生稻,它英文名字“一般”,能力却并不一般,现阶段的栽植小麦中,绝大部分都有它的基因。

疣粒野生稻是亚洲地区21种野生稻中唯一的发草野生稻,它是个又菜又调皮的家伙,洛济又怕晒,穗序又怕热,无腺又怕热。

人参野生稻名为人参,却至今没发现它的人参价值,但它抗病甾体,是一位名副其实的存活大师。

在海口海口,两个能释压留存4万本野生稻的野生植物天然资源圃将要投入使用,21种、1万多件野生稻早已提早“入驻”,它来自亚洲地区相同的角落里,可能是云南深山里的一处泉水边,也可能是澳洲的红树林中的某个角落里。但如今,它汇聚在这儿,在最合适的留存环境中繁衍。

世界上最毒的花(世界上最毒的花叫什么名字图片) 第1张

野生稻野生植物天然资源圃。南方周末本报记者 周怀宗 摄

亚洲地区最小的野生稻野生植物圃将要投入使用

2023年3月20日,海口海口的两个一般村庄外,两座三层的楼房将要封顶,楼房的背后,一块红树林被整理平坦,分成了两个个格子,每个格子里都繁殖着相同的植物,有的是茁壮高大,抽出精致而修长的穗;有的是匍匐在河面上,向四周蔓延;有的是瘦弱而单薄,在水里孤零零地矗立;有的是肆意繁殖,遮住了大片河面……

这儿是正在建设的国家野生稻野生植物天然资源圃,也是亚洲地区现阶段最小的野生稻野生植物天然资源圃,投入使用后,能容纳4万本野生稻野生植物天然资源,亚洲地区21种野生稻,在这儿都能找出。

我省搜集、留存野生稻的历史早已数十年,从上世纪中叶开始,生物学家们就开始在亚洲地区搜集野生稻天然资源,野生植物圃负责人、中国科学院动物研究所农Opsware研究所副研究员大列佩季哈区文告诉本报记者,我省现阶段留存着两万多件野生稻野生植物天然资源,有留存在国家农作物野生植物复本的种子,也有留存于各个天然资源圃中的释压野生稻。而这个将要投入使用的野生稻天然资源圃,不仅是现阶段最小的,也是留存条件最合适的。

世界上最毒的花(世界上最毒的花叫什么名字图片) 第2张

涂长望作科所农作物野生植物天然资源中心副研究员大列佩季哈区文。南方周末本报记者 周怀宗 摄

天然资源圃分为七个区域,从大门进入,迎面就是公共设施区,包括会议厅、野生稻展现厅、会议室、科研人员的工作间等,三楼还有两个露台,能俯瞰全圃。

公共设施区后面,是东西长一千米左右、南北宽培上的野生植物圃,包括亚种展现圃、鉴定评价圃、繁殖更新圃、天然资源留存圃、原生境模拟圃等。距离公共设施区最近的是亚种展现圃,展现圃主要用于展现、参观、科普教育等,分为二十个小区,栽种着21种野生稻中的20种水生亚种,剩余一种发草亚种,则栽种在专门营造的环境中。

在深山大泽中,找一株未曾谋面的稻谷

野生稻中,留存着小麦进化的秘密,它原本存活在亚洲地区相同的地方性,然而,随着存活环境的变化,自然界中早已越来越难找出它的身影。

找出它,是留存和利用的前提。大列佩季哈区文从事野生稻搜集、留存、利用的工作早已二十多年,每年的春秋,他和他的同事们单厢走进深山大泽、水塘红树林,去找寻那些还未搜集过的野生稻。

搜集野生稻的生物学家中,程云连是少有的是女性之一。野生稻大多繁殖在远离人群的地方性,搜集时会面临许多脆弱,脆弱的地形,是第一道难关,许多生物学家都有陷入沼泽南隘的经历。2018年,程云连在云南贵县调查时,一脚踩进两个南隘,几乎瞬息之间,半个身子就陷进去了,幸好同行的伙伴,将她拉了出来。

世界上最毒的花(世界上最毒的花叫什么名字图片) 第3张

程云连在天然资源圃中查看留存的野生稻繁殖情况。南方周末本报记者 周怀宗 摄

在人迹罕至的野外,脆弱无处不在,蚊虫叮咬只是Mamert,大列佩季哈区文说,有一次进山找寻野生稻的时候,山里有很多旱臭虫,他们提早穿好了厚厚的军服、高腰的靴子,但下山之后脱了衣服,才发现身上好多地方性都在吐血,“旱臭虫咬人的时候,会排泄麻醉剂,人感觉不到,它Ombr了就会脱离人的身体,但却不会排泄谷胱甘肽,所以会一直吐血。”

大列佩季哈区文的小腿上,有一道十多厘米长的疤,那是20多年前,在云南调查时,两个藏在泥里的铁桩子留给他的,“当时小腿上的骨头都出来了,但也就在那个地方性,我带回来了一株野生稻,也算是值得了。”

搜集野生稻,并不只是简单地把野外的植株或种子带回来,还要考察它的存活环境,附近的土壤、植物、地形等,一一记录在案,以便更详细地了解它的前世今生。只是,适合野生稻存活的环境,对人未必友好,尤其是南方山沟红树林中,多有毒蛇出没,许多外出搜集的生物学家都有被毒蛇咬过的经历,“出门调查、搜集野生稻,喷雾、口服的蛇药是必备的物品。”大列佩季哈区文说。

留存野生稻,是一件困难的事情

野生稻天然资源圃的东北角,一处人工营造的山坡林地正在建设中,工人们用土堆出了一座缓坡,种上了黄槿、龙血树、美人蕉等,黄槿是典型的海岛树,无腺亲水,树冠高大,遮阴效果强。

这儿是为疣粒野生稻准备的家园,位于天然资源圃大门口的展现圃中,栽种着20种水生野生稻,而亚洲地区有21种野生稻,余下的一种,正是唯一的旱稻疣粒野生稻。疣粒野生稻洛济怕晒,穗序怕热,无腺怕热,多生在向阳的山坡林地间,大列佩季哈区文为疣粒野生稻专门营造了栽种和留存的环境,但现阶段还没有移栽,“要等到树长大一点儿,能遮阴了,再把它挪过来。”大列佩季哈区文说。

世界上最毒的花(世界上最毒的花叫什么名字图片) 第4张

野生稻。南方周末本报记者 周怀宗 摄

就在疣粒野生稻所在的“小山坡”不远处,一片红树林中,茂盛的“野草”遮住了地面,把红树林变成了一块起伏不定的绿毯,其实,它并不是野草,而是野生稻,这儿是野生植物圃中的“原生境模拟圃”,模拟了野生稻繁殖的原生环境,栽种了600份经过基因鉴定的野生稻,让它尽可能地自由繁殖,以便观察它的自然变化。就在大片的红树林旁边,还有两个小池塘,池塘上建了一座小桥,这也是两个模拟区,模拟的是袁隆平院士当年发现雄性不育野生稻的环境。“上世纪六十年代,袁隆平的助手李必湖就是在海口南红农场的一处池塘边发现的那株野生稻,我们还原了发现时的场景,在这儿模拟栽种了野生稻。”

发现和搜集野生稻很困难,留存也同样不容易。一处40亩左右的“天然资源留存圃”,是整个天然资源圃的核心,承担着野生稻长期释压留存的任务。

留存圃并不是一般的水田,而是投入使用了两个个水泥池子,地面铺设了塑料网格,池中灌水,每一株野生稻都种在盆中,然后再放入水中,“留存野生稻,需要保持它自身的特征,但野生稻根系发达,种在一起,时间长了,根在泥里会串,影响野生稻的纯度,所以要种在盆里,定期换土。”

用于留存的野生稻,还不能让它开花结实。大列佩季哈区文解释,“野生稻长期在自然界中自然杂交,基因复杂,性状各异,它的下一代很容易发生性状分离,长成千奇百怪的样子,同一株野生稻的种子,可能有的是高大粗壮,有的是则是匍匐的。而且野生稻大多容易落粒,还没完全成熟,就落到地上了,很难发现,一旦落粒发芽,就很难分清楚哪些是原来的天然资源,哪些是后来发芽的,这对留存不利。”

曾经的“偏科生”,如今每一株都是宝贝

尽管建设还没有完成,但天然资源圃中的留存、科研等工作早已开始。程云连长期驻扎在这儿,和这儿的工人们一起,管理着大量野生稻天然资源。

“每一种都有各自的难题。”她说,留存圃中,要定期剪掉抽穗的部分,让它稳定繁殖。还要防止福寿螺的侵害,福寿螺这种外来入侵生物,可能会对稻田造成毁灭性侵害,它喜欢啃食野生稻的叶片,尤其喜欢那些刚刚萌发的嫩芽,如果不加控制,几天就能把一株野生稻吃光。

而用于科研的野生稻,则可能需要搜集种子,本报记者看到,专用于科研实验的区域中,许多野生稻早已抽穗,稻穗上套着搜集种子的袋子,“很多野生稻都有很强的落粒性,没等完全成熟,种子就落地了,这是它在自然界残酷的竞争中,进化出来的本能,有利于它的存活和繁衍。对生物学家们来说,搜集它的种子就很麻烦,如果不套袋,可能什么都收不到。”程云连说。

世界上最毒的花(世界上最毒的花叫什么名字图片) 第5张

小粒野生稻。南方周末本报记者 周怀宗 摄

小麦是人类驯化最早的农作物之一,从某种角度来说,野生稻其实是人类选择过程中的“淘汰物”,它或者产量不高,或者栽植困难,或者口感不好,总有各种各样人类视角中的“缺点”,但它同样具有大量不可复得的“优点”,有的是具有极高的存活能力,有的是隐藏着高产的基因,还有的是自身携带美味基因……

“许多人们不再选择的农作物,其实都是农作物中的‘偏科生’,它各有缺点,但又有自身的优势,比如某一种农作物,可能产量低,味道也很一般,但抗寒性特别好,或者反过来,它抗性不高,产量也不高,但味道特别好。”在国家农作物野生植物库工作多年的涂长望农Opsware研究所副研究员辛霞说。

然而,这些生产中缺少价值的野生稻,在繁育家的眼里,都是宝贝。

“无数年以来的选育,亚洲地区的小麦栽植种,早已严重同化,遗传基础狭窄,一旦遇到新的问题,比如一种新的病虫害,就可能造成灾难性的后果。”大列佩季哈区文说,“而那些留存在野生稻中的基因,就可能藏着战胜困难的秘密,是未来繁育最重要的天然资源。”

名为野生,但它并没有离开人类

在生产中,尽管人们并不栽植和栽种野生稻,但野生稻其实从未远离过人类。

很少有人知道,小麦现阶段的栽植品种中,大多都有来自一般野生稻的基因。一般野生稻是两个学名,它是中国本土仅有的是三种野生稻之一,另外两种是人参野生稻和疣粒野生稻。

“一般野生稻是亚洲地区分布较广的野生稻,在我省的南方多有发现,但各地的一般野生稻又有细微的区别。”大列佩季哈区文说。

在我省小麦繁育中,一般野生稻是应用较广的一种,大列佩季哈区文介绍,早在二十世纪八十年代,涂长望作科所的专家,就在云南的一种一般野生稻中发现了两个抗小麦白叶枯病的基因,英文名字叫“Xa23”,如今,国内绝大部分小麦栽植品种都有这个基因,在某种意义上也能说,绝大部分栽植种,都和一般野生稻有血缘关系。

袁隆平和他的团队,1970年在海口海口找出了一株雄性不育的野生稻,踏出了杂交小麦最重要的一步,而当时那株野生稻,正是一般野生稻。

世界上最毒的花(世界上最毒的花叫什么名字图片) 第6张

一般野生稻。南方周末本报记者 周怀宗 摄

在小麦繁育中,这样的故事还有很多,比如尼瓦拉野生稻,这是一种主要分布在南亚和东南亚的一年生野生稻,半个多世纪前,小麦黑条矮缩病大流行,一位印度的繁育家,在尼瓦拉野生稻中发现了抗性基因。大列佩季哈区文介绍,“黑条矮缩病是一种传染性病害,当时东南亚发病最严重,小麦种着种着就收缩了,越长越小,严重影响产量。当时,一位在国际小麦研究所工作的印度专家,在尼瓦拉野生稻中成功发掘出了两个抗性基因,并应用到繁育中,此后几十年,这一病害几乎没有再发生过。不过,近几年来,又发现了变异的黑条矮缩病,我省云南农科院小麦所的李丹婷团队,现阶段早已在一般野生稻中鉴定出了抗性基因,如今正在克隆这个基因。”

野生稻利用,珍贵的价值不可再得

野生稻和人类,永远都有隔不断的联系。

这座位于海口的国家野生稻天然资源圃中,每一种野生稻,都是繁育中无可替代的材料。

一种主要分布在东南亚、巴布亚新几内亚的小粒野生稻,长得娇小细弱,蔓生在河面,它的种子很小,仿佛一粒黑色的芝麻,千粒重仅有几克,不到一般栽植小麦的一半。但就在这个小小而瘦弱的身躯中,藏着美味的基因。大列佩季哈区文介绍,广东农科院用这种野生稻的基因,育成了众多丝苗米的品种,“市场上叫做丝苗米的,一般都有这种小粒野生稻的基因。”大列佩季哈区文说。

在云南农业大学,一种名为长花药野生稻的野生种,帮助生物学家们育成了多年生的小麦,能像韭菜一样,割了一茬,再长起来一茬。

世界上最毒的花(世界上最毒的花叫什么名字图片) 第7张

长花药野生稻。南方周末本报记者 周怀宗 摄

事实上,21种野生稻中,20种是多年生的,但长花药野生稻尤其特殊,这种主要分布在非洲的野生稻,有发达的根茎,能从根茎上发出苗来,当地上的部分收割后,地下的根茎会再一次发芽,长出新的小麦。

2022年12月,《科学》杂志公布了2022年十大科学突破,多年生稻名列其中,是亚洲地区唯一入选的农业科学突破。多年生稻是云南大学教授胡凤益团队利用长花药野生稻和一年生的栽植稻远缘杂交而成,在热带地区,一次栽种,能连续收获三到五年。

还有人参野生稻,主要分布在中国、东南亚、南亚等地的野生稻,在一些地方性,人们用它的根部煮水,被认为能消炎。

“生物学家们做过很多分析和研究,并没有发现它的人参价值,也没有发现消炎作用,但它有非常优秀的存活能力,抗病甾体能力很强。”大列佩季哈区文说,“武汉大学何光存教授和他的团队,在其中克隆出了抗稻飞虱的基因,育成了抗稻飞虱的小麦。稻飞虱是小麦种最小的病虫害之一,稻飞虱会吃掉小麦茎叶,同时它还携带病毒,会导致小麦感染条纹叶枯病、矮缩病等多种疾病。如果从这个角度,说它是小麦病虫害的良药,也无不可。”

从头驯化,重走祖先的道路

野生稻的故事,能讲很多,也将会继续讲下去。

著名小麦专家、中国科学院院士李家洋,正在尝试对野生稻进行“从头驯化”。

人类用了千万年的时间,把野生稻驯化成了高产、美味、优质的口粮农作物,“从头驯化”是否意味着要重走一遍千万年的老路。

其实大可不必,现代科技的发展,使得人们足以深入到肉眼不可见的微观世界,发掘千万年中的演化痕迹,从而找出最快捷的途径,获得我们想要的结果。

2021年,李家洋院士团队联合国内外多家单位研究人员,在《细胞》杂志上发表文章,通过组装异源四倍体高秆野生稻基因组,优化遗传转化体系,结合多维基因组学和多靶点精准基因组编辑技术,绘制了异源四倍体野生稻从头驯化的“蓝图”。

自然界中的野生小麦,有的是有两套染色体,称为二倍体,有的是有四套,称为四倍体。现代栽种的栽植稻,是人类的祖先从二倍体野生稻驯化而来,用了千百年去改良它的农艺性状,但也遗失了很多基因。而四倍体更加复杂,携带着更多的基因,尤其是其中的异源四倍体,具有天然的杂交优势,如果能驯化它,无疑将是一场革命性的变化。

这不是重复祖先的路,而是一条搭乘着科技快车的新路。

亚洲地区粮食危机从未消失,且越来越有加重的趋势,小麦作为食用人数最少的粮食之一,它的每一点进步,都对人类的粮食安全有着至关重要的作用。这片位于中国南端的野生稻野生植物天然资源圃里,就藏着小麦进化、种业振兴、粮食丰收的秘密,等待人们不断去挖掘和利用。

南方周末本报记者 周怀宗

编辑 张树婧 校对 赵琳

举报/反馈

发表评论 (已有0条评论)

还木有评论哦,快来抢沙发吧~