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包满珠:科技创新驱动人居环境事业发展

http://www.innocens.net 2019-12-24 来源:中国风景园林网 作者: 发表评论(0)

  2019年8月29日下午,第三届(邢台)园林博览会风景园林国际学术交流会“文化景观与城市发展”主旨论坛在邢台市万峰大酒店召开。华中农业大学教授,园艺林学学院原院长包满珠在会上发表题为《科技创新驱动人居环境事业发展》的演讲。他指出创新是人居环境事业发展的源动力。园林植物产业发展随着城市化进程的变化而变化,创新意识、品种意识是产业发展的关键,只有掌握核心技术才能在竞争中立于不败之地。

包满珠:科技创新驱动人居环境事业发展

包满珠在风景园林国际学术交流会上演讲

   科技创新与人居环境概述

  创新是一切事情发展的源动力,当今社会有很多创新,人们对创新的意识与以前不一样,但是有些创新可能是对人类生存是有利的,有些对人类生存发展是不利的。科技创新与人居环境联系密切,简单概括无外乎就是新材料、新技术、新工艺等几个方面。

  人们日常使用的服装材料、墙面材料、混凝土材料等等,包括彩色沥青,每一次进步都会在一定程度上促进对园林行业的发展,其中植物材料对园林行业来说是最主要的。从事园林行业的人也要创新植物材料,只等园艺行业的人去创新是不行的。园艺行业主要研究对象是切花,而关于园林植物的研究相对较少。林业和园艺的都不研究园林植物,所以这个空白必须由从事园林行业的人来填。研究园林植物要利用新技术,新的工程技术和新的研究手段。每一次技术进步就推动了整个产业向前的发展。

  新材料、新技术需要,新的制作技艺、新的维护技艺来支持。园林是多学科交叉融合的,涉及面很广,但是园林行业的核心阵地,换言之如果要做园林创新的话,主战场在哪个地方?主线在哪儿?建筑材料的创新由专门做材料学的人来做,关于工程方面的技术,园林行业实质性的创新其实是非常少的,基本上都是借用别人的技术和材料,是典型的拿来主义。

   园林植物遗传育种进展

  园林植物育种主要包括花色、花香、花型、抗逆、特定目标育种等方面。花色方面的典型育种材料是矮牵牛和月季,花香方面的典型育种材料是月季和牡丹,花型方面的典型育种材料是菊花和矮牵牛,抗逆方面是梅花和菊花,关于特定目标育种主要讲一下悬铃木。

悬铃木“金项链”

  在园林植物遗传育种技术层面,以杂交育种为主的植物中,月季、梅花、菊花都有很多的成功案例。利用细胞工程育种的植物有悬铃木、紫薇等等。基因工程、转基因工程目前比较成熟的主要是梅花和菊花的育种方面,月季在这方面上的研究也是不错的。前段时间引起广泛关注的国花评选中,牡丹的呼声最大,但相对来说牡丹的育种研究是比较落后的。从生物技术这个层面来说,牡丹在花卉行业里面排名很靠后。在基因组及生物信息方面,典型的育种材料应该是梅花、菊花、月季,而且我国完成了全世界首例梅花基因组测序。

   中国花卉苗木产业现状

  中国的整个花卉苗木种植面积比较大,生产效率比较低,品种特色比较少,自主产权的品种也很少,这就是中国花卉苗木产业发展的现状。关于中国花卉苗木研究主要包括基础研究、应用基础研究、应用研究等方面,但是不同物种的状况是不一样的。

  从文化层面来说,人们比较喜欢用外来物种,崇洋媚外的思想在一部分人的脑海里根深蒂固。从意识层面来说,就是拿来主义,人们总觉得别人已经有了,就不用再研究,直接拿过来用就可以了,典型的拿来主义,而且对知识产权的意识淡薄。从机制层面来说,我国自主研发缺乏系统设计,对知识产权保护不力。

  创新驱动花卉苗木产业发展

  创新驱动研究由政府主导,企业主导。我国这几年主张企业是创新的主体,园林企业中的上市企业有20多家,真正有自主创新的东西没有几家。想要在企业中推广自主创新,还要先做到保护知识产权,知识产权受不到保护,创新的原始投入旧得不到回报。

  机制层面要建立企业与科研院所的广泛合作机制,企业是创新的主体,要建立长期稳定的研发体系,长期稳定的研究才能出成果。研究成果需要得到保护,所以也要完善保护知识产权的机制。

  悬铃木遗传育种

  悬铃木在园林绿化中的重要作用

  全世界的悬铃木分为六个大种,几十个小种,自然分布在南亚、地中海地区和北美洲等地区。南亚地区有一个很小的悬铃木,法国、英国的悬铃木都是在地中海沿岸,悬铃木真正的主产区在北美洲,加州悬铃木、美国悬铃木、墨西哥悬铃木都在这个地方。

  悬铃木是世界“行道树之王”,其有生长迅速、冠大荫浓、适应性广、抗逆性强、耐修剪、抗空气污染能力强等特性,广泛用作公路、街道、庭院和工厂绿化树种。我国悬铃木应用最著名的是金色项链,悬铃木比别的树高大一些,而且秋天金黄,景色很美丽。目前我国现存最大的一棵悬铃木位于新疆和田,据说有上千年的悠久历史(图1)。

  悬铃木的不足之处

  悬铃木最大的问题是落花落果,飞毛污染。落花落果飞毛等问题会污染城市环境,使清洁工作加重,也会影响交通视线,导致行车不便,引发交通事故(图2)。不仅如此,悬铃木还会危害人体健康,导致皮肤瘙痒、咳嗽等不适,诱发鼻炎、花粉症等过敏性病症,引发角膜炎、哮喘、呼吸道感染等疾病。而且叶片的毛也很厚,飞毛的问题非常严重(图3)。

  实生选育

  我国从1993年开始做悬铃木育种,经过整整26年的选种、调研,发现多年不结果的优株。将枝条采回来以后进行嫁接,反反复复的试验,进行育性鉴定,确定植株不结果,或者很少结果才继续推广。嫁接在华中农业大学行政楼前的悬铃木枝条基本上不结果,性状还是比较稳定的(图4)。

  倍性育种

  经过了十几年的悬铃木倍性育种试验,基本解决了悬铃木结果的问题,但是其顶端优势不明显,在生长过程中枝条就会横向生长。研究生正在做2倍体和4倍体杂交试验,这就涉及了知识产权保护的问题,将更好的育种成果推广到市场上(图5)。

  诱变育种

  诱变育种的株系很有意思,整个植株不结果,一个种子没有,更加没有飞毛的问题。

  分子育种

  悬铃木的分子育种包括下胚轴为外植体的植株再生和叶片为外植体的植株再生,对其进行遗传转化,并尝试进行悬铃木成熟胚转化试验。研究悬铃木开花调控分子机理,克隆了一批悬铃木开花调控与花发育相关基因及启动子,对其表达特性和功能进行了分析鉴定,为悬铃木不育基因工程改良提供了理论依据。

  研究去除悬铃木叶片表皮毛时,在显微镜下观察到的叶表细胞毛很多,而且前端都是尖的,会刺激人体黏膜,流鼻涕、流眼泪与其有关。经过转基因以后,悬铃木叶片基本上没有毛了。目前育种工作还在进行当中,关于悬铃木育种包括少球少果、无球无果、无球无果无毛等,创新意识在整个过程中起到了重要作用。

  总结

  园林产业随着城市化进程的变化而变化,创新是行业发展的驱动力,知识产权的保护是大趋势,拿来主义并不是永远都可以的,只有掌握核心技术才可以在竞争中立于不败之地,要推广企业自主创新和行业创新。

 

  包满珠:华中农业大学教授,园艺林学学院原院长,住建部风景园林专家委员会委员,湖北省园艺学会理事长,《园艺学报》副主编,《中国园林》、《风景园林》编委。发表论文100多篇,申请国家专利4项。主编、参编、主译专著及教材10余部。入选教育部新世纪优秀人才资助计划。

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编辑:刘晓茜
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