金丝楠木、鸡翅木、紫檀木等本土珍贵木材,自古以来便是打造高档家具的首选材料。然而,随着这些木材资源的日益稀缺,我国高档家具的用材长期依赖于进口。在此背景下,研究和开发本土树种显得尤为重要。
近日,由中国林业科学研究院林业研究所研究员王军辉牵头主持完成的“楸树和闽楠等乡土珍贵树种育种体系创新与应用”项目获国家科学技术进步奖二等奖,为推动我国高档家具产业的创新与发展注入了新的活力。
乡土珍贵树种的繁育革新
楸树,被誉为“百木之王”,以通直少节、材质坚韧和花纹细腻著称,是制作乐器、高档家具、船舶的理想材料。古人常以楸树喻人,赞其为“栋梁之材”,彰显了它在传统价值观中的尊贵地位。
然而,楸树生长缓慢,成材周期长,常言道“爷爷种、孙子用”,这使得楸树资源稀缺,良种繁育迫在眉睫。
同样,闽楠以材质致密、纹理美观而著称,是古建筑中的常见用材,如北京十三陵的楠木柱,历经岁月仍坚固如初,但因过度砍伐,现存资源濒临枯竭,成为国家二级重点保护野生植物。
楸树和闽楠作为乡土珍贵树种,在我国多省分布,对实施森林质量提升和国土绿化行动具有重要意义,但它们野生资源稀少,遗传变异规律不明,繁育困难,无法沿用常规育种体系,导致良种匮乏,栽培技术空白。
王军辉深知,我国木材需求量较大,是全球第一大木材进口国,而全球性天然林禁伐使得木材供应量锐减,木材供需矛盾不断加剧。林以种为本,必须自主培育产量、品质、抗性等目标性状具有重要突破的林木新品种,为国家生态和木材安全提供种质保障。
对于王军辉团队来说,让楸树和闽楠繁育更高效一些,生长更快一些,是他们最朴素的追求,但说起来三言两语,干起来一辈子都嫌太短。林业新品种的育成,可谓是十年磨一剑。
王军辉团队二十年如一日,解析了楸树和闽楠高质量基因组与群体遗传变异规律,创新提出了育种策略与程序,开启了乡土珍贵树种系统遗传改良。他们阐明了楸树和闽楠重要育种性状形成的分子机制,攻克了分子辅助育种和远缘杂交等关键技术,育成专适良种33个、新品种11个;揭示了水肥耦合与光环境调控对楸树和闽楠生长的影响机理,突破了两类树种高效繁育、早期速生和异龄混交等关键技术,提出了杉楠、竹楠异龄混交与楸树林农间作等模式7套,创建了乡土珍贵树种育种及资源高效培育新体系。
这项成果已在河南、浙江、四川等12省的国家储备林、防护林、城镇绿化等工程中应用,实现了从野生资源稀少到人工林资源快速提升的转变,为我国高档家具用材的本土化和可持续发展提供了有力支撑。
△获奖项目团队部分代表合影
王军辉与林木育种的不解之缘
王军辉与林业的结缘始于2000年。那时,他从北京林业大学林木遗传育种专业博士毕业后,来到中国林业科学研究院工作。在林木遗传改良专家马常耕和中国工程院院士张守攻的指导下,王军辉确立了云杉遗传育种这一研究方向。
云杉属于松科,树干高大通直,可长至40多米高。它们大多生长在自然条件艰苦、人迹罕至的地方,生长缓慢,周期长,育种研究充满挑战。而王军辉却扎根其中,以20多年的苦心钻研,开创了云杉遗传育种的新篇章。
王军辉深知,改良树种需从种源着手。建立云杉种质资源库,是王军辉研究工作的第一步。他坚持实地调查,选取优良个体,足迹遍布青海、甘肃、四川、西藏等云杉的主要分布区。尽管这是一项艰苦的工作,但王军辉乐此不疲,因为他知道,这些宝贵的第一手资料,将为云杉遗传改良研究打下坚实的基础。
△王军辉(左二)在指导杂交育种工作
林木育种研究要坐得住冷板凳
云杉不仅是一棵树,更是林业育种研究的一个挑战和机遇,因为它是出了名的“慢性子”。云杉正常育苗需要7年才能达到40至50厘米的高度,要满足出圃标准,时间上等不起。
王军辉一度曾因云杉的慢生长而考虑过放弃。然而,马常耕先生的鼓励改变了他的想法:“林木育种研究,与树同候,要坐得住冷板凳,耐得住寂寞。”
在收集云杉种质资源的同时,王军辉也着手建立实验林。为了用最短的时间建成实验林,王军辉反复试验,尝试为云杉提供最适宜的光照和温度。功夫不负有心人,在数不清的试验之后,他最终确定了不同云杉种补光的最佳光源和光谱范围,构建了以延长光照为主的光温综合调控强化育苗新体系。
这一创新使得云杉属27个树种的种子育苗在3年补光后,大多数苗高能达到20厘米以上,育苗周期缩短了3至5年,3年即可达到国标造林苗木的规格和质量。
王军辉和团队的研究成果已经成功应用于实际生产中。他们选育出了适应西南地区的丽江云杉、川西云杉,绿化树种蓝云杉、白云杉等,并初步筛选出6个优良种源,选出红皮云杉优良家系58个,科技成果在甘肃小陇山、湖北宜昌等地进行规模化应用,培育种苗300多万株。
在王军辉的眼中,无论是楸树、闽楠还是云杉,每一种树种都有其独特的价值和潜力。他坚信,通过科学研究和技术创新,可以充分发挥这些树种的优势,提升林木种业科技创新能力,实现林木高效育种,服务国家行业发展需求。
参考资料:
1.中国林业科学研究院林业研究所官网.喜报 | 中国林科院首席科学家王军辉研究员团队获国家科技进步二等奖
2.《人民日报》.中国林科院研究员王军辉:孜孜育种,愿杉林葱茏
3.《洛阳日报》.一棵楸树何以“长”出国家科技进步奖?
4.《中国农业科技导报》.王军辉:林木新种质创制研究进展
制作:北京市科协融媒体中心
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