科技日報記者 魏依晨
“若要盼得喲紅軍來，嶺上開遍喲映山紅……”
提起映山紅，人們會情不自禁想起那首耳熟能詳?shù)慕?jīng)典歌曲，想起贛南蘇區(qū)那段波瀾壯闊的革命歷史。
映山紅是一種杜鵑花屬植物，因鮮花盛開時紅遍山野而得名。江西井岡山地區(qū)的映山紅，一般在早春二三月間開放，花期僅一個多月。
為了讓絢美的映山紅四季常開，井岡山大學(xué)科研團隊潛心攻關(guān)映山紅花期調(diào)控技術(shù)，歷時13年，終于實現(xiàn)了這一目標。
井岡山大學(xué)北區(qū)的生物園內(nèi)，一叢叢映山紅競相怒放。井岡山大學(xué)供圖
打破休眠狀態(tài)
日前，科技日報記者走進井岡山大學(xué)北區(qū)的生物園內(nèi)，只見一叢叢映山紅競相怒放。該校生命科學(xué)學(xué)院正高級實驗師胡雪華，正俯身觀察花兒的生長狀況。
“能否在冬天和夏季，也讓映山紅開滿枝頭？”2011年，胡雪華懷揣這樣一個夢想，帶領(lǐng)團隊與花期調(diào)控技術(shù)較上了勁兒。
開花是植物生育期內(nèi)一個重要的發(fā)育階段。植物成花可分為開花決定、信號傳導(dǎo)、花的發(fā)端和花器官形成四個過程。在這中間，開花決定是基礎(chǔ)，直接關(guān)系到植株開花的時間。
調(diào)控映山紅的花期，就要找到影響開花決定的所有因素?？蛇@些因素在哪里？
“首先要做的，是打破休眠狀態(tài)。”胡雪華告訴記者，映山紅偏愛陰涼環(huán)境，一旦氣溫攀升至30℃以上，它便進入休眠狀態(tài)。在自然條件下，映山紅從花苞發(fā)育到開花，會經(jīng)歷冬天的低溫。正是這一過程，打破了休眠狀態(tài)。
團隊最初嘗試利用冷庫設(shè)施，模擬冬季低溫條件。然而，他們多次試驗，屢屢受挫。團隊甚至精細到以零點幾攝氏度的變化來調(diào)節(jié)溫度，遺憾的是，他們始終無法突破周期限制，僅能將花期提前約一個月。
“時間還是太短了?！焙┤A和團隊逐漸意識到，花期“開關(guān)”的線索，或許隱藏在山野之中。
歷經(jīng)無數(shù)個日夜，穿梭在實驗室與大山之間，他們與映山紅仿佛成了彼此無言的“朋友”。
在漫長的探索過程中，團隊發(fā)現(xiàn)，映山紅有一個特殊習(xí)性。
“它非常喜光，但又對光很敏感。”胡雪華說，“光照超過一定溫度和時間，花會曬傷甚至?xí)袼??！?/p>
原來，光周期是影響映山紅開花的主導(dǎo)因素！“能不能通過控制光照時間，改變花兒開放的時間？”胡雪華提出新的思路。
找到最佳公式
在井岡山大學(xué)生物園的花期調(diào)控室里，記者看到，一排排植物補光燈懸掛在屋內(nèi)。
“我們通過調(diào)節(jié)補光燈的開啟數(shù)量、改變光源高度等方法，讓光照強度在每日不同的時刻發(fā)生變化，讓映山紅誤以為時間流轉(zhuǎn)、晝夜交替?！焙┤A說，“當(dāng)然，模擬日照只是花期調(diào)控的手段之一。”
團隊的另一個重要嘗試，是生長調(diào)節(jié)劑的使用。
生長調(diào)節(jié)劑，這種人工合成的神奇物質(zhì)，具有與植物激素相似的生理和生物學(xué)效應(yīng)。其配制過程是個“細活兒”，多一點少一點，都會對花卉產(chǎn)生顯著影響。
為此，胡雪華和高級實驗師李曉紅等人，將大量的時間投入到實驗大棚中。
“經(jīng)過幾年試驗，我們獨創(chuàng)出一套針對映山紅的生長調(diào)節(jié)劑配方。”李曉紅對記者說，“在臨近開花期1到2個月的時候，我們根據(jù)花苞成熟度預(yù)估花期，決定加快還是延遲其開花?！?/p>
“如果花苞成熟度不夠，可通過噴施調(diào)節(jié)劑，讓花期提前8到24天；如花苞成熟度過快，同樣方法也可讓花期延遲10到20天。”井岡山大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授賀根和介紹。
此外，他們還綜合運用溫度調(diào)整等環(huán)境控制措施，結(jié)合株植的修剪，來精準調(diào)節(jié)花期。
理論和實踐都有了，下一步是讓成果走出實驗室，走向真實的自然環(huán)境。
“這項研究的起點，是花芽分化的內(nèi)在生理機制。我們深入探究了不同光照強度、溫度條件以及各種類型濃度的植物生長調(diào)節(jié)劑對開花狀況的影響，及其生理生化物質(zhì)變化?！焙┤A說，要進一步驗證這套方法的有效性，沒有捷徑可走，只能用“笨”辦法——人工觀測。
胡雪華已記不清有多少個夜晚，大家通宵守在植株旁，觀察和記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，并反復(fù)進行實驗。
2018年10月，團隊終于迎來重大突破——他們找到了光照、溫度、調(diào)節(jié)劑濃度、生理生化規(guī)律的最佳匹配公式。
至此，映山紅花期調(diào)控的關(guān)鍵技術(shù)堵點打通了！
紅花帶來“紅利”
一個“關(guān)于美麗的夢想”，在團隊的努力下一步步變?yōu)楝F(xiàn)實。
2019年4月，中國北京世界園藝博覽會開園迎客。在江西園主入口，一叢叢映山紅火紅絢爛，吸引眾多游人駐足觀賞。這些映山紅，是江西園唯一從高校選出的參展花卉。
“套入公式，就能讓映山紅隨時隨地開花。”胡雪華告訴記者，截至目前，映山紅花期調(diào)控技術(shù)已獲1項國際專利授權(quán)、2項國家發(fā)明專利授權(quán)。
四季常開的映山紅，一頭連著鄉(xiāng)村全面振興，一頭連著革命老區(qū)人民對美好生活的向往。
“2022年，井岡山大學(xué)開始與我們縣合作。”江西省泰和縣水槎鄉(xiāng)映山紅種植專業(yè)合作社負責(zé)人李平說，“兩年來，每年帶動本地村民育種苗5萬株，先后為200余位返鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)青年提供了支持，整體產(chǎn)值達1500多萬元，超過2000人從中受益?！?/p>
井岡山大學(xué)校長羅旭彪向記者介紹，目前，該校的映山紅景觀設(shè)計體系已經(jīng)成功服務(wù)了20所校園、15家紀念館、50個美麗鄉(xiāng)村建設(shè)和8個景區(qū)建設(shè)項目。
同時，他們還開設(shè)了線上公益課堂，積極推廣相關(guān)技術(shù)，這些課程的播放量高達3500萬次。
“在剛剛召開的全國科技大會、國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會、兩院院士大會上，習(xí)近平總書記強調(diào)，扎實推動科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合，助力發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。融合的途徑是促進科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用?！绷_旭彪表示，“接下來，我們將進一步開展技術(shù)推廣和應(yīng)用，與政府、企業(yè)進行產(chǎn)學(xué)研對接和成果轉(zhuǎn)化。通過‘映山紅產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟’，向全國200個城市擴展?！?/p>
而身為科技特派員的胡雪華，正在計劃和學(xué)校一起打造“映山紅+”產(chǎn)業(yè)鏈，讓“嶺上開遍映山紅”的同時，為各地鄉(xiāng)村振興注入一份四季常開的“紅利”！
