在合肥科學(xué)島的實(shí)驗(yàn)室里，藏著一間“植物工廠(chǎng)”。在這里，無(wú)需種子，用植物的一葉一芽即可完成育苗。這項(xiàng)基于組培技術(shù)發(fā)展而來(lái)的高效育苗技術(shù)，被形象地稱(chēng)作“工廠(chǎng)化繁育技術(shù)”。

如今，在這間“植物工廠(chǎng)”里已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了太和香椿、滁州貢菊等諸多經(jīng)濟(jì)作物的種苗化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了年產(chǎn)植物幼苗300萬(wàn)株。

一株幼苗，代表一株豐收。從合肥這間育苗“產(chǎn)房”走出去的幼苗，已在河南、福建和安徽等多地推廣應(yīng)用，在廣闊的四方田地，展現(xiàn)科研的“神奇魔法”，拉滿(mǎn)科研“實(shí)際應(yīng)用值”。

研究人員查看幼苗生長(zhǎng)情況。

“不老女神”量化生產(chǎn)的秘密

人們常說(shuō)“花無(wú)百日紅”。但這一俗語(yǔ)，在科學(xué)島卻被打破了。

在中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院智能所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“智能所”）的一間實(shí)驗(yàn)室里，幾盆繡球花開(kāi)得正盛，這些本該于5-8月盛放的花朵，卻在如今時(shí)節(jié)展露芳顏。“這是我們?cè)诶C球種苗種植和繁育過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的一株優(yōu)良株系，由于其品種特性，再加上適宜的生長(zhǎng)條件控制，可實(shí)現(xiàn)終年開(kāi)花。”智能所副研究員侯金艷表示。

為此，研究人員給了它一個(gè)十分熨帖的代號(hào)——“不老女神”。

發(fā)現(xiàn)優(yōu)良株系，又如何保證其特性在繁育中不“流失”呢？

研究人員搬上了“科技絕活”，對(duì)優(yōu)良母體進(jìn)行克隆、復(fù)制。

“我們借由組培技術(shù)，以母體的任意一個(gè)組織器官作為出發(fā)材料，一年內(nèi)可實(shí)現(xiàn)5代幾何級(jí)數(shù)式的繁殖，產(chǎn)出300萬(wàn)棵幼苗，并且這些再生種苗都會(huì)保持母體的優(yōu)良特質(zhì)。”侯金艷介紹。

植物組織培養(yǎng)技術(shù)，可視為一種“植物克隆”手段，屬于無(wú)性繁殖技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)取用植物莖段、葉片、芽尖等為材料，消毒切割后進(jìn)行離體培育，即可獲得完整的植株幼苗。這一過(guò)程不受季節(jié)和時(shí)間限制，且能夠?qū)崿F(xiàn)種苗的規(guī)?；a(chǎn)。

形象來(lái)說(shuō)，若將植株比作“美猴王”，那么植物組織培養(yǎng)技術(shù)就如同利用其毫毛變出千萬(wàn)個(gè)“猴王”一般，高效且神奇。

組培室宛如“植物工廠(chǎng)”。在此，可年產(chǎn)300萬(wàn)株幼苗。

為土壤植入“科技芯片”，年產(chǎn)300萬(wàn)株黃精

在這些花花草草的隔壁，還有一間百平米的組培室，這里宛如一個(gè)高效運(yùn)作的“植物工廠(chǎng)”，近萬(wàn)個(gè)透明的培養(yǎng)瓶整齊排列，構(gòu)建出一片獨(dú)特的“垂直森林”。

在這間“植物工廠(chǎng)”內(nèi)，記者不僅見(jiàn)到了“不老女神”繡球花的幼苗形態(tài)，還看到許多通過(guò)組織培養(yǎng)技術(shù)精心培育的植株幼苗，涵蓋了南京椴、杜仲、多花黃精、烏桕等多種高附加值的經(jīng)濟(jì)作物。而瓶?jī)?nèi)含有植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的培養(yǎng)基，是這些幼苗的“原始土壤”，更是其生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵所在。

傳統(tǒng)組培技術(shù)在應(yīng)用中面臨的諸多挑戰(zhàn)，如繁育成本高、操作流程復(fù)雜及可培育植物種類(lèi)受限等。

在研究過(guò)程中，智能所吳麗芳團(tuán)隊(duì)成員侯金艷與團(tuán)隊(duì)伙伴全力開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)，根據(jù)不同植物再生成苗關(guān)鍵期“按需下料”，并為不同種類(lèi)植物量身定制“個(gè)性化成長(zhǎng)方案”，真正做到“一種一策”。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還將傳統(tǒng)扦插與現(xiàn)代育種技術(shù)相結(jié)合，成功研發(fā)了組培技術(shù)“plus版”——高效低成本瓶外工廠(chǎng)化微克隆技術(shù)，構(gòu)建了從植株快速繁殖到田間推廣應(yīng)用的完整閉環(huán)。目前，該團(tuán)隊(duì)已圍繞相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)申報(bào)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利50余項(xiàng)。

“比如黃精，通常播種5個(gè)月才能萌發(fā)，使用工廠(chǎng)化繁育技術(shù)3個(gè)月時(shí)間就能夠成苗，后面直接種植即可，且成活率可達(dá)到90%以上。”侯金艷介紹。當(dāng)前，這一成果已經(jīng)在黃山一企業(yè)得到落地應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了年產(chǎn)黃精300萬(wàn)株。

除了黃精，該“植物工廠(chǎng)”已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了滁州貢菊、銅陵白姜、太和香椿等60余種高附加值經(jīng)濟(jì)作物的工廠(chǎng)化繁育，并在安徽、河南、福建等省份多地進(jìn)行推廣應(yīng)用。

“我們還培育了岳西映山紅、朱頂紅、金絲楠木等植株。像朱頂紅，國(guó)外比較稀有的品種一棵苗就要上千元，而該項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)它的無(wú)限繁育。同時(shí)，也可用于對(duì)野外珍稀植株的繁育。”侯金艷表示。

該“植物工廠(chǎng)”已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了滁州貢菊、銅陵白姜、太和香椿等60余種高附加值經(jīng)濟(jì)作物的工廠(chǎng)化繁育。

智慧育種加速器，“種苗版圖”擴(kuò)大

一株幼苗，從科學(xué)島這處百平米的組培室起源，生發(fā)出無(wú)限可能。

當(dāng)前，由吳麗芳團(tuán)隊(duì)全力推動(dòng)建設(shè)的合肥智能育種加速器項(xiàng)目落地長(zhǎng)豐，其中就包含700平方米的“組培工廠(chǎng)”，“工廠(chǎng)化繁育技術(shù)”也將在那里加速“裂變”。據(jù)了解，合肥智能育種加速器包括一座“智能育種中心”與三條“智能育種加速線(xiàn)”，利用其載能離子誘變育種及多學(xué)科交叉優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建包括經(jīng)濟(jì)作物在內(nèi)的作物“種質(zhì)創(chuàng)新—快速繁育—成果轉(zhuǎn)化”的全鏈條創(chuàng)新體系。合肥的“種苗版圖”不斷擴(kuò)大。

從植株的“工廠(chǎng)化”到技術(shù)的“工廠(chǎng)化”，合肥智慧農(nóng)業(yè)步履越走越遠(yuǎn)，不止向外分享“好苗頭”，也分享好技術(shù)。據(jù)侯金艷介紹，當(dāng)前“工廠(chǎng)化繁育技術(shù)”已經(jīng)“復(fù)制”到企業(yè)，在河南已經(jīng)有2000平的朱頂紅“組培工廠(chǎng)”和8000平的經(jīng)濟(jì)作物“組培工廠(chǎng)”。

“種苗是農(nóng)業(yè)、林業(yè)等產(chǎn)業(yè)的源頭，如果源頭受限，下游就會(huì)受限。后續(xù)，我們團(tuán)隊(duì)將充分利用技術(shù)的普適性，將其‘移植’到更多經(jīng)濟(jì)作物上，并加強(qiáng)推廣應(yīng)用。”侯金艷表示。

科學(xué)+融媒體工作室

合肥在線(xiàn)-合新聞?dòng)浾?張玉蓮/文 張雨瑤/攝