全国三八红旗手、河南科技大学副校长侯小改:探寻国色矮化路径解析天香背后密码

    期次:第404期    作者:□ 洛报融媒·洛阳网记者 郭飞飞 通讯员 骆保恒


“何人不爱牡丹花,占断城中好物华。”洛阳牡丹的华美绽放离不开科研工作者的辛勤浇灌。日前,河南科技大学副校长、农学院/牡丹学院院长侯小改教授凭借在牡丹研究领域的突出贡献,获评全国三八红旗手。

牡丹矮化盆栽 让国色“飞”入寻常百姓家

昨日,在河南科技大学农学院/牡丹学院实验室见到侯小改时,她正在耐心地指导学生们进行实验操作,仔细查看组培室内组培苗的生长情况。

侯小改说,牡丹作为传统名花,此前多在园子里种植,后来才慢慢开始在花盆内栽培,由于株型高大,不便携带,制约了牡丹盆花产业的发展。

“花开花落二十日,一城之人皆若狂。”这句古诗既表达了人们对牡丹的喜爱,又说明牡丹无法走进寻常百姓家,以及它的花期之短。

基于此,牡丹矮化和花期调控成了侯小改研究的重点领域。以前,洛阳牡丹盆花销售主要以年宵花为主,牡丹文化节前后,游客来洛阳只能看花、不能买花,是行业发展的一大痛点。“我们希望通过牡丹矮化研究发展微型牡丹盆花,让牡丹可以轻松放进后备厢,坐高铁 携 带 也 方便,带回家可置于案头。未来,这绝对是个大市场。”侯小改神采奕奕地说。

经过不断摸索,侯小改团队掌握了牡丹矮化盆栽技术,参与完成了“名优花卉矮化分子、生理、细胞学调控机制与微型化生产技术”,这一研究获国家科技进步二等奖。目前,该技术已得到推广应用,相关矮化牡丹盆栽产品也通过直播带货等方式销往全国各地。

相传,女皇武则天曾下旨令园中百花迎寒齐放,唯有牡丹干枝枯叶,傲然挺立。侯小改则通过多年研究,创新了牡丹盆花周年开花调控关键技术,为牡丹盆花提质增效提供了有力技术支撑。

揭示花香分子机制 让牡丹好看又好闻

人们常说:“赠人玫瑰,手有余香。”每一种花卉都有独特的香味,这些香味的差异主要来源于挥发性芳香物质的组成和比例,不同化合物组成了不同的花香。

牡丹的花香是怎样的?花香形成的分子机制是什么?侯小改决定用数据说话,对牡丹花香化合物的构成及香气类型进行了研究。

“我们团队研究了300 多个牡丹品种的花香成分,发现在几十种花香成分中,萜烯类化合物和苯环类化合物种类较多,含量也较高。”侯小改介绍,萜烯类化合物有甜香味,闻起来类似花果香,而苯环类化合物相比之下就不那么讨人喜欢了。

接着,侯小改团队又进一步挖掘出与萜烯类化合物合成相关的基因,为培育香味浓郁的牡丹新品种奠定了基础,可为后续牡丹精油、牡丹香氛、牡丹花茶的研发提供优良种质资源。

“在香氛行业,国产品牌刚刚起步,构建符合国人文化记忆的独特嗅觉体验,对于品牌打造至关重要,牡丹绝对是绕不开的符号。”侯小改说。在牡丹花香研究中,侯小改团队发现洛阳红的花香中苯环类化合物含量相对较高。洛阳红作为最常见的年宵花品种,花色明艳,但浓郁的香味在室内容易令人感到不适。既然能找到影响花香的关键基因,能不能找到抑制花香的方法呢?带着这个问题,侯小改团队反复实验,发现通过在洛阳红生长期间喷洒相应的生长调节剂,可以有效改善花香,让这一特色牡丹品种好看又好闻。

小蜜蜂大作用 可显著提高油用牡丹产量

牡丹全身是宝,花可赏、根入药、籽榨油、蕊制茶、瓣提露……如何用一朵花“链”起一个产业,是侯小改经常思考的问题。

“创新是科研的灵魂,应用是科研的归宿。”在和学生们交流时,侯小改谆谆教导,“选题一定要源于生活、落于生产,理论上急需哪些突破、生产上急需哪些技术,从这两个问题中找选题准没错。”

在油用牡丹产业方面,油用牡丹高产栽培是侯小改的重点攻关方向。研究发现,牡丹油中不饱和脂肪酸占总脂肪酸含量的比例高达90%,被誉为“植物脑黄金”的α-亚麻酸占比高达 42%。可在实际生产中,产量不稳定是影响油用牡丹种植推广的一大短板。如果管理不当,再遇上倒春寒等天气,8年至 10 年生的凤丹白每亩仅可收获 100 千克左右的牡丹籽,远远达不到油用牡丹产量标准。

“科研虽然枯燥,但从数据分析中找到解决问题的方法,这种乐趣只有搞科研的人才懂。”侯小改笑着说,“谁能想到,提高油用牡丹产量的关键是小蜜蜂呢!”

侯小改介绍,团队研究发现,蜜蜂授粉可以显著提高油用牡丹产量,更有趣的是,在出现倒春寒时,蜜蜂在油用牡丹上仍表现出访花积极性,可减小低温天气对产量的影响。

“一只小蜜蜂呀,飞到花丛中呀,飞呀,飞呀……”花丛中的花那么多,小蜜蜂会对某些花有特别偏好吗?当然,蜜蜂在访花时会优先选择健康、活性强的花粉,同时将采集到的花粉传递到健康的柱头上。

侯小改说,出现倒春寒时,受冻害的油用牡丹雄蕊会发黑、变干变硬,不能正常散粉。通常,牡丹的雄蕊多、花粉量大,发生冻害并不会使一朵花上的雄蕊全部冻坏,仍有正常发育成熟的花粉。蜜蜂的访花习性恰巧可以增加花朵受精率,从而提高结实率。

“一亩油用牡丹配上一箱蜜蜂,成本仅增加50元,收益却是大大的。”侯小改言语中满是欣喜。

侯小改表示,将持续在牡丹新品种培育、牡丹苗组培扩繁及综合利用等领域深耕,助力洛阳牡丹全产业链打造,让牡丹“富贵之花”升级为“产业之花”。