位于南川區(qū)南城街道官地村的特色生物資源研究與利用川渝共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室野外種植基地，丁顯平(左)與同事走在方竹林小道上(攝于2023年2月6日)。記者 謝智強(qiáng) 攝/視覺(jué)重慶
位于南川區(qū)的特色生物資源研究與利用川渝共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，丁顯平(中)正在查看實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(攝于2023年2月6日)。記者 謝智強(qiáng) 攝/視覺(jué)重慶
南川木波羅
2004年，南川木波羅被《中國(guó)物種紅色名錄》定為“極?！睒?shù)種。特色生物資源研究與利用川渝共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)破解“遺傳密碼”，化解了南川木波羅“傳宗接代”的危機(jī)，讓這一“極?！睒?shù)種“起死回生”。
實(shí)驗(yàn)室名片
特色生物資源研究與利用川渝共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室是2012年8月由重慶市科委(現(xiàn)重慶市科技局)和四川省科技廳聯(lián)合批準(zhǔn)，由四川大學(xué)、重慶金佛山高等研究院以及重慶市藥物種植研究所共同組建的全國(guó)首個(gè)省際共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，研究方向?yàn)樘厣镔Y源與生態(tài)、特色生物資源與大健康、特色生物資源可持續(xù)利用。
實(shí)驗(yàn)室成立以來(lái)，圍繞金佛山特色生物資源(主要包括金佛山杜鵑、金佛山方竹、南川木波羅、山桐子、南川玄參、農(nóng)業(yè)微生態(tài)等)以及人類(lèi)遺傳性疾病(主要包括HPV、男性不孕不育等)和干細(xì)胞開(kāi)展了系列基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究，促進(jìn)了基礎(chǔ)學(xué)科與應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科間交叉融合。
近日，重慶日?qǐng)?bào)記者漫步在重慶南川區(qū)合溪鎮(zhèn)、南平鎮(zhèn)的街頭巷尾，一種隨處可見(jiàn)、名叫“南川木波羅”的樹(shù)木很有特色。據(jù)了解，2018年，它被正式確定為南川的區(qū)樹(shù)。
南川木波羅曾是“極危”樹(shù)種，差一點(diǎn)就絕跡了。經(jīng)過(guò)科學(xué)家10余年的不懈努力，南川木波羅最終得救，有了如今欣欣向榮的景象。
特色生物資源研究與利用川渝共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(以下簡(jiǎn)稱“特色生物資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”)團(tuán)隊(duì)，就是南川木波羅的“救命恩人”。
2012年，由四川大學(xué)、重慶金佛山高等研究院以及重慶市藥物種植研究所共同組建的特色生物資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室正式成立。這是國(guó)內(nèi)首個(gè)省際共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，由知名生命科學(xué)家、四川大學(xué)教授丁顯平擔(dān)任實(shí)驗(yàn)室主任。
“成立實(shí)驗(yàn)室的目的，就是想把川渝兩地的科研力量整合起來(lái)，推動(dòng)特色生物資源的保護(hù)、開(kāi)發(fā)和可持續(xù)利用，把‘綠水青山’變成‘金山銀山’?！苯?，在丁顯平的帶領(lǐng)下，重慶日?qǐng)?bào)記者探訪了特色生物資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。
物種保護(hù)
化解“傳宗接代”危機(jī)，讓南川木波羅“起死回生”
“金佛山是一個(gè)了不起的‘生物基因庫(kù)’，擁有8000多種生物資源，其中6000多種植物、4000多種中藥材、40多種道地藥材，甚至有的名貴藥材只有金佛山才擁有?！倍★@平是南川人，對(duì)金佛山蘊(yùn)藏的生物資源如數(shù)家珍。他說(shuō)，盡管如此，如果人們沒(méi)有去認(rèn)識(shí)它、研究它、開(kāi)發(fā)它，就不能充分發(fā)揮它的巨大價(jià)值。
2011年，經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)同意，南川被確定為全國(guó)第三批資源枯竭城市?！斑^(guò)去以煤炭開(kāi)采為主的發(fā)展之路已然行不通?！倍★@平向有關(guān)部門(mén)提出了川渝兩地共建實(shí)驗(yàn)室的建議，并以引領(lǐng)川渝兩地的“地下資源”向“地上資源”轉(zhuǎn)移為發(fā)展定位。
2012年，川渝共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室由重慶市科委(現(xiàn)重慶市科技局)和四川省科技廳聯(lián)合批準(zhǔn)成立。
南川木波羅正是實(shí)驗(yàn)室最早研究的對(duì)象之一。
“南川木波羅是中國(guó)特有珍稀植物之一，最早發(fā)現(xiàn)是在上世紀(jì)60年代，零星分布在南川及周邊地區(qū)。當(dāng)時(shí)沒(méi)人認(rèn)真去數(shù)，可能只有幾百株。”在位于南川工業(yè)園區(qū)的實(shí)驗(yàn)室大樓，丁顯平講述了他們與南川木波羅的故事。
他回憶，過(guò)去，人們對(duì)它知之甚少，也不知道如何利用，“當(dāng)時(shí)連林業(yè)部門(mén)的人都說(shuō)，這個(gè)樹(shù)沒(méi)辦法，不好繁殖，基本上栽不活，不曉得啷個(gè)辦?！?
2004年，南川木波羅被《中國(guó)物種紅色名錄》定為“極危”樹(shù)種。
可是，丁顯平不甘心。實(shí)驗(yàn)室一成立，他就把南川木波羅繁育問(wèn)題作為優(yōu)先研究課題。
通過(guò)基因分析，破解“遺傳密碼”，僅5年的時(shí)間，他們就化解了南川木波羅“傳宗接代”的危機(jī)，成功繁育出數(shù)萬(wàn)株，讓這一“極?！钡臉?shù)種“起死回生”。
“不論是組培，還是嫁接，我們都成功了，讓南川木波羅被保護(hù)下來(lái)。如今，在南川，已經(jīng)有幾十萬(wàn)株?！倍★@平說(shuō)，由于南川木波羅高大挺拔、四季常綠，且極具地方特色，逐漸成為優(yōu)質(zhì)的城市行道綠化樹(shù)種。
不僅如此。實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)還完成了南川木波羅的全基因組測(cè)序，2022年研究成果發(fā)表在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《Giga Science》上。
“目前我們?nèi)匀辉谧瞿洗静_的功能基因，發(fā)現(xiàn)它具有降血壓、降血糖、抗菌、抗炎、抗過(guò)敏、調(diào)節(jié)胃腸道等功能，具有很高的藥用價(jià)值，正在進(jìn)行深入研究?！倍★@平介紹。
良種選育
金佛山方竹低海拔馴化后，竹筍畝產(chǎn)提高10倍
從南川工業(yè)園區(qū)驅(qū)車(chē)出發(fā)，半個(gè)多小時(shí)后，記者跟隨丁顯平來(lái)到海拔900多米的南城街道官地村。這里是占地100多畝的特色生物資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室野外種植基地。
眼前的一大片金佛山方竹，郁郁蔥蔥?！翱?，這是我們培育的金佛山方竹1號(hào)，還有2號(hào)、3號(hào)?！倍★@平用手指向一片片竹林向記者介紹說(shuō)，這3個(gè)新品種都可以達(dá)到3年成林，方竹種苗賣(mài)10塊錢(qián)一根被搶著要。
“以前有句廣告詞，‘世界一絕，中國(guó)獨(dú)有，金佛山方竹筍’，意思就是金佛山方竹筍的品質(zhì)非常好。”他告訴記者。
不過(guò)，把金佛山方竹種在海拔1400米以下的地區(qū)，以前想都不敢想——
長(zhǎng)期以來(lái)，金佛山方竹因其生長(zhǎng)海拔高，竹筍存在產(chǎn)量低、采摘難、運(yùn)輸難、加工難等問(wèn)題，不宜規(guī)?；N植，更無(wú)法量產(chǎn)。
當(dāng)?shù)匕傩找恢毕Ｍ軐⒔鸱鹕椒街褚葡律?，但一種植在低海拔地區(qū)，它就會(huì)出現(xiàn)變異、枯死等情況。
為了更好地實(shí)現(xiàn)金佛山方竹的規(guī)模化種植，擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)效益，從2014年開(kāi)始，實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)就在重慶市科技局的專(zhuān)項(xiàng)支持下，利用川渝兩地的科研資源，采用分子遺傳育種等現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)金佛山方竹進(jìn)行低海拔馴化。
這并非易事。丁顯平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)走訪全國(guó)各地，收集到23個(gè)方竹品種或種樣本，并對(duì)每個(gè)樣本進(jìn)行分子檢測(cè)和親緣關(guān)系分析，把這些方竹當(dāng)中與金佛山方竹品質(zhì)相當(dāng)，但產(chǎn)量高、可低海拔種植的方竹品種或種找出來(lái)。再通過(guò)分子遺傳育種技術(shù)，最終成功選育出上述3個(gè)金佛山方竹品種，讓金佛山方竹在海拔1400米以下地區(qū)扎下了根。
如今，在南川海拔900—1000米的大有鎮(zhèn)、800—900米的南城街道官地村和500—600米的神童鎮(zhèn)，都有金佛山方竹的種植基地。
“原來(lái)金佛山方竹筍的畝產(chǎn)只有兩三百斤，現(xiàn)在可以達(dá)到兩三千斤，足足是原來(lái)的10倍！”丁顯平說(shuō)，如今，為了保護(hù)好方竹種質(zhì)資源，實(shí)驗(yàn)室還建立起中國(guó)方竹種質(zhì)資源庫(kù)，并在600—1200米海拔范圍內(nèi)繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)良品種選育應(yīng)用。
變廢為寶
爛果“變身”有機(jī)肥，讓耙耙柑產(chǎn)量品質(zhì)雙提高
在特色生物資源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室里，記者還看到了一個(gè)“發(fā)酵倉(cāng)庫(kù)”，里面有6個(gè)大型發(fā)酵罐正在“工作”，周?chē)牡厣线€擺滿了100多個(gè)塑料桶，里面裝有3種不同顏色的液體。
“發(fā)酵罐里裝的其實(shí)是不同類(lèi)型的細(xì)菌群?！倍★@平介紹，微生物也是實(shí)驗(yàn)室的研究對(duì)象之一。這些含有不同細(xì)菌群的液體，經(jīng)后期加工，可以制成高端有機(jī)肥，或者用來(lái)凈化水質(zhì)治理魚(yú)塘、河道等。成都蒲江的耙耙柑就是一個(gè)典型的案例。
成都蒲江是耙耙柑的重要產(chǎn)區(qū)，目前，種植面積約18萬(wàn)畝，年產(chǎn)40萬(wàn)噸左右。
每年12月底至次年3月，是蒲江耙耙柑的成熟季。耙耙柑銷(xiāo)路好，為當(dāng)?shù)貛?lái)增收的同時(shí)，也帶來(lái)了不小的煩惱。
“當(dāng)?shù)氐陌野腋谭N植基地，每年?duì)€果率在20%—25%。如果采用傳統(tǒng)的深埋處理方式，每年要投入幾千萬(wàn)元，而且還會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響。”丁顯平說(shuō)。
為此，實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)利用爛果、落果或者次果，加入細(xì)菌群等，裝入密封的容器中發(fā)酵，產(chǎn)生出像“橙汁”一樣的液體，變廢為寶開(kāi)發(fā)出一款高端液態(tài)有機(jī)肥。
爛果“變身”有機(jī)肥，不僅節(jié)約了深埋處理的“巨資”，解決了當(dāng)?shù)氐臓€果煩惱，他們還發(fā)現(xiàn)，這款有機(jī)肥再用來(lái)給耙耙柑樹(shù)施肥，可以讓耙耙柑的產(chǎn)量提高10%，果子的甜度提高5%，口感更好、品質(zhì)更高，經(jīng)濟(jì)效益也會(huì)更好。
丁顯平介紹，目前，當(dāng)?shù)匾呀?jīng)在修建有機(jī)肥廠，不久之后將投產(chǎn)。相關(guān)技術(shù)成果還將在四川葡萄種植基地、新疆棉花種植基地等推廣應(yīng)用。
科技成果不斷涌現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)室規(guī)模也不斷壯大。
“最開(kāi)始我們只有幾個(gè)人，什么都要自己干?！倍★@平稱，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)之初，丁顯平每個(gè)星期都要在成渝兩地來(lái)回跑兩三趟。在四川大學(xué)上完課后，就趕緊開(kāi)車(chē)奔向南川，處理完實(shí)驗(yàn)室的事情后，又匆匆忙忙往回趕。頭兩年下來(lái)，他的車(chē)開(kāi)了近30萬(wàn)公里。
“如今不一樣了，我們逐漸聚集了專(zhuān)兼職人才40多人，包括院士、國(guó)家級(jí)高層次人才、市級(jí)優(yōu)秀人才等，我們還培養(yǎng)了南川首個(gè)博士后?！倍★@平表示，各類(lèi)科學(xué)家和優(yōu)秀人才的聚集，將為川渝兩地特色生物資源研究與開(kāi)發(fā)利用提供源源不斷的智力支撐。
“科技是第一生產(chǎn)力。科技只有和生產(chǎn)相結(jié)合，才能實(shí)現(xiàn)其生產(chǎn)力的價(jià)值?！倍★@平說(shuō)，這是實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展理念，也是建設(shè)實(shí)驗(yàn)室的意義，只要依靠科技，推動(dòng)特色生物資源的保護(hù)、開(kāi)發(fā)和可持續(xù)利用，就能真正把“綠水青山”變成“金山銀山”。
