康涅狄格大学科学家培育不育的入侵植物新品种

康涅狄格大学李义教授实验室成功地培育出了一种无籽的观赏卫矛新品种。 观赏卫矛又称火焰灌木,是广受欢迎的园林观赏植物。无籽的火焰灌木新品种保留了鲜红夺目的特性,但消除了其传播和入侵自然栖息地的能力。

李义教授是康涅狄克大学转基因植物研究中心和新英格兰入侵植物研究中心的主任。 李说:“三倍体无籽、无侵略性的火焰灌木的培育成功为消费者和园艺工业继续使用火焰灌木提供了可能。由于火焰灌木在秋天的火红鲜艳令人过目不忘、同时可以在不同的土壤和环境条件下能旺盛地生长,并且病虫害少,是一个极受欢迎的园林观赏植物。"

火焰灌木是美国年产值160亿美元的观赏植物产业中的最赚钱的植物之一,它在美国新英格兰地区和东部各州特别受欢迎,被广泛用于园林绿化、植物篱笆、以及在高速公路沿线和商业区种植。

康涅狄格绿色工业联合会执行主席赫弗南认为李义的三倍体无籽火焰灌木为消费者,观赏园艺工业,以及失态环保工作者创造了一个共赢的机会。

美国田纳西大学园艺植物生物技术专家程宗明教授说,李义实验室在培育无侵入性的三倍体火焰灌木“具有巨大的经济和环境意义” 。

火焰灌木全美每年的销售产值达到数千万美元,但它具有很强的入侵性。美国已有21个州将其列为入侵性物种,在马萨诸塞州和新罕布什尔州被禁止销售和种植,许多其他的州,包括康涅狄格州,已将其被列在入侵植物的“监控名单”中。入侵植物每年给美国来近400亿美元的经济损失。

培育无入侵能力的火焰灌木品种有助于恢复其在商业市场上的突出地位。

程宗明教授说,“近年来,美国有几所大学和实验室都在培育三倍体或不育的火焰灌木, 但没有成功”,程说,“被子植物的胚乳细胞是天然的三倍体,但从胚乳细胞,特别是木本植物的胚乳细胞,再生植株往往是很困难的。很高兴看到李义实验室在培育无侵入性的火焰灌木方面取得的重大突破。”

从胚乳组织再生三倍体植物是非常困难的,从上世纪50年代初报道第一例胚乳植物再生以来,目前也只有在32种植物上获得了成功。李义赞扬他的研究小组的持久性,奉献精神和热情。他说,近年来,一旦卫矛到秋天形成种子以后,他的研究人员就要花大量的时间分离数以千计的成熟和未成熟胚乳组织。虽然可以用转基因技术轻易地获得不育的火焰灌木, 但他选择了用非转基因的方法。

火焰灌木的侵入性源于每株植物每年能产生数以万计的种子,这些种子可以被雨水和鸟类传播到到林地,在那里萌发、生长和繁衍,形成茂密的灌木丛,威胁其下面其它植物的生存, 最终完全替代本土植物。

火焰灌木原产于东亚,1860年被引入到美国。由于其观赏特点得到不断的遗传改良,导致其知名度和受欢迎程度不断增加。现在从美国从新英格兰地区到佛罗里达州的东部,以及西至伊利诺伊州都可以看到种植的火焰灌木。

李义实验室的研究报告发表在2011年8月的《园艺科学》上,该杂志是服务于园艺科学家和园艺产业的国际性刊物。

李实验室已成功地获得了12个独立的三倍体火焰灌木株系。由于三倍体植物的花粉和卵细胞的染色体不能均等分裂而不能产生种子。康涅狄格大学正在为培育三倍体火焰灌木的方法申请专利,并将新品种商业化,取代目前使用的有入侵性的火焰灌木品种。


EurekAlert!





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