讓橡膠組培苗實現(xiàn)大規(guī)模生產

技術人員打開培養(yǎng)皿的蓋子，取出已長出芽和根須的橡膠苗胚，將其轉移到試管里繼續(xù)培養(yǎng)。在另一邊的實驗室里，上萬支試管整齊地擺放在架子上，每支試管里都有一株茁壯生長的橡膠苗，青翠的葉片，白生生的粗壯根系，展現(xiàn)出旺盛的生命力。在海南省儋州市的中國熱帶農業(yè)科學院（以下簡稱“熱科院”）天然橡膠新型種植材料創(chuàng)新基地（以下簡稱“基地”），有著世界上首條橡膠樹組培苗規(guī)?；a線，每年有超過100萬株橡膠樹組培苗從這里走出去。

將橡膠種子埋入地里，待其萌芽、長成一棵橡膠樹，是最傳統(tǒng)的橡膠樹種植方式，長大的植株雖有生長快、經濟壽命長等優(yōu)勢，但產量不高，這種育苗方式已基本被淘汰。第二代橡膠種植材料是芽接苗，將優(yōu)良橡膠樹的芽片嫁接到橡膠砧木上，使生長出的橡膠樹能保持芽片來源母樹產量高等優(yōu)良特性，但也有生長慢、經濟壽命短、抗逆性差、適應性弱的缺點。熱科院基地里培育的組培苗，是橡膠樹第三代種植材料，橡膠研究所的專家們研究出的“橡膠樹速生高產新型種苗育苗技術”，不僅攻克了40年來組培苗規(guī)?；庇碾y題，在國際上率先實現(xiàn)了“熱研73397”等優(yōu)良橡膠樹品種組培苗規(guī)模化生產，也讓我國率先實現(xiàn)橡膠種植材料的更新?lián)Q代，速生、高產且遺傳背景一致的橡膠良種樹苗得以源源不斷地提供給海南、云南、廣東等地的植膠區(qū)，為保障天然橡膠供給、助推產業(yè)振興提供了技術支撐。

圖為基地工作人員正在轉移橡膠組培苗的胚?！∈茉L者供圖

從1到萬的突破

“相比于草本植物和灌木，喬木植物實現(xiàn)組織培養(yǎng)的難度較大，而橡膠樹會產生次生代謝物——橡膠乳汁，這類喬木的組織培養(yǎng)難度更大?！敝袊鵁峥圃合鹉z研究所良種良苗研究室主任黃天帶介紹，在二十世紀六七十年代，植物組織培養(yǎng)技術迅猛發(fā)展，全球的橡膠育種專家都開始橡膠組織培養(yǎng)的探索。1977年前后，中國熱科院的專家成功獲得了橡膠花藥體細胞的完整植株，并移栽成活。法國的專家使用橡膠幼嫩種子上的細胞進行培養(yǎng)，也成功獲得橡膠植株。

雖然科學家們已經實現(xiàn)了橡膠組培苗“從0到1”的突破，但如何實現(xiàn)橡膠組培苗的大規(guī)模繁育，即“從1到1萬”，一直是一個無法破解的難題，使得橡膠組培技術未能走向實際應用。2006年，熱科院橡膠所專門組建了橡膠樹組培與轉基因育種團隊，由橡膠所所長、國家天然橡膠產業(yè)體系首席科學家黃華孫和華玉偉領銜，專門攻關橡膠樹組培苗工廠化生產技術。

“一開始，采集100朵花，最后只能得到30多棵苗。我們聘請最熟練的技術工人在花期不間斷地采花，一年也只能生產200多棵苗，產量一直上不去。熱科院的專家們開始研究橡膠微繁技術，把橡膠苗上的兩三個芽點切開，再誘導每個芽點形成新的植株。然而，一棵苗僅能獲得兩三棵苗，效率較低，且誘導長出的根是不定根，使其營養(yǎng)吸收、抗風性等都打了折扣。后來，法國的專家使用花藥的愈傷組織成功實現(xiàn)了擴繁，但培養(yǎng)出的組織變異性較大，沒有獲得市場認可，但這一做法給了我們靈感。”

2010年，橡膠組培苗快繁技術獲得突破性進展。一天，華玉偉將橡膠花誘導出的體細胞胚切成小塊，放入愈傷誘導培養(yǎng)基，希望進一步誘導體胚的生長，沒想到，這些小塊長成了正常的體細胞胚！

黃天帶說：“我們用橡膠花誘導出初生胚，精選出品質較好的胚，每次可以切成30塊，再培養(yǎng)愈傷組織、形成次生胚，再進行切塊繁育次生胚，如此循環(huán)增殖。一個初生胚最多可以繁殖10代，從而在短時間內‘克隆’出大量體胚。由于組培苗是從胚發(fā)育而來，恢復了幼態(tài)性，可以長出真正的根系。將發(fā)育良好的子葉型胚放入試管中培育成根莖葉完整的植株，使橡膠苗大規(guī)模繁育成為現(xiàn)實。”

從實驗室走向大田

　　從小在無菌、控溫、控濕的優(yōu)越環(huán)境中長大的橡膠組培苗，怎樣才能成為能抵抗風雨的橡膠樹？

　　起初，研究人員把試管中橡膠苗直接放入有培養(yǎng)土的袋子中，結果發(fā)現(xiàn)，成活率僅10%。

　　華玉偉和黃天帶帶領團隊抓緊完善室外沙床馴化煉苗技術、沙床苗長途運輸技術、輕簡化育苗技術等，有效提高了組培苗成活率，形成一套完整的工廠化育苗體系。

　　在基地的溫室大棚中，記者看到，在河沙鋪成的苗床中，橡膠苗已長到20多厘米，上方的遮陽網阻隔了炎炎烈日，噴淋系統(tǒng)可降溫保濕。

　　“煉苗是一個比較重要的環(huán)節(jié)，讓組培苗一步步適應外界環(huán)境。”黃天帶介紹，組培苗在試管中長到10厘米，就要移栽到溫室大棚內進行煉苗。在移栽的過程中，一定不能傷到根系，并且要把組培苗上的培養(yǎng)液洗凈，否則容易引發(fā)感染。煉苗結束后，將橡膠苗放入磚紅壤制成的基質中，培養(yǎng)至60厘米以上即可出售。采用這種方式，將沙床苗裝箱運輸5~7天仍保持較高成活率。

　　此后，為進一步簡化工序，研究團隊又研發(fā)出“一步育苗”法，更新了育苗基質。在袋子中裝上表土和椰糠配成的基質，將試管中的組培苗移栽到袋子中，待其長到60厘米以上，就可以出售。

　　與芽接苗相比，組培而來的橡膠苗個頭更小，運輸成本更低。將常規(guī)的袋裝芽接苗從海南運至云南西雙版納州耗時48小時，運費約2~2.5元/株，而組培苗空運僅需12小時，運費為0.05元/株。研究團隊還特意將裝基質袋子的材料從塑料袋替換成無紡布。無紡布可以在土壤中自行降解，人們只需要在地上挖好坑，把苗放進去即可定植，而之前使用的塑料袋需要先去除塑料袋才能定植，大大加快大田定植速度。

　　如今，基地的工人們每年只要采2~3次花，就可以滿足一年的生產所需。過去一個成熟的工人一年能生產200株橡膠苗，應用了“橡膠樹速生高產新型種苗育苗技術”后，一個工人一年能夠生產約2萬株橡膠苗，產量提升100倍?；氐默F(xiàn)代化潔凈組培創(chuàng)新大樓，配套廠房、倉庫，4座高檔PC連排陽光溫室等設施均由財政資金投資建設，大大降低了生產成本，目前每株苗售價為18元。

從中國走向世界

　　2012年5月，這里種下了2000多株橡膠組培苗，占地60余畝。記者來到熱科院橡膠所試驗場，當年的小樹苗如今已長成挺拔的橡膠樹，一眼望去，一排排橡膠樹的長勢、粗細都很一致，每排樹間都種植著兩行粽葉，這片橡膠林已于2020年開始割膠。

　　試驗場生產科負責人李建輝介紹，與芽接苗長成的橡膠樹相比，組培苗生長速度快，抗性優(yōu)良。一般的橡膠樹要長8年才開割，組培苗只需要7年。由于組培苗完整地繼承了母樹的優(yōu)良特性，均一性好。這片組培苗林第一年開割率達80%，而傳統(tǒng)芽接苗長成的橡膠林僅能達到50%。按目前4天一刀的割膠頻率，每株產量能達到3~4公斤，產量也相當可觀。

　　負責組培苗示范推廣的副研究員徐正偉說：“研究團隊在海南和廣東的試驗證實，組培苗比同一品種的芽接苗速生5%~10%，增產10%~30%，每畝可增收200~300元。橡膠樹組培苗頂端優(yōu)勢明顯，分枝位點高，主干粗壯，側枝相對較弱，可發(fā)展林下經濟，豐富膠園的生物多樣性，提高生態(tài)效益和植膠收益。”目前，基地生產的橡膠樹組培苗已經應用到了海南、云南、廣東三大植膠區(qū)，推廣面積達3萬畝。

　　研究團隊多項關鍵技術的突破，引起了國內外研究同行高度關注，吸引了法國、印度、泰國、緬甸、越南、柬埔寨等國家的科研人員來訪交流或學習。2023年4月25日，應熱科院橡膠所邀請，越南北部中心農業(yè)科學研究所所長范文靈（Pham Van Linh）帶隊前來考察交流，雙方簽署了橡膠提質增效技術科技合作協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，雙方將在越南建立1個橡膠樹育苗示范基地，輸出我國主推品種“熱研73397”組培苗1000株，以越南抗臺風品種RRIM712品種芽接苗作為對照，檢驗我國品種在越南膠園的適應性。這是去年雙方簽署《中國熱帶農業(yè)科學院橡膠研究所與越南北部中心農業(yè)科學研究所“瀾滄江―湄公河”合作協(xié)議》以來，越方首次來訪，進一步加深了雙方的交流與互動。

　　熱科院橡膠所研究員王立豐告訴記者，“橡膠樹速生高產新型種苗育苗技術”是湄公河國家橡膠提質增效技術示范推廣與基地建設的主推技術之一。借助“瀾湄合作”的框架，橡膠所已在越南義安省、柬埔寨橡膠主產區(qū)特本克蒙省、老撾萬象省等地布點，并計劃在緬甸仰光、泰國北柳府布點，在湄公河五國進行技術的試驗、示范和推廣，讓這一技術走出國門，在更廣闊的土地上經受實踐的檢驗，以進一步提升優(yōu)化。

農民日報·中國農網記者姚媛