王亮生博士现为中科院植物研究所植物园
花卉生理与遗传育种创新研究组组长,之前留学日本8年,师从花色研究专家坂田教授从事花色研究。回国后他开始了探究牡丹花色形成之谜,育出牡丹的更多花色新品种的工作。
采访王亮生是一件轻松愉快的事,他能将本来很深奥的专业知识通过形象的比喻变得简单明了,让人领略到花色世界的无穷奥妙,也体会到花色研究对于花卉育种的重要意义。
王亮生说,在牡丹育种过程中,花色和花色素研究可以指导工作人员有针对性地选择亲本,避免走弯路。花会呈现各种不同的颜色,是花瓣中所含有的类黄酮、类胡萝卜素、甜菜色素、叶绿素等各类色素共同存在和相互作用的结果。其中最常见的是属于类黄酮化合物的花青素类色素。目前世界上栽培的牡丹花瓣中共含有6种花青素类色素,而现在中国栽培的牡丹花瓣中只含有5种,缺少使牡丹呈现鲜红色调的单糖苷类型的天竺葵素,这正是中国牡丹以红紫色和紫色品种居多的原因。如果不进行花色素分析,仅用中国现有的栽培品种做亲本进行杂交,很难育成鲜艳的红色品种。
花色素的研究不止对牡丹育种有重要意义,对梅花、山茶、紫薇、杜鹃、月季等育种周期长的我国传统名贵木本花卉也有很重要的指导意义。
据王亮生介绍,进行牡丹花色研究首先要收集各类牡丹品种,了解各品种的花色遗传背景,弄清楚各品种中有什么色素,缺什么色素,然后才能选择合适的亲本进行育种。收集种质资源是一项非常艰辛的工作。回国至今,王亮生和同事的足迹遍及北京、洛阳、菏泽、兰州、铜陵、保康等地。现在,他们已经收集了800多个牡丹品种,采集到了全部野生种和绝大部分栽培品种的牡丹花瓣,为牡丹品种的花色遗传背景研究收集了充分的材料。
弄清牡丹中花青素的代谢途径非常重要。因为只有做到这一点才能追根溯源,弄清控制牡丹花青素合成的基因,从而利用生物技术手段人为地关闭或开启相关色素的代谢途径,控制其开花的颜色。现在王亮生和同事们已经研究出各种花青素在牡丹野生种和栽培品种中的种类和积累量,也弄清了除花青素以外的影响牡丹花色的其他黄色色素如黄酮、黄酮醇类色素的种类和含量,了解了决定牡丹花色素代谢途径中的几个关键步骤。
通过两年的努力,他们的牡丹种质资源圃已成为全国重要的牡丹种质资源保存中心,他们还建成了设备齐全的花卉生理与遗传育种实验室,牡丹花色机理研究今年又得到了国家自然科学基金会的资助。王亮生希望花色研究能为牡丹甚至其他花卉的育种带来新的生机,让花卉大观园变得更加五彩斑斓。
王亮生和他酷爱的牡丹合影