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 　　在云月湖畔，熱作兩院，生長著一批新型橡膠樹，吸引著國內(nèi)外許多人前來參觀考察。這就是世界上第一批橡膠花藥體細(xì)胞植株。這批新型橡膠樹，展示了我國橡膠生物技術(shù)的誕生，蘊(yùn)含著重大的經(jīng)濟(jì)效益，標(biāo)志著我國橡膠花藥組織培養(yǎng)居世界領(lǐng)先水平。

一、立題

　　1973年初的一天，我見到介紹水稻、小麥花藥培養(yǎng)誘導(dǎo)植株成功的單行本，內(nèi)容新鮮，非常吸引人。考慮到橡膠樹種質(zhì)資源日趨狹窄，選育新品種日益困難，連想到橡膠花藥培養(yǎng)的潛在作用，決心開展此項(xiàng)研究。立題報(bào)告很快送交當(dāng)時(shí)的兵團(tuán)熱帶作物學(xué)校（原熱帶作物兩院）教研部副部長黃宗道審批。清楚記得，幾天后就得到回應(yīng)，問我：“如果立題，你干不干？”我說：只要領(lǐng)導(dǎo)支持，當(dāng)然干啦！“怎么不支持吶！”（文革時(shí)期，科研幾乎停頓，沒有領(lǐng)導(dǎo)支持，什么也干不成）橡膠花藥組織培養(yǎng)及其應(yīng)用的研究課題就這樣審定了。于當(dāng)年上半年采摘春花開始橡膠花藥培養(yǎng)。單位指定王澤云為課題負(fù)責(zé)人，韓瓊元等同志參加。同年年中，華南熱帶作物科學(xué)研究院橡膠系育種組的曾憲松等也從夏花開始培養(yǎng)。1976年，王澤云等人從華南熱帶作物學(xué)院返回華南熱帶作物科學(xué)研究院，與曾憲松等人合并共同研究。1973年春，中國科學(xué)院遺傳研究所、保亭熱帶作物科學(xué)研究所和海南農(nóng)墾橡膠研究所三個(gè)單位協(xié)作，也采用春花開始花藥培養(yǎng)。1973年后，云南熱帶作物科學(xué)研究所、福建熱帶作物科學(xué)研究所、廣西橡膠所、華南熱帶作物科學(xué)研究院粵西試驗(yàn)站、廣東徐聞?dòng)N站等單位相繼開展相關(guān)研究。到20世紀(jì)80-90年代，由于研究經(jīng)費(fèi)、研究難度、體制變化等原因，上述大多數(shù)單位中止了研究。橡膠熱帶作物生物技術(shù)的科研工作，受到國家和單位領(lǐng)導(dǎo)的重視。1977年農(nóng)牧漁業(yè)部得知我院培養(yǎng)橡膠花藥植株獲得成功，發(fā)來專電祝賀。1983年農(nóng)牧漁業(yè)部在北京召開了第二次全國橡膠樹選育種會(huì)議，在制定的橡膠樹選育種方針中，新增了“積極開展新技術(shù)育種”內(nèi)容。1988年從華南熱帶作物科學(xué)研究院橡膠栽培研究所遺傳育種室分出細(xì)胞技術(shù)、橡膠組織培養(yǎng)和種質(zhì)資源三個(gè)課題組，從華南熱帶作物學(xué)院橡膠栽培系分出有關(guān)生物技術(shù)部分，經(jīng)農(nóng)業(yè)部、國家計(jì)委和國家科委批準(zhǔn)成立熱帶作物生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。華南熱帶作物研究院的花藥組織培養(yǎng)分別列入“六五”、“七五”、“八五”、“九五”國家攻關(guān)計(jì)劃。

二、研究工作

　　經(jīng)過從無到有，直至開始應(yīng)用的艱難歷程。研究工作在人手少，設(shè)備差，無任何借鑒資料情況下起步。當(dāng)初研究條件之差，如今難以置信。因沒有培養(yǎng)架，培養(yǎng)材料是放在床鋪上的；沒有控溫設(shè)備，培養(yǎng)室是靠灑水降溫的；缺少冰箱，配制培養(yǎng)基的母液是提到醫(yī)院保存的（當(dāng)時(shí)兩院只有兩臺(tái)舊冰箱，一臺(tái)在醫(yī)院，一臺(tái)在植保所）；缺少經(jīng)費(fèi)，塞試管的棉球是育種組老師制作的；缺少接種室，滅菌后的培養(yǎng)基是從學(xué)院肩挑到研究院接種的。不僅設(shè)備差，工作環(huán)境也不好。接種轉(zhuǎn)移培養(yǎng)材料，都在四周密封的又矮又小的玻璃房內(nèi)進(jìn)行。房間經(jīng)紫外線照射殺菌，氧氣少，臭氧多，人呼吸困難，又點(diǎn)燃酒精燈，二氧化碳劇增。進(jìn)接種室常有嘔吐感，呼吸加速。在炎熱季節(jié)，穿上白大褂，工作不到十分鐘，臉上汗珠就往下滴，工作2-3個(gè)小時(shí)出來，全身衣褲就象被雨淋過一樣。連續(xù)幾年在這種條件下工作，體質(zhì)明顯下降。一天李瓊英突然頭暈，到醫(yī)院檢查，醫(yī)生嚇了一跳，她的白血球竟下降到三千二百，不到正常人的一半，醫(yī)生下令全休治療。同事勸王澤云也去檢查，結(jié)果白血球亦降至三千五百，經(jīng)透視，又發(fā)現(xiàn)兩肺紋理增粗。不僅研究條件差，而且橡膠組織培養(yǎng)難度大，但是，大家毫不倦怠，充滿期待，不畏艱辛，探索前進(jìn)。經(jīng)過花藥體胚發(fā)生、發(fā)育和萌發(fā)的諸多內(nèi)外因子研究，終于在1977年與馬來西亞同期培養(yǎng)出世界上第一批花藥體細(xì)胞植株，1978年又移栽成活國內(nèi)外第一批花藥植株，計(jì)30株。移栽也是個(gè)難關(guān)。為了爭取一次移栽成功，查閱橡膠種子育苗經(jīng)驗(yàn)，參照植株在試管中的生長條件，制定一個(gè)包括溫度、濕度、基質(zhì)、光照、養(yǎng)分、防病等內(nèi)容的移栽方案，并邀請(qǐng)橡膠栽培學(xué)專家許成文等幾位專家，商討后實(shí)施。1979年第一批植株移植到大田，1984年已正式割膠。

　　經(jīng)過長期研究，創(chuàng)立了分階段晝夜多次變溫培養(yǎng)方法，革新了培養(yǎng)基，建立有特色的培養(yǎng)技術(shù)。參試的20多個(gè)品種都可以誘導(dǎo)出苗，包括雄蕊敗育的GT1。至20世紀(jì)末，植株誘導(dǎo)率提高到160 %（海墾2）。建立體細(xì)胞植株的幼態(tài)增殖原種圃，包括我國7個(gè)大規(guī)模推廣品種——熱研7-33-97、大豐95、海墾2、文昌217、PR107、GT1、RRIM600，可以大量不斷地提供幼態(tài)芽條，供生產(chǎn)使用。

　　為了培育橡膠自根無性系（老態(tài)），早在20世紀(jì)50-60年代國內(nèi)外就進(jìn)行過大量扦插繁殖試驗(yàn)，均未成功。開展橡膠組織培養(yǎng)后，斯里蘭卡、泰國、法國、印度等許多國家采用實(shí)生苗或老態(tài)無性系作起始材料培養(yǎng)自根無性系，所得植株前者產(chǎn)量低，后者與供體接近，意義不大。我們從實(shí)用出發(fā)，一開始就注重選用優(yōu)良品種，特別是大規(guī)模推廣品種的花藥植株作外植體，采用花藥培養(yǎng)和微體繁殖相結(jié)合的創(chuàng)新的技術(shù)路線，不僅成功地培養(yǎng)出自根無性系，而且實(shí)現(xiàn)了長期夢(mèng)寐以求的幼態(tài)復(fù)壯。經(jīng)過多年研究，繁殖系數(shù)達(dá)到3-4（45天左右），生根率和移栽成活率達(dá)到90 %左右。建立生產(chǎn)示范區(qū)2個(gè)，計(jì)60畝。

　　在熱作兩院愚公橋旁，生長著一批特殊的橡膠樹，它們既象實(shí)生樹，又是無性系，這就是高產(chǎn)的新型無性系，也是世界上第一個(gè)橡膠花藥體細(xì)胞植株試驗(yàn)區(qū)，于1981年建立，1987年正式開割測產(chǎn)。歷年共建各種試驗(yàn)區(qū)200多畝。經(jīng)多品種多試驗(yàn)區(qū)的多年觀測，新型無性系——自根幼態(tài)無性系和芽接幼態(tài)無性系，與相同品種傳統(tǒng)芽接樹相比，展現(xiàn)出許多優(yōu)異性狀：（1）產(chǎn)量提高20 %-30 %；（2）生長加快5 %-15 %；（3）抗逆性增強(qiáng)，在遭受風(fēng)害、寒害后有較強(qiáng)的萌生枝條、恢復(fù)樹冠、重新割膠能力；（4）自根幼態(tài)無性系還可免去芽接工序，選用的抗寒品種有可能克服“爛腳病”。

　　新型無性系具有明顯的幼態(tài)形態(tài)和特性，表現(xiàn)與桉樹、杉木等林木一樣的幼態(tài)效應(yīng)，證實(shí)發(fā)育階段從老態(tài)回復(fù)到幼態(tài)，實(shí)現(xiàn)幼態(tài)復(fù)壯，這是高產(chǎn)速生的重要依據(jù)。吳繼林等（1998）也從樹皮結(jié)構(gòu)和生化方面提供高產(chǎn)速生的證據(jù)。研究表明，與相同品種的芽接樹相比，來自體細(xì)胞植株的芽接幼態(tài)無性系的莖圍增大，乳管層數(shù)增多，干膠、膠乳糖和無機(jī)磷含量均增高，平均最初流速率加快。兩者種種差異的實(shí)質(zhì)是相關(guān)基因表達(dá)在時(shí)間、空間和強(qiáng)度上的差異。

　　1984年“巴西橡膠花藥培養(yǎng)優(yōu)良品種新技術(shù)”成果，獲國家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。2005年“橡膠樹高產(chǎn)速生新型無性系種植材料的研制與繁殖”成果，獲海南省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。

三、難度和水平

　　1．難度

　　橡膠花藥組織培養(yǎng)是國內(nèi)外公認(rèn)的難題。號(hào)稱天然橡膠科技強(qiáng)國的馬來西亞，1971年開始橡膠花藥培養(yǎng)，經(jīng)過長達(dá)6年研究，1977年誘導(dǎo)出第一株花藥體細(xì)胞植株，后多年不能重復(fù)，直至1984年才重新出苗。不僅植株誘導(dǎo)難度大，移栽難度也大。馬來西亞頭幾次移栽均告失敗，直至1986年才移栽成活第一棵植株。K.Paranjothy（1975）在總結(jié)橡膠組織培養(yǎng)工作中指出：“橡膠研究工作中普遍反映出愈傷組織培養(yǎng)成完整小植株的艱巨性”。英國學(xué)者H.M.Wilson等（1975）在橡膠組織培養(yǎng)中深有感觸地說：“巴西橡膠是許多木本植物中較難進(jìn)行組織培養(yǎng)的樹種”。馬來西亞橡膠研究監(jiān)督B.C.Sekar（1981）也在橡膠國際會(huì)議上強(qiáng)調(diào)指出：橡膠花藥培養(yǎng)難度大。

　　2．水平

　　鑒于天然橡膠是具有不可替代性的重要工業(yè)原料，是戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，為了提高產(chǎn)量，30多年來橡膠組織培養(yǎng)一直成為國內(nèi)外競相研究的課題。中國、馬來西亞、法國、印度、斯里蘭卡、泰國、印尼、英國、越南等國均開展相關(guān)研究。在國外，花藥培養(yǎng)先進(jìn)的是馬來西亞，雖然也在1977年培養(yǎng)出苗，但是，與該國相比，我院研究起步晚2年，移栽成活早8年，沒有發(fā)生多年不能重復(fù)出苗的問題。微體繁殖方面，在國外先進(jìn)的是法國，至今仍處于試驗(yàn)階段。

　　1981年馬來西亞橡膠研究院院長A.B.Aroped在橡膠研究國際會(huì)議上宣稱：“中國橡膠花藥培養(yǎng)的成果是國際領(lǐng)先的，超過馬來西亞?！?985年召開的國際天然橡膠會(huì)議上，馬來西亞原產(chǎn)部部長梁棋祥致開幕詞中說：“中國在組織培養(yǎng)方面，在世界上居領(lǐng)先地位，值得大家高興，也值得各國國學(xué)習(xí)?！?/p>

　　我院于1984年和2005年獲得的兩個(gè)成果，經(jīng)鑒定委員會(huì)專家鑒定，分別確認(rèn)“居國內(nèi)外領(lǐng)先水平”和“處于世界領(lǐng)先水平”。

　　國際領(lǐng)先水平的研究成果，提高了我國橡膠科技地位，為我國天然橡膠事業(yè)作出了貢獻(xiàn)。

四、對(duì)外交流

　　花藥體細(xì)胞植株的培養(yǎng)和移栽成功，引起許多植膠國家的關(guān)注和好評(píng)，來訪、參觀、學(xué)習(xí)活動(dòng)頻繁。

　　1980年馬來西亞原產(chǎn)部部長梁棋祥率團(tuán)訪問我院，對(duì)橡膠花藥培養(yǎng)表現(xiàn)出濃厚興趣，除實(shí)地參觀植株外，晚上部分成員又詳細(xì)詢問相關(guān)情況。代表團(tuán)訪問后，香港《遠(yuǎn)東經(jīng)濟(jì)評(píng)論》1980年6月號(hào)報(bào)道，中國橡膠研究工作在許多方面無疑與馬來西亞并駕齊驅(qū)，最卓越的成就就是組織培養(yǎng)。1980年中國和馬來西亞兩國舉行部長級(jí)會(huì)談，馬方提出并經(jīng)會(huì)談簽訂協(xié)定，要派人來我院學(xué)習(xí)。

　　1984年受國際橡膠研究和發(fā)展委員會(huì)委托，我院舉辦國際橡膠組織培養(yǎng)培訓(xùn)班，學(xué)員來自馬來西亞、泰國、斯里蘭卡、法國、象牙海岸五個(gè)國家，教材分十講，另有四個(gè)實(shí)驗(yàn)，歷時(shí)半個(gè)月。有的學(xué)員用培訓(xùn)班帶回去的材料，很快培養(yǎng)出花藥植株，推動(dòng)了橡膠組織培養(yǎng)的發(fā)展。

　　1986年8月7日至8月29日，法國橡膠研究所組織培養(yǎng)負(fù)責(zé)人M.P.Carron來我們研究室學(xué)習(xí)和交流，涉及內(nèi)容廣泛、深入，他關(guān)注體胚形成的相關(guān)問題，特別要求觀看組織學(xué)研究的片子。

　　1991年他再次到我們實(shí)驗(yàn)室參觀、學(xué)習(xí)和交流。

　　2002年M.P.Carron又一次率團(tuán)帶領(lǐng)同行3人，參觀了我們實(shí)驗(yàn)室、苗圃和大田試驗(yàn)區(qū)，并詳細(xì)詢問了相關(guān)情況。

　　1991年、1992年和1994年，熱帶作物生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與國家科委國際合作司聯(lián)合，舉辦三期熱帶植物生物技術(shù)培訓(xùn)班，參加培訓(xùn)人員大多來自東盟國家，多數(shù)為博士、碩士學(xué)位。每次培訓(xùn)，學(xué)員對(duì)橡膠花藥培養(yǎng)都表現(xiàn)出濃厚興趣。

五、應(yīng)用前景

　　80多年來沿用的芽接樹是繼實(shí)生樹之后的第二代種植材料，其推廣應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了良種繁育制度和種植材料的第一次變革，使全球天然橡膠產(chǎn)量大幅度提高。新研制和繁育成功的高產(chǎn)速生新型無性系是繼實(shí)生樹和芽接樹之后的新一代種植材料，其推廣應(yīng)用，將導(dǎo)致橡膠良種繁育制度和種植材料的第二次變革，使我國乃至世界天然橡膠產(chǎn)量提升到一個(gè)新的水平。英國同行H.M.Wilson（1975）曾這樣說：若能以組織培養(yǎng)技術(shù)，用體細(xì)胞胚繁殖橡膠優(yōu)良無性系，則對(duì)于天然橡膠工業(yè)將是重大貢獻(xiàn)。

　　新型無性系深受用戶歡迎。瓊海市石壁鎮(zhèn)種苗代理人何朝秀說：橡膠試管苗生長好，產(chǎn)量高，芽眼生長出來的都是高產(chǎn)樹，不會(huì)象傳統(tǒng)芽接樹那樣，芽眼死了變成實(shí)生樹，所以，現(xiàn)在我們這里橡膠農(nóng)民都喜歡種植試管苗。并主動(dòng)提出“我愿當(dāng)瓊海地區(qū)試管苗代理人”。

　　中國是橡膠大國，種植面積已突破1000萬畝，大面積種植成功已有40多年歷史。目前正應(yīng)加快步伐進(jìn)入大面積更新時(shí)期，每年需更新面積30-40萬畝。國內(nèi)外植膠歷史證實(shí)，選用高產(chǎn)無性系更新膠園，都會(huì)使產(chǎn)量劇增。除了大面積更新外，植膠面積也在不斷擴(kuò)大，1999年以來，新增面積100萬畝左右。隨著天然橡膠消費(fèi)量的快速增長和膠價(jià)的高速攀升，勢(shì)必進(jìn)一步推動(dòng)我國橡膠的更新步伐和種植面積的擴(kuò)大。所以，高產(chǎn)速生新型無性系的應(yīng)用前景十分廣闊。

（王澤云  中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究員）