探秘金森集团细胞工程种苗繁育项目用一个细胞 造一片森林

探秘金森集团细胞工程种苗繁育项目用一个细胞 造一片森林

技术人员在接种室里进行瓶苗的转接培养。

探秘金森集团细胞工程种苗繁育项目用一个细胞 造一片森林

培养室里,光照培养下的杂交鹅掌楸种苗。

探秘金森集团细胞工程种苗繁育项目用一个细胞 造一片森林

鹅掌楸广泛用于园林绿化和经济用材。

●本报记者 郑丽萍 通讯员 武 辉 谢裕红 文/图

从植物的种子里取出细胞,经过技术处理,它就能落地生根;如果再使用一些技术手段,它还能“克隆”出无数相同的植物。这听起来似乎不可思议,可位于将乐县万安镇的福建金硕生物科技有限公司细胞工程种苗繁育中心,却让这项技术成为了现实。

福建金硕生物科技有限公司,是福建金森集团有限公司的全资子公司,一家集花卉苗木种植、研发、生产、销售于一体的现代化高科技企业。2014年初,金森公司和南京林业大学施季森教授带领的团队紧密合作,建成并投产了年产2000万株的林木细胞工程种苗规模化繁育生产线,这是我国首个成功应用细胞工程技术,实现林木种苗规模化繁育的产业化项目。

这项技术,从根本上改变了“一粒种子育一株苗”的传统繁育方式,实现了“给我一个细胞,还您一片森林”的愿景,推动传统林木种业向工业化转型升级,促进现代林业发展和生态文明建设。

一个细胞的成功“克隆“

3月5日,金硕公司细胞工程种苗繁育中心的培养室里,在光照培养下,培养架上杂交鹅掌楸的胚芽,已成长为一株株绿油油的种苗,不久后,它们将离开这里,接受外界的“洗礼”。

6年前,一个是掌握核心技术的科研团队,一个是森林资源培育型上市公司,南京林业大学与金森公司“联姻”后,开展了以杂交鹅掌楸体胚发生技术种苗繁育为产业化的重点开发项目。这批种苗,就是合作“诞下”的成果。

然而,要把科研成果从实验室里搬出来,并不容易,科研人员经历了一波三折。

校企合作后,金硕公司派出几批技术员,到南京林业大学进行杂交鹅掌楸细胞工程繁育种苗技术培训。公司副总经理余洪就是第二批被选送去的技术员,在那里,他进行了为期1个月的强化学习。

学成归来后,余洪和其他技术员自信满满地走进公司的车间,准备把在实验室里掌握的技术“复制”过来,但结果却不尽如人意,他们培养出来的细胞全部“阵亡”,成活率为零,这让大家措手不及。

接下来的两个月,实验仍毫无进展,该如何攻克这个技术堡垒?

“由于之前的实验都在条件优越的实验室里进行,而在具体实践中,会存在很多不可控的因素,到底是哪个环节出了问题?”当时的余洪也很困惑。后来,他们与南京林业大学派来协助实验的两位博士又进行了无数次尝试,最后,终于在每个容器里成功培育出几株零星的种苗,这让他们欣喜若狂。

实现了“0”的突破,标志着向成功迈出了重要的一步。但距离成功还只是“万里长征”第一步,要让一个细胞成功实现扩繁,进而培养出无数株的种苗,这条路还很长。

“细胞在营养液中也需要呼吸,如果不摇动,它们会被‘淹死’,如果摇得不均匀,它们也会死去。”在分析细胞成活率不高的原因时,余洪打了一个有趣的比方,“组织细胞对摇床的速度和稳定性要求极高,这也是提高存活率关键的一环。”

又经过3个多月的摸索,通过不断调整和改善培育环境、提升技术手段,他们终于成功了:细胞的成活率几乎达到了实验室水平,一个细胞成功地实现了“克隆”!当这些“种胚”发芽生长成为一株株茁壮的苗木时,它们便是一片片森林。

“杂交鹅掌楸种播苗的成活率大概为20%,而单细胞繁育种苗成活率达90%以上。”福建金硕生物科技有限公司董事长陈海强说,这项技术使得常规技术育苗要花3至4年才能实现的林木种苗繁育目标,缩短到3至4个月完成,单位时间和空间的产出效率提高了100多倍。

科技成果结成“硕果”

实验室里的幼苗下线后,就进入炼苗阶段,这时它们需要入住到智能化温室里。

“就像是不足月的婴儿到了保温箱,这些幼苗还没有能力直面外界的强光、高温等自然条件。”余洪说,它们需要在这里过渡1个月左右,之后才能去感受大自然的阳光雨露。

然而,这些温室里的“花朵”,即使给予了合适的温度和湿度,一不小心也会出现死苗。一开始,在炼苗阶段,幼苗的成活率不到五成。“好不容易让它们成功走出实验室,却在这里又栽了跟头。”又利用了半年多时间,余洪和其他成员才将炼苗的成活率提高至85%左右。

一份耕耘,一份收获。经过不断地技术攻关,金硕公司的单细胞繁育技术已成功从实验室走向了工厂化生产,这里成为我国最大的单细胞育苗工厂。

精于一技、专于一业。目前,金硕公司细胞工程种苗繁育中心年产杂交鹅掌楸优质种苗达500万株以上,销售额500万元左右。2016年,公司参与的“林木良种细胞工程繁育技术及产业化应用”项目成果获得国家科学技术进步奖二等奖。

眼下,金硕公司一批批杂交鹅掌楸幼苗正陆续销往各地。春节前,有重庆的客户预定了一批100万株的杂交鹅掌楸幼苗,价值约150万元,公司正加紧完成这批订单。此前,这位客户已订了一批20万株的造林苗,金硕公司类似这样忠实的客户已遍布北京、安徽、四川等全国各地。

扬己之长天地宽。掌握了细胞繁育的核心技术,如今,金硕公司的产品品种已朝多元化发展,并由当年生苗木向多年生苗木储备。

在组培基地里,一盆盆娇艳欲滴的四季海棠花涌入视线,十分抢眼,这是金硕公司组培的新产品。陈海强介绍,基地里还育有多肉植物、脱毒草莓、牡丹樱、罗汉松等优良品种,公司现在可以根据市场需求,培养多种苗木、花卉、药用植物等组培产品。

“白芨、金线莲、铁皮石斛等药用植物已完成技术储备,随时可以生产。根据客户需求,我们今年计划组培几十万株黄精苗。”对这项技术,陈海强有信心,“公司每年在花卉种苗代加工上收入200万元左右。”

“绿”与“利”,一个都不少

杂交鹅掌楸属木兰科落叶树种,在金硕公司杂交鹅掌楸示范林里,一排排树干上长出的嫩芽正蠢蠢欲动,不久后,这里将绿树成荫。

眼前这片杂交鹅掌楸,是金硕公司2年前造的林子,现在长势约五六米高,地径约四五公分。“杂交鹅掌楸每年可长1.5至2米,可广泛用于园林绿化和经济林。”望着眼前这片1000亩的建设示范林,陈海强估算,待项目建成16~23年主伐期时,木材产值可达1080万元以上。

相比较于其他树种,杂交鹅掌楸具有材质好、结构细密、韧性强、刨面光滑等特点,是市场上很好的家居原材料,目前市场上木材价格大约在2600~3200元/立方米。去年,金硕公司已经与全友家居、宜家家居等多家木材深加工企业建立了原材料供应合作关系。

“以前,由于采用传统技术繁育杂交鹅掌楸较为困难,效率较低,远远不能满足社会对于杂交鹅掌楸种苗的需求,限制了这一优良树种的推广应用。”在陈海强看来,推广种植杂交鹅掌楸,不仅能提高生物多样性,优化林种树种结构,提升森林生态总量质量和效益,还能带动产业发展、促进农民增收,可谓“绿”“利”双收。

金硕公司还为当地农户和建档立卡贫困户提供了70多个固定岗位,有效促进农民增收和贫困户脱贫致富。万安镇坊头村村民徐爱英4年前到金硕公司工作,成为一名种苗管护工人,每年可增加2万多元收入。徐爱英说:“不用背井离乡到外地打工,在家门口就能就业,有稳定的收入,我很满足。”

科技引领,未来可期。陈海强介绍,公司将进一步推动单细胞育苗等高新技术的深度开发,壮大企业核心竞争力,在做大做强已有林木树种产业规模的同时,培育更多珍贵的优质种苗,让用材和生态树种更具多样性,实现当地生态效益、经济效益和社会效益的提升。


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