100%鉴别!北京名校“三连绝招”,解决"四月飞雪"

京津冀的春日,本应是繁花似锦、绿意盎然,然而杨柳飞絮却如一场“春雪”,给人们带来诸多困扰。飞絮漫天,不仅影响人们的身体健康,导致过敏、呼吸道疾病等问题,还对生产生活、公共安全造成影响。

在此背景下,近日,北京林业大学以“有组织科研”为重要抓手,加强集智攻关。怀揣高度的社会责任感和使命感,北林大凭借自身深厚的学术底蕴和强大的科研实力,为破解杨柳飞絮难题贡献北林大智慧与北林大方案,在中国环境治理的广阔舞台上交上又一份北林大答卷。

杨柳树属于雌雄异株,飞絮主要来源于杨柳雌株的种子。因此,准确识别和标记杨柳雌株是飞絮治理的基础和前提。

对此,近日北林大生物学院张平冬教授团队基于集群分离分析(BSA),采用基因组重测序策略,构建了包含60棵毛白杨雌性植株和60棵雄性植株的性别差异基因池,通过高通量测序获取到与雌雄性别相关的特异DNA序列信息,并据此筛选获得2对可以精准鉴别毛白杨雌雄性别的特异性PCR引物,实现了毛白杨雌雄植株的早期鉴别,鉴别效率高达100%

毛白杨雌雄性别相关的SSR分子标记

这一研究成果为飞絮防治工作提供了精准目标,让工作人员能够制定有针对性的防治方案,也为树种长期更新管理提供了重要参考,大大提升了防治工作的计划性和科学性。

飞絮治理的“终极目标”并非临时抑制,而是实现长效控制与生态并进。要彻底解决杨柳飞絮问题,关键在于循序渐进地调整树种结构,将产生飞絮的雌株替换成雄株或其他更优树种。

对此,北林大多个研究团队在繁育推广优良无絮雄株方面进行了长达几年甚至几十年的科研长跑,终取得了丰硕成果。学校林木育种与生态修复国家工程研究中心康向阳教授团队历时22年,精心选育出‘北林雄株1号’、‘北林雄株2号’这两个三倍体新品种。如今,它们已成为我国北方有效解决杨树飞絮问题的适宜替换品种,逐步推广应用到了天津、河北、山东、山西、河南、新疆等地,助力当地生态建设和城乡绿化发展。

‘北林雄株1号’ ‘北林雄株2号’

此外,林学院刘勇教授团队自主研发的优良品种‘京雄1号’,因其无飞絮等优势,已在首都园林绿化,尤其是老弱病残飞絮杨柳雌株的更新改造中应用推广开来。

‘京雄1号’

生物学院毛白杨遗传改良团队经过近30年长期观测筛选获得的‘和谐杨’系列新品种,作为无花粉或少花粉的毛白杨雄株无性系,不但可以作为北京市及毛白杨其他分布区杨柳飞絮治理的替代品种,还能避免春季花粉过敏人群的过敏反应。当前,研究团队更是突破了‘和谐杨1号’等新品种的组培快繁技术,使不飞絮且少花粉的毛白杨雄株新品种能得以规模化生产,确保了纯正毛白杨雄株良种壮苗的市场供给。

‘和谐杨’系列新品种及新品种权证书

破解杨柳飞絮难题根本在于“植物开花调控”,通过科技手段干预植物发育阶段,从根源抑制飞絮及花粉生成是关键。

为集成创新杨柳飞絮综合防控技术,推动科研与生产一体化发展,4月21日,“杨柳飞絮综合防控关键技术研发”国家林草局揭榜挂帅项目正式启动。

项目包括4项课题,其中,北林大生物学院杜庆章教授团队主持承担“杨柳性别鉴定、飞絮精准防控药剂产品及装备创新”课题,生物学院和工学院其他研究团队深度参与2项课题,共同致力于运用人工智能等多学科交叉技术,提升飞絮治理的智能化、精准化。

杨树蒴果和种絮纤维形态特征

近日,北林大林学院陈仲副教授课题组挖掘出调控种絮发育的关键基因模块,为培育无絮或低絮杨树新种质、解决飞絮问题提供了理论依据和技术参考,这标志着北林大在飞絮治理基础研究中取得了又一阶段性进展。

而在京津冀杨柳飞絮问题治理方面的努力,只是北林大为中国环境治理贡献的一个缩影。多年来,学校在森林资源培育、生物多样性保护等众多领域都发挥着重要作用,这是北林大人在中国环境治理方面的智慧与创新,更是北林大为美丽中国建设砥砺前行的态度与担当。

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素材来源:北京林业大学官网、官微等

#北京林业大学##杨絮#

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更新时间:2025-05-09

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