為了獲得好吃好看還抗病的百香果，科學家都做了哪些努力？

出品：科普中國

作者：莫海波 吳福川（中國科學院西雙版納熱帶植物園）

監(jiān)制：中國科普博覽

近期，由中國科學院西雙版納熱帶植物園（簡稱“版納植物園”）園林園藝中心正高級實驗師吳福川團隊研發(fā)培育的8個西番蓮新品種，成功進行了國際登錄。本次新品種登錄是繼2021年西番蓮新品種Xishuangbanna Red（版納紅）國際登錄后的再次認證，標志著版納植物園西番蓮新品種研發(fā)能力進入國內(nèi)領(lǐng)先水平。

西番蓮屬“明星”百香果：集觀賞和食用于一身的熱帶水果

西番蓮屬（Passiflora）植物多為草質(zhì)的多年生藤本，全世界約有500種，90%以上的種類分布于中南美洲的熱帶至亞熱帶地區(qū)，只有一小部分種類分布于亞洲。西番蓮屬中最為出名的當為原產(chǎn)南美洲的雞蛋果（P. edulis），果實外觀橢球形，形似雞蛋，果汁香氣濃郁，具有菠蘿、草莓、香蕉、番石榴、檸檬等多種水果的香味，英文名為passion fruit，中文俗稱百香果。

百香果

（圖片來源：Veer圖庫）

百香果是一種原產(chǎn)熱帶美洲的藤本植物，最為獨特的便是它開的花。西番蓮屬大部分植物的花都有5枚花萼和5枚花瓣，分兩輪排列。西番蓮屬植物的花都帶有大量的須狀的絲，植物學上稱為“副花冠”。

不同種類的副花冠的長度、彎曲度和顏色不同，變化十分豐富，是西番蓮花朵上最為奇特的一個結(jié)構(gòu)，它們圍繞著花心排列，通常排列成2-3輪，形似表盤上的刻度，再加上它們立起分叉形似指針的雌雄蕊，讓整朵花的造型宛如一個時鐘表盤，非常奇特。

百香果開的花

（圖片來源：Veer圖庫）

百香果進入我國的時間不長，**最早是由臺灣省于20世紀初引進栽培，**后來新中國成立后，沿海的廣東、福建等省又從東南亞引入，直到80年代后才逐漸在華南地區(qū)的水果市場上流行起來，并在廣西、福建等省得到推廣種植。目前商業(yè)栽培食用的百香果有紫果、黃果及其雜交種這三大類。

百香果果實營養(yǎng)豐富，且能長期掛果，全年可采，具有極高的經(jīng)濟價值，已發(fā)展成為全球熱帶和亞熱帶地區(qū)廣泛種植的水果。百香果原產(chǎn)南美洲熱帶，生性喜四季溫暖、陽光和水分充足的環(huán)境，不耐霜凍，喜pH 6.0左右，排水良好的肥沃土壤，在我國福建、廣西、廣東、海南和云南均比較適合大規(guī)模種植。

西雙版納位于云南南部，地處熱帶北緣，這里的氣候和土壤條件都非常適合栽種百香果，甚至在路邊的灌叢中都有自然長出的野化植株。版納植物園自20世紀80年代起引入并推廣種植百香果，后來逐漸在整個西雙版納推廣開來。西雙版納的傣族人民喜食酸味的水果蔬菜，很早便將百香果作為一種酸味食材，用來制作各種美食，因而百香果也成為當?shù)厝嗣袢粘Ｉ畹囊粋€重要水果。

百香果飲品

（圖片來源：Veer圖庫）

讓西番蓮順利“生娃”實屬不易

西番蓮屬的園藝品種眾多，目前全世界已有的品種已達上千個，但想要培育出一個獨一無二的新品種絕非易事。

野外野生的版納西番蓮

（圖片來源：中國科學院西雙版納熱帶植物園）

目前，西番蓮新品種培育主要有種間雜交和多倍體化兩種途徑。種間雜交就是將兩個野生種（或有可育能力的栽培品種）進行授粉，再將獲得的種子培育出開花的植株，然后從中篩選出花朵（或果實）性狀優(yōu)異、獨特且穩(wěn)定的后代作為新品種。這一方法周期較長，后代可獲得的變異有限。

多倍體育種就是采用物理或化學的方法將二倍體幼苗進行染色體加倍，獲得四倍體后代。這一方法通?？梢垣@得花朵或果實更大的新品種。

對于培育西番蓮新品種而言，其中最關(guān)鍵的是優(yōu)良雙親雜交組合的選擇，也就是說必須為“西番蓮寶寶”找到它真正的“爸爸媽媽”，并且在新品種成長過程中給予適當?shù)娜斯ず亲o，使其順利開花結(jié)果，最終從中篩選出性狀獨一無二的優(yōu)良品種。整個過程費時費力，耗時短則一年，慢則兩年。

除了雙親選擇上的困難以外，種植過程中還會面臨包括莖基腐病等病蟲災害。

以莖基腐病為例，為了克服這一毀滅性病害對植物生長的危害，版納植物園園林園藝中心吳福川團隊創(chuàng)造性地選用抗性較強的細齒西番蓮（P. serrulata）與綠果西番蓮（P. maliformis）作為父母本，通過人工授粉雜交的方法培育出抗莖基腐病的雜交后代F1并將其作為砧木，再挑選帶有葉芽的百香果幼嫩枝條為接穗，最后將兩者嫁接在一起培育出新的百香果種苗。

抗性砧木

（圖片來源：中國科學院西雙版納熱帶植物園）

歡迎來到西番蓮屬植物的視覺盛宴

西番蓮屬植物大多具有非常美麗和精巧的花朵，它們花色艷麗、群體花期長、生長旺盛，是一類有著很高觀賞價值的熱帶藤本花卉。近年來，吳福川團隊通過不斷收集觀賞價值較高的西番蓮原生種，開展了大量的人工雜交育種工作。2021年8月，該團隊培育的Xishuangbanna Red（版納紅）西番蓮成為我國首個獲得國際西番蓮協(xié)會權(quán)威認證的新品種，具有十分重要的開創(chuàng)意義。

西番蓮新品種“版納紅”

（圖片來源：中國科學院西雙版納熱帶植物園）

版納紅為人工誘變選育而成的四倍體，與二倍體親本紅花西番蓮（P. miniata）相比，表現(xiàn)為花瓣、花萼增厚，花瓣、萼片邊緣具有不規(guī)則的齒狀，副花冠兩輪，均增粗變短，花分泌蜜汁增多。柱頭、花藥、苞片上的腺體均增大，葉片長約8.5厘米，寬約5厘米，較親本增厚增大，邊緣呈不規(guī)則銳齒狀。整個花朵比親本紅花西番蓮的花朵重45%左右。

“版納紅”解剖圖

（圖片來源：中國科學院西雙版納熱帶植物園）

時隔兩年，由該團隊培育出的8個西番蓮新品種又成功喜獲國際登錄認證。8個新品種分別為Ziying（紫瑩）、Xiyuan Red（西園紅）、Zhuangyuan Red（狀元紅）、Banna Sky（版納天空）、The Spirit of the sea（海之精靈）、Mansai Red（曼賽紅）、Mansai 1（曼賽1號）、Mansai 8（曼賽8號）。

紫瑩、西園紅、狀元紅、版納天空

（圖片來源：中國科學院西雙版納熱帶植物園）

海之精靈、曼賽紅、曼賽紅1號、曼賽紅8號

（圖片來源：中國科學院西雙版納熱帶植物園）

其中最值得一提的是紫瑩西番蓮，它是由細齒西番蓮與綠果西番蓮雜交授粉后獲得的F1子代中篩選出的優(yōu)良后代，花朵外觀與母本綠果西番蓮近似，但果實成熟后黃色，有濃郁的香氣，**既可以作為培育商品百香果種苗的嫁接砧木，又是一種觀賞和食用兼?zhèn)涞奈鞣徯缕贩N，**非常值得生產(chǎn)中推廣種植。

西園紅、狀元紅、曼賽紅、曼賽1號、曼賽8號，均是來自紅花西番蓮的雜交后代，花朵均以濃郁的大紅色為主，主要區(qū)別在花瓣上的長寬、大小以及副花冠的顏色和長度上。

西園紅以花瓣向下反折為主要特點；狀元紅具有黃綠色的葉片；曼賽紅的花色比較深，呈暗紅色，副花冠以白色為主；曼賽1號和曼賽8號比較相似，但前者副花冠紅白相間，而后者的副花冠以暗黑色為主。3個西番蓮新品種之所以以“曼賽”取名，是因為它們皆由版納植物園與勐侖鎮(zhèn)曼賽村共建的水果采摘園選育而來。

觀賞植物也能擁有一張“身份證”？

全世界觀賞植物的種類繁多，人工培育出的品種也很豐富。物種的多樣性、品種的多樣性已經(jīng)達到一個非常龐雜的程度，如果沒有一個嚴格的國際標準管理體系作為依據(jù)和準則來約束，**則將會使各種觀賞植物品種在流通中變得雜亂無章。**因此，開展國際登錄工作在世界觀賞植物領(lǐng)域中是十分必要的。

觀賞植物品種的國際登錄是園藝學術(shù)界的一個體系，對保證觀賞植物品種名稱的一致性、準確性、穩(wěn)定性意義重大。通常情況下，一個花卉新品種要經(jīng)過相應的國際登錄機構(gòu)的審核和確認后，才能在年報中登記它的名字。

這點很像人類社會的身份證登記，**植物新品種有了這樣一張“身份證”，相當于獲得了國際園藝體系的認可，建立了屬于該品種的標準名稱和檔案，**便于在今后的研究、生產(chǎn)、推廣和流通中有據(jù)可循。

“版納紅”國際登錄證書

（圖片來源：中國科學院西雙版納熱帶植物園）

目前，西番蓮屬新品種的國際登錄機構(gòu)是由位于英國的國際西番蓮協(xié)會（Passiflora Society International）負責，申請人可以在該機構(gòu)的官方網(wǎng)站上直接填寫相關(guān)資料來進行品種登記，需要申請人提供個人信息、培育地的氣候條件、新品種的花、葉、果的性狀特征及相關(guān)彩色照片等。在完成信息的提交并通過審核后，我們便能成功為植物辦理一張“身份證”啦！

結(jié)語

植物新品種的培育過程雖然艱辛，但是能為一個產(chǎn)業(yè)帶來深遠的影響。更多的花卉、水果新品種將為人類提供更多的選擇，同時增加品種的多樣性，也可以避免因單個品種的生產(chǎn)受到重創(chuàng)后帶來嚴重的后果。

生長中的植物幼芽

（圖片來源：Veer圖庫）

版納植物園園林園藝中心吳福川團隊目前在做的育種工作除了西番蓮屬外，還包括熱帶睡蓮、羊蹄甲屬、玉葉金花屬等類群，并且也已取得一些階段性成果，獲得國家林業(yè)和草原局頒發(fā)的品種權(quán)證書，今后還將繼續(xù)在熱帶植物的資源收集和品種培育中不斷創(chuàng)新。