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藏在公园里的“魔法黑科技”

2026-06-25 18:19 北京晚报

来源标题:控制“婚飞”摇蚊提升游览体验 为松树“癌症”找到绿色解药

在前不久举行的第12届北京公园科普游园会上,北京市公园管理中心发布了9项科技成果。国家植物园(北园)破解了“真菌猎手”的诱杀密码,找到了给松树治疗“癌症”的药方;玉渊潭公园首次鉴定出导致北京地区樱花褐斑穿孔病的罪魁祸首主要是互隔链格孢菌等3种致病菌;香山公园古水系研究历时两年,完成12万字报告,首次系统还原清代静宜园“泉—渠—池—湖”水网格局……这些成果既对准一线养护痛点,又着眼花园城市长远发展;既传承传统园艺技艺,又融合前沿科技手段,彰显了市属公园科研团队的攻坚能力与使命担当。

科学治虫

多招防治恼人的“婚飞”摇蚊

春天走在颐和园西堤上,你肯定见过半空中密密麻麻飞着的一团团“黑烟”。别慌,那不是咬人的蚊子,而是一群正在“婚飞”的摇蚊。

“摇蚊虽然长得像蚊子,但成虫口器退化,不叮人也不传播疾病。它们追着人跑,是因为对人呼出的二氧化碳和散发的热量敏感。每年3月上旬是颐和园摇蚊羽化“婚飞”的高峰期,雄蚊成群飞舞吸引雌蚊,完成交配后便死去,前后不过十来天。幼虫则沉入水底淤泥中,以有机物碎屑和藻类为食,是净化水质的好帮手。它们还有个更通俗的名字——红虫,是鱼类最爱的天然饵料。”颐和园管理处园艺古树中心正高级工程师李洁介绍。

不过,当摇蚊数量超过一定阈值,密密麻麻的虫群难免影响游览体验。而颐和园是北京市一级水源保护区,古建众多,不能大面积使用化学药剂。怎么办?颐和园联合天津师范大学,用科技手段给出了答案。

首先要摸清家底。研究团队在北京10处城市湿地持续监测,共鉴定出摇蚊3亚科31属48种,其中32种为北京新记录物种。只有搞清楚“家里有哪些摇蚊、什么时候出来、哪儿多哪儿少”,防治才能有的放矢。

摸清家底后,就可以分门别类地采取防治措施了。针对成虫,园方采用色板诱捕、灯光诱杀、二氧化碳诱捕等物理手段精准降密。针对藏在底泥中的幼虫,团队研发了一款强靶向性颗粒剂——这种小药球撒入水中后能迅速穿透水草直达底泥,在水泥交界面释放有效成分,安全高效地降低摇蚊幼虫密度。

团队还在尝试RNA干扰等基因调控技术,目标是敲除摇蚊的蜕皮基因,让它始终维持幼虫状态、不羽化飞出来扰民,同时保留其作为鱼饲料的生态功能。当然,这离实际应用还有很长的路要走。

李洁说:“我们的目的不是把摇蚊赶尽杀绝,而是通过多种手段让它回归到市民能接受的阈值之下,让虫、鱼、鸟和谐共生。毕竟,摇蚊幼虫是鱼的食物,鱼是鸟的食物——这条食物链,成就了昆明湖的生态平衡。保护鱼类、抵制野钓,或许才是最低碳环保的摇蚊防控方式。”

破译密码

“真菌猎手”能布下“天罗地网”

松树也有“癌症”,名字叫松材线虫病。自1982年传入我国以来,已对我国松林带来严重威胁。传统的化学农药虽然能杀虫,却污染环境。有没有一种更绿色、更聪明的办法?国家植物园(北园)高级工程师王瑞珍和她的团队,经过多年攻关,终于破解了“真菌猎手”的诱杀密码,找到提高其对松材线虫杀伤力的方法。

这种“真菌猎手”叫伊氏线虫菌。它是一种专门以线虫为食的真菌,1999年首次被发现。它能产生一种新月形的孢子,像“小钩子”一样粘在松材线虫身上,然后钻进线虫体内,把线虫当成“营养餐”吃掉。因为绿色环保、不污染环境,伊氏线虫菌一直被科学家视为防治松材线虫病的“种子选手”。

不过,以前人们知道伊氏线虫菌能杀虫,却不太清楚它是怎么“锁定目标”的。王瑞珍团队设计了一个巧妙的实验:让真菌和线虫待在同一个空间里,但彼此不接触——相当于“隔空相望”。结果发现,即便没有身体接触,但只要松材线虫靠近,伊氏线虫菌就像长了鼻子一样立刻嗅到信号。一旦感知到线虫的存在,真菌体内数百个“杀虫基因”被瞬间激活,开始大量生产“武器”——那些能粘住并杀死线虫的新月形孢子。用王瑞珍的话说,真菌用“美食”作饵“请君入瓮”,线虫循味而来,却不知自己才是猎物。

研究还有一个意外收获:实验室里长期培养的真菌,就像人长期不锻炼一样会“退化”——杀虫能力越来越弱。但王瑞珍团队发现,只要让退化的真菌和松材线虫“隔空互动”一下,真菌就像被“唤醒”了一样,那些沉睡的杀虫基因重新活跃起来,杀伤力大幅提升,杀线虫的速度也更快了。

更让人惊喜的是,团队在伊氏线虫菌的细胞内部,发现了一群“隐身”的共生细菌。这些细菌就像真菌的秘密盟友,能分泌特殊物质直接溶解线虫的外壳,和真菌里应外合、联手杀敌。

说到这项研究的应用,王瑞珍表示,搞清楚原理后,就可以基于发现的这些关键杀虫基因,开发出更高效环保的生物菌剂。在松林里通过无人机喷洒或树干注射等方式,让“真菌猎手”提前在松树上布下“天罗地网”——一旦松材线虫入侵,就能被迅速识别并消灭。

自主育种

给鸢尾花粉搭建“精子库”

“五一”期间,国家植物园(北园)宿根花卉园里的鸢尾次第绽放,这里展示了1500余株、70余个品种的有髯鸢尾,其中40余个是国家植物园(北园)自主研发的新品种。这背后,正高级工程师朱莹付出了十多年的努力。

2014年,朱莹将研究重心锁定在鸢尾身上。彼时,国外鸢尾品种已上万,国内却极少有单位开展自主育种。朱莹决定培育属于我们自己的国产鸢尾。园内原有的有髯鸢尾多为老品种,缺少花瓣质地硬、褶皱多的新类型。朱莹引进15个国外品种作为基础亲本,种在花盆里精细管护、耐心缓苗。凭着十足细心,15个品种全部存活,两三年后陆续开花,杂交育种正式拉开序幕。

为了筛选优质杂交组合,朱莹整合园内多年积累的种质资源。2017年前后,她做了100多个组合、授粉几千朵花,收获13000多粒种子,播出后得到9000多株实生苗。2020年开花后层层筛选,最终只挑出78个优良单株。种间杂交难度更大——亲和力低、不易结实,即便成功,后代也常与某一亲本高度相似。虽然遭遇一次次失败,但她从不气馁,在反复试错中慢慢摸索规律。

杂交育种时有个重要问题——想杂交的两种花,花期常常对不上。比如“爸爸”先开花了,“妈妈”要半个月后才开,那就得把“爸爸”的花粉存着。更麻烦的是,如果“妈妈”先开了,“爸爸”的花粉要等到第二年才能用上,那就得将花粉提前储存将近一年时间。朱莹尝试将花粉在常温、4℃、零下20℃、零下80℃下保存,反复实验六七年。结果发现,在零下80℃冷冻一整年,花粉依然保持高活力。这相当于给鸢尾花粉建了“精子库”,随时取用,彻底打破花期壁垒。

马兰花也是鸢尾的一种。它的种子发芽极不整齐,今天出一棵明天出一棵,两个月后又冒一棵。这是植物的生存智慧,对人工栽培却是大麻烦。朱莹琢磨:能不能让它们出得又齐又快?她试了8个温度组合都不理想,后来尝试“变温暖层积”——将沙藏种子放在20℃到30℃变温环境下。二十多天后打开袋子,“绿油油的,全长满了。”再配上一点激素处理,储存种子也能在30天内将发芽率冲到80%,彻底攻克了马兰花育苗的核心痛点,为大规模育苗、扩繁铺平了道路。

十年耕耘,朱莹培育的鸢尾已有17个获得新品种权证书,10个通过现场审查等待颁证。国家植物园(北园)已成为有髯鸢尾新品种权数量最多的单位。 

9项重点园林科技成果

1 给松树“治病”——国家植物园破解“真菌猎手”的诱杀密码

2 破解繁育密码——国家植物园濒危植物保护取得重大突破

3 读懂摇蚊“婚飞”之后——颐和园摇蚊监测、生防技术与成果巡礼

4 北方地区艺菊栽培技艺研究取得重要突破

5 石质文物开启“预防性保护”新模式

6 清代官式琉璃建筑遗产的保护研究新探索

7 鸢尾育种破局——全链条创新破解产业痛点

8 从机理到应用——樱花褐斑穿孔病品种抗性研究及防治药剂筛选

9 水脉寻踪——香山公园古水系文化遗产研究与活化实践

责任编辑:纪敬(QC0003)作者:代丽丽

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