【科学前沿进展名家系列讲座】洪德元院士畅谈“国色牡丹”的分类与进化之研究历程
12月4日晚七点,来自中科院植物研究所的洪德元院士在我校玉泉路校区礼堂举办了以“牡丹何以成为花中之王”为题的讲座。讲座同时在雁栖湖校区教1-114教室进行了直播。
在讲座的开始,洪院士以诗句“唯有牡丹真国色,花开时节动京城”为引,介绍他与他的团队曾提倡将牡丹评为我国国花,进而引发了对“牡丹何以成为花中之王”的讨论。为使同学们更加深入地了解为何牡丹有资格被评为国花、“King of Flowers”,洪院士结合大量的野外考察图片和精确实验数据,从牡丹野生物种的分类和分布、牡丹野生物种的谱系、牡丹何以成为花中之王和牡丹成为花中之王的生物学因素和人文因素这四个方面对牡丹进行了详细的介绍。
在概述牡丹野生物种的分类和分布时,洪院士主要说明了我国野生牡丹分类:滇牡丹群、川牡丹群和牡丹群,以及相应的分布范围。洪院士先以滇牡丹群为例,否定了两种不恰当的牡丹分类方式。之后又将本被处理为滇牡丹群变种的西藏的大花黄牡丹与滇牡丹群进行对比,表现出了两者间形态、性状的巨大不同,说明前者应是一个独立的牡丹新种。两相结合,从而使同学们对牡丹分类有了大致了解。在此之后,洪院士才详细介绍了牡丹的九个野生种,并以地图的形式划分了分布范围。特别的是,其分布区域线靠近我国国界线,却又始终在国内,被洪院士称作“最爱国的花朵”。
在探究牡丹野生物种的谱系时,洪院士简明扼要的介绍了他的一些研究方法和研究思路,从早期对野生牡丹有限的几个基因的研究,到利用转录组方法实现对野生牡丹几千个基因片段的研究,从而得到用25个单拷贝核基因序列构建9个野生种30份材料的分子树,说明了九个野生牡丹种基因独立、性状和外部形态分明,是九个互相独立的牡丹种,不存在之前猜想的杂交情况。
在此之后,话题正式被引到了对“牡丹何以成为花中之王”的讨论上,其重点则在于验证牡丹杂交起源的推测和揭示有多少个牡丹野生物种参与杂交。洪院士以建立传统栽培品种和野生物种的血缘关系为途径,选取47个未经人工杂交的、有代表性的传统栽培品种为研究对象,对其4个叶绿体基因序列和7个单拷贝核基因序列进行了研究,发现分布于中原的牡丹群中的5个野生牡丹种全部参与了杂交,从而发现了牡丹是花中之王的生物学因素:汇集了五个野生种的遗传资源。
接下来,洪院士对牡丹成为花中之王的生物学因素和人文因素作了总结。牡丹之所以能有如此高的地位,不仅因为其汇集了丰富的遗传资源,也与中原地区人民的习俗有密切的联系。牡丹在自然状态下不同种,不相遇,因而无法形成杂交种;而中原人民进行园中移栽时,将不同野生牡丹种在一起,借助蜂等媒介发生了自然杂交,产生了千姿百态的牡丹花品种,使牡丹成为当之无愧的花中之王,也被外国人誉为“King of Flowers”。
讲座进行到这里,洪院士表示同学们可以对自己感兴趣的方面进行大胆提问。同学们十分热情,就植物分类学、物种定义、“种”的概念和对“洛阳牡丹甲天下”的思考等方面向洪院士请教,洪院士也对这些问题一一做了详细解答,使同学们收益颇丰。
在提问环节之后,洪院士语重心长地与同学们谈论了他研究牡丹、芍药的历程,并多次提及了野外考察的艰辛。洪院士以他在法国东南部和高加索地区的两次亲身经历,说明了野外考察中常常遇到的一些困难、阻碍。然而,纵然挑战不断,洪院士更多的还是关心其中的乐趣,以他的瑞士之行成功预测为例,同学们很自然的感受到洪院士当时的激动和开心。洪院士自己笑着总结说:“(我)一辈子做科学,很辛苦,也很有乐趣。野外工作,很辛苦,很快乐,也很锻炼身体。我今年78了,身体依然很好。”同学们十分感动,现场掌声不断。讲座至此,圆满结束。
主讲人简介:
洪德元,中国科学院植物研究所研究员,中国科学院院士,第三世界科学院院士。中国植物学会副理事长,兼任浙江大学生命科学学院院长,兼任国家自然科学基金委生命科学部主任。美国植物学会通讯会员、日本植物学会通讯会员、国际植物物种项目(世界植物志)指导委员会委员、《Flora of China》(中国植物志英文版)编委会中方副主席。已发表研究论文260篇,其中50余篇在SCI刊物;专著15部(国外4部)。已培养博士28名,其中4位获中科院院长奖学金优秀奖,1位获特等奖,1位获得全国首届优秀博士论文奖。目前正指导博士研究生4名。曾获国家自然科学一等奖2项;国家自然科学三等奖1项;中科院科技进步奖多项;2000年度何梁何利基金科学与技术进步奖;全国优秀博士研究生导师奖。
延伸阅读:
“科学前沿进展名家系列讲座”创办于2014年9月,是中国科学院大学为首批本科生开设的必修课程,同时欢迎研究生和教职工参加,由中国科学院大学本科部主办,讲座召集人为高鸿钧院士(hjgao@ucas.ac.cn)。
该课程按照数学、物理、化学、生物、材料、计算机六个专业,邀请相关科学领域的院士等知名专家开展专题讲座。通过讲述科学故事、介绍相关学科方向的科学前沿进展,让学生在本科第一学年了解不同学科的科研方向和主要进展,拓宽学生的学术视野,为他们最终选择学科专业和专业方向提供更丰富的判断依据。
责编 :陈俊佑