11月30日，北京白天的气温降到了5℃，寒风凛冽，吹面如割。位于北三环的几间试验温室中，一簇簇牡丹依然欣欣向荣，有的含苞待放，有的花蕊初吐，还有的悄然绽放……原本在春夏之交才会开花的牡丹，为何能在隆冬季节盛放？在温室里工作的中国农科院牡丹研究中心秘书长、中国农科院蔬菜花卉研究所副研究员薛璟祺告诉记者，这是科研人员在数十年的研究中，以人工手段打破牡丹花苞的休眠，让牡丹在任何想要的时候开放，同时以远缘杂交的方式，获得了更丰富的品种。
中国农科院牡丹研究中心秘书长、中国农科院蔬菜花卉研究所副研究员薛璟祺讲述培育牡丹的故事。新京报记者 王巍 拍摄 制作
育种第一步，在山海间搜集野生资源
牡丹是中国传统文化中的经典符号，国色天香、百花之王，说的都是牡丹。千古年来，留下了太多关于牡丹的咏叹，“竟夸天下无双艳，独占人间第一香”“何人不爱牡丹花，占断城中好物华”，还有最知名的“唯有牡丹真国色，花开时节动京城”。
这种原产于中国的美丽植物，在数千年前，就被我们的祖先驯化、培育，从最初的药用到后来的观赏用，千年历史中，留下了很多传说，也积累了很多名品，如典籍中的姚黄魏紫、赵粉豆绿，俱为爱花人苦苦追寻的千古名品。
不过，在现代，传统的名品逐渐难以满足市场的需要。
从上世纪八九十年代开始，一群科学家开始了牡丹新品种培育的历程。相对于其他作物，牡丹的育种，一切都要从零开始。
“第一步的工作，是搜集野生牡丹的种质资源。”薛璟祺告诉记者。
牡丹原籍中国，是中国本土的花卉，有1400多个栽培品种，它的9个野生种全部原产中国，大多分布在中国的深山大川中。刚刚入行时，薛璟祺曾经花费了很多时间在山林和田野里寻找野生的牡丹。
寻找野生牡丹，并不是把自然界的牡丹挖回来，这样会破坏原始资源，而是收集它们的花粉和种子，“去的最多的，是云南、四川等地方的山里，我们在当地开着车，一座山一座山地找，找到一株，就做一个标记，等到开花的时候，再来收集花粉，结果后（种子成熟后），来收集种子。”薛璟祺说。
多年的搜集，不仅为育种提供了基础，也保存了多样的野生资源，薛璟祺告诉记者，由于气候的变化，尤其这些年的干旱炎热，有些野生的牡丹已经消失了，还有些地方，因为开发等因素，导致当地环境变化，也会让一些野生种质消失。但因为他们提前收集过，所以这些资源被保存了下来。搜集的种子，会带回北京，在北京本地种植、扩繁，但环境的不同，给他们带来了很多麻烦，“比如云南的野生紫牡丹，是适合当地环境的，那里海拔比较高，夏天不那么热，冬天也不太冷，拿到北京以后，第一个问题就是种子不发芽，我们通过低温处理，让种子发芽，种到地里，但到了夏天，天气太热，又死了一批，还有冬天太冷，也会冻死一批。最终，我们在北京的延庆，找到了一块比较适合种植的地方，建立了野生牡丹的种质圃，保存活体的野生牡丹，也进行扩繁，获得更多的植株。”
四季都能开，需要打破牡丹花芽的休眠
牡丹通常在每年的4月-5月开花，一般开放半个月左右即凋谢，花期短是古今爱牡丹人共同的遗憾，古诗中的“姚黄魏紫开次第，不觉成恨俱零凋”“一夜轻风起，千金买亦无”，都是感叹牡丹花期短暂。
怎样才能在更多的时间里看到牡丹花呢？
这是中国农科院牡丹团队的一个重要研究方向。薛璟祺告诉记者，他们发现，牡丹花在非花期的时候，花芽处在一种“休眠状态”，以此积累营养，为下一次开放做准备。而想要让它在非花期的时候开放，就要用人工手段，打破休眠状态，让牡丹开花。
“自然状态下，一株牡丹，在开完一次花之后，要经历夏季、秋季、冬季，到第二年春夏之交再开花。这是它的生物钟，也是自然的周期，想要让它提前开花，或者延后开花，就要人为去调整这个周期。”薛璟祺介绍说，“最重要的是冬天，经过低温阶段，等到春天温度回升，牡丹花芽从休眠中醒来，就会开花，我们要做的，就是通过技术手段，让它误以为自己过了冬天，到春天了，所以就会按照我们的设计，在任何我们想要的时间里开花。”
想要做到这一点并不容易，首先要选择合适的品种。薛璟祺介绍，不是每一个品种都适合这样的调整，事实上，大部分品种休眠得非常深，人工手段很难唤醒，只有一小部分，休眠程度较浅，可以唤醒，在现有品种中，大约有一二十种。
如何唤醒这些“浅睡眠”的牡丹花芽呢？方法有很多，薛璟祺介绍，“低温保存是一种普遍的方法，把想要唤醒的牡丹放在低温环境中，使它误以为到了冬天，经过一段时间后，再挪出来，放在温室里升温，好像冬天过去了，到了春天了，该开花了。这样的情况下，休眠的花芽就会苏醒，生叶、开花。如果低温不能完全唤醒它，我们还有一些其他的方法刺激它苏醒，使它在我们想要的时候开花。”
通过人工干预，科学家们可以让牡丹在任何想要的时候开花，比如中秋节、元旦、春节、国庆等，薛璟祺告诉记者，元旦、春节、国庆节期间开花的牡丹，是当前培育的主要方向，“这个阶段，鲜花的需求量比较大，我们也正在把牡丹做成一种新的年宵花，让节日期间的人们在家里也可以看到牡丹。”
丰富的品种，通过远缘杂交来实现
获得四季都可以开放的牡丹品种，并不是育种工作的结束。
因为“浅休眠”的品种较少，育成可以四季开放的牡丹品种，同样很单一，“很多都是浅粉色的花，不够丰富。”薛璟祺说。
怎样获得更丰富的品种呢？杂交无疑是第一选择，也是当前使用最多的育种方法之一。
“野生的牡丹颜色丰富，品种多样，比如在西藏，有一种野生的黄牡丹，颜色非常正，比传统品种姚黄的黄色更正，姚黄其实是一种浅黄色，开花的过程中，还会逐渐变淡，但这种野生牡丹的黄色就非常好。”薛璟祺说，“但野生牡丹也有自己的缺点，比如花朵通常都比较小，直径一般只有3-4厘米，再如层次不够丰富，甚至是单瓣的，所以我们想，用这些野生资源和已经育成的品种进行杂交，是否可以获得更丰富的品种呢？”
今年11月中旬，中国农学会发布了《31项农业农村重大新技术新产品新装备》，其中，中国农科院蔬菜花卉研究所牡丹团队研发的“系列优异花色牡丹远缘杂交新品种”是唯一入选的花卉新产品。
“这是我们通过远缘杂交的方法获得的一系列新品种，有紫色、深红、浅红、黄色等多个品种。”薛璟祺介绍，“比如其中一款正红色的，颜色和中国红一样，非常漂亮。”
何谓远缘杂交，和普通的杂交有何不同？薛璟祺介绍，生物分类中，有7个层次，界、门、纲、目、科、属、种，一般杂交，都是在种内进行，即同种的植物之间杂交，我们用的方法是不同种之间杂交，所以叫远缘杂交，难度更高。
不同种的牡丹，往往生活在不同环境、不同区域中，花期也往往有差异，因此自然状态下，几乎不可能出现杂交的现象，而人工杂交，也有很多要解决的问题。
“区域和环境问题比较简单，可以人工移栽来解决，把不同地区的野生品种种植在一起，让它们互相授粉，实现杂交。”薛璟祺说，“但还有问题，不同的品种，花期可能不一样，自然授粉是不可能的，如果提供花粉的植株开花更早，我们收集花粉，等到花期晚的品种开花后，再进行授粉。如果提供花粉的开花更晚，就要把花粉保存起来，等到下一年再去授粉。”
每个新品种，至少要两次杂交
农作物育种，往往周期很长，且结果不确定，因此需要耗费巨大的人力和漫长的等待。牡丹尤其如此。
“牡丹是木本植物，一粒牡丹种子，从种下去，到开花，需要4-5年。”薛璟祺介绍，“这意味着我们通过人工授粉，获得了一批杂交的种子，从这些种子种下去，到知道杂交的结果，往往就要4-5年时间。而且，并不意味着，就一定能够育成好的品种。”
杂交是遗传物质交互、选择、分化的过程，不同品种之间杂交，父母本的性状会出现分离，在下一代身上显现出不同的特征，分离的可能性非常多，一次收获成千上万的杂交种子，可能就有成千上万种不同的表现，其中或许只有一两种是比较好的，或者说是育种人需要的，也有可能一种都没有。更大的可能，则是某些个体具有部分育种者想要的性状，这样的情况下，就要进行再一次的杂交。
“基本上，每一个新品种的获得，至少要两次杂交，也就是10年时间。”薛璟祺说。
在这样的杂交中，远缘杂交显示出了更优秀的功能，“杂交是不同品种之间的性状融合和分离，所以理论上来说，父母本的亲缘关系越近，分离得越少，亲缘关系越远，分离得就越多，可选择的就越多。”薛璟祺说，“育种需要付出非常辛苦的努力，有时候还需要一点点运气，运气不好，没有发现好的杂交品种，就只能继续重复之前的工作。”
好在，牡丹团队的运气还算不错，近些年来，已经有很多新品种育成，这些品种已成系列，并进入市场，在各种节日、各种场所展现国色天香。
“根据需要，我们现在可以培育出任何时候开花的牡丹，比如想要在国庆节使用，我们就提前开始培育，让它在国庆节期间开花，其他节日也是如此，在未来，我们的设想中，也有可能做到个性定制，某个人想要在某个特定时候比如生日，家里摆一盆牡丹，我们可以单独培育少数的个体。”
牡丹随时开花的技术，能否被普通人掌握？
薛璟祺介绍，方法并不难，但对环境的要求比较高，“所以目前对普通人来说，还比较困难。牡丹生长对温度、湿度都有一定的要求，家居环境很难满足，比如在冬天，北方干冷，室内可以通过暖气升温，但必然会干燥，湿度不够。南方湿冷，没有空调暖气的话，温度不够，有暖气空调，又同样面临干燥的问题。所以，普通家居环境中，不适合培育冬季开花的牡丹。事实上，当前市场上已经可以买到，价格和其他年宵花差不多，没必要非要自己培育。”
另外，薛璟祺提醒，如果家里在过年的时候买了牡丹，花谢之后，不要扔掉，种在小花园里，它还能自然生长，按照自然规律开花，“任何一株开花的牡丹，至少已经养了5年，扔掉太可惜了。”
牡丹新产业，不只是观赏还有实用价值
薛璟祺所在的牡丹团队，育成的数十种新品种，已经在全国各地落地生根。他介绍，目前，全国推广牡丹种植的面积，在500万亩左右（这个是目前所有牡丹种植面积，不是新品种的面积）。
500万亩牡丹，是否有足够的市场消化？
其实，这些牡丹不仅是用来观赏的，它还是经济作物。
“在古代，牡丹最早是药用植物，根是主要入药部位，叫作‘丹皮’，后来成为了观赏和药用双重功能的植物。”薛璟祺说，在今天，它的药用价值依然十分重要，很多经典的药方中都有牡丹。
通过现代技术，科研人员还发现了牡丹的更多用途，比如牡丹籽，可以用来榨油，不饱和脂肪酸含量极高，其中还有丰富的亚麻酸，是优质的健康食品。
牡丹籽就是牡丹的种子，多为棕褐色、黑色、紫红色等，成年人指甲盖大小，呈不规则状。薛璟祺介绍，牡丹籽的出油率在15%左右，接近大豆的出油率。
牡丹团队还为榨油培育专门的牡丹品种，这些品种的产量，同样接近大豆，“油用的牡丹其实本身也是多用的，可以观赏，可以入药，可以收获牡丹籽。”薛璟祺说。
“我们现在想做的，是让牡丹具备更多的功能，不只观赏，也可以为农民带来经济效益，把牡丹变成经济作物。目前，我们有了牡丹籽油、牡丹花茶、牡丹啤酒等很多产品，事实上，过去的脱贫攻坚中，已经有很多地方因为种植牡丹而获得收益。”
不过，因为推广时间较短，牡丹的产业形态只是刚刚开启，远没有到成规模的阶段，薛璟祺说，“大规模种植牡丹，也就是近10年才开始，有些种得晚的，可能刚刚第一次开花，所以规模效益还没有显现出来。”
作为科研工作者，薛璟祺其实也不希望产业推广的速度过快，“牡丹的育种周期很长，各地的环境不一样，适合的品种也不一样，而要育成更多更丰富的品种，需要更长的时间，所以我们也希望产业发展以稳为先。发展过快的话，可能会让各地都种同一品种，结果因为适应性的问题，有的地方发现效益不好，甚至很差，反而会伤害产业的发展，也会给种植者造成损失。”
新京报记者 周怀宗 摄影 王巍
编辑 张树婧 校对 刘军