深秋的中華大地，一場“花的盛宴”次第展開。江蘇、浙江、貴州等10余個省份20余個菊花主題休閑旅游基地陸續開放，新奇特的菊花品種匯聚成一座座菊花博覽館，系列國潮衍生品成為市場新寵，相關主題活動也帶火了周邊的農家樂。
南農菊花新品種。南京農大供圖
在這類集“花海觀光、體育競技、農趣體驗”于一體的鄉村文旅地標背后，是南京農業大學菊花遺傳與種質創新利用團隊歷經三十余年，用科技賦能建立的“基礎研究—技術開發—品種推廣”的全鏈條創新機制。
這套創新機制利用完善的國產商業化育種體系把實驗室育成品種的高顏值變成高產值，推動我國菊花產業實現了中國花用“中國種”。
筑牢菊花產業“中國芯”
作為我國十大傳統名花，菊花已有3000多年的栽培歷史，兼具觀賞、藥用、茶用、食用等多重價值。如今，菊花茶在我國是僅次于茶葉的第二大植物飲品，其種植面積和產值均居世界首位。
原產于我國的菊花還是世界第二大切花，約占切花總量的30%。然而長期以來，國際花卉市場上作切花用的品種多數由國外培育而成。
這也導致我國菊花產業面臨著“卡脖子”困境。南京農業大學菊花遺傳與種質創新利用團隊負責人陳發棣教授告訴《中國科學報》，我國種植的切花菊、園林小菊等商業品種95%以上依賴荷蘭、日本等國進口，且品種單一、抗性差。
“盡管我國原產菊花，擁有豐富的菊花種質資源，但野生種和近緣種的資源分布零散、家底不清、性狀不明，優異資源挖掘滯后，導致自主品種選育嚴重遲緩。”陳發棣說。
“要培育優質抗逆、適應產業需求的自主品種，改變產業現狀，首先要摸清我國菊花種質資源的‘家底’，因為種質資源是培育自主品種的基礎。”上世紀90年代，陳發棣從南京農業大學畢業后留校深造，開啟了菊花遺傳育種研究。
他師從園藝大家李鴻漸教授和作物遺傳育種專家陳佩度教授，兩位導師帶著他到黃山頂上收集紫花野菊，在紫金山頂采集南京野菊。“我就這樣開始做菊花的遠緣雜交與染色體組分析。”陳發棣說，此前，野菊種質的收集與研究在國內還是鮮少有人涉足的領域。
成為團隊負責人后，為對我國野生菊花資源進行系統收集、整理、保存與評價，他帶領團隊開啟了一場跨越三十余載、行程數十萬公里的“尋菊長征”。
從云貴高原到青藏冰川，從東海之濱到西北荒漠，團隊成員們背著標本夾，在海拔5108米的西藏米拉山口，頂著高原反應匍匐巖縫，發現了抗寒性極強的野生亞菊屬植物；攀上湖北神農架的崖壁，采集到香氣獨特且功效成分豐富的珍貴野生菊屬資源；翻越八百里太行山，在刀削斧劈的絕壁上，搜集齊了不同居群的耐旱耐寒、藥用成分高的太行菊寶貴資源。
這些材料已匯聚成為全球保存種質資源數量最多、遺傳多樣性最豐富的菊花種質資源庫——“中國菊花種質資源保存中心”。在此保存的5300余份資源中，包括18個屬37個種的野生資源316份，傳統菊、園林小菊、切花菊、功能性菊花等品種3000余個，為菊花新品種培育和全產業鏈的創新提供了戰略儲備，也成為筑牢菊花“中國芯”的底氣。
從“跟跑”到“并跑”的育種革命
“要想在5300多份資源中挖掘優異種質，傳統育種方法就像‘大海撈針’。基因組圖譜讓我們有了一張地圖，可以‘精準導航’，大大提高育種效率。”陳發棣說，破譯結構復雜的龐大菊花基因成為培育良種、振興產業的關鍵一步。
2018年，陳發棣帶領團隊與中國中醫研究院等單位合作完成首個菊屬植物基因組測序；2023年，進一步破譯了更加復雜的六倍體栽培菊花基因組，在國際上首次提出“節段異源多倍體基因組”，解決了長期以來菊花是同源還是異源多倍體的爭議。基于基因組研究成果，全球首個菊花基因組數據庫同步上線，年訪問量超10萬次，覆蓋70余個國家。
陳發棣告訴《中國科學報》，基因組的破譯為解析菊花重要園藝性狀（花型、花色、株型、抗逆等）形成的分子機制和定向育種奠定了基礎。在植物表型、代謝組學、分子標記等前沿技術加持下，傳統菊花育種模式已被全面改寫。借助全基因組選擇技術，花期、耐澇等性狀選擇效率提升至90%以上，育種周期更從6~7年縮短至4~5年。
從野生菊花種質資源中找到的優良基因要想導入栽培菊花，由于是屬間雜交，難度系數成倍提升——胚的敗育導致傳統雜交往往無法成功。他們圍繞菊花雜交敗育機理進行針對性研究，建立了成熟的菊花遠緣雜交技術體系，通過快速高效對胚的拯救來成功獲得雜交后代。
這項技術助力團隊在國際上率先實現了菊花的6個屬間雜交。他們將黃金艾蒿抗蚜蟲基因、芙蓉菊耐澇基因導入栽培菊花，培育出抗逆性顯著優于進口品種的新種質。“國外園林小菊、切花菊品種到中國大多‘水土不服’，我們選育品種通過遠緣雜交導入抗性基因，抗蚜蟲、耐澇、耐熱性全面領先。”陳發棣說。
“市場、產業需求在哪里，我們的研究就要做到哪里。”陳發棣帶領的團隊每年都會精心配置約200個雜交組合，經過層層嚴選挑出優異后代，再經過品種比較、中試基地測試以及企業全產業鏈驗證，脫穎而出者方能進入市場。
面向產業的研發之外，該團隊還聯合龍頭企業共建育繁推示范基地。團隊成員、南京農業大學教授管志勇說，他們與云南開遠天華園藝有限公司合作建立了“云南開遠切花菊科技小院”等科研平臺，建設了以新品種培育與高效栽培技術研發為主攻方向的菊創園，配備了60余畝研發專用試驗棚。通過遠緣雜交、生物技術育種等手段，攜手企業5年來完成自主知識產權新品種研發30余個。
為進一步加快新品種的培育與轉化應用，團隊先后與昆明虹之華園藝有限公司、昆明繽紛園藝、浙江海豐生物科技股份有限公司、江蘇鶴鄉菊海現代農業產業園發展有限公司等企業建立了良好的產學研合作關系。
從產業需求出發，與企業強強聯手，該團隊持續選育出不同花期的切花菊、園林小菊、茶用菊等系列新品種400余個，授權國家發明專利83件，國家植物新品種權148個，20個品種通過江蘇省農作物品種審定委員會鑒定。
新優品種的育成為中國花用“中國種”提供了品種支撐。截至2025年，該團隊育成的切花菊、園林小菊品種已分別占我國商業化品種的30%和60%，輻射70%產區，打破了國外品種壟斷，為推動我國菊花品種更新和種源自主可控做出了重要貢獻。
以‘南農小金星’為例，這個2015年育成的切花菊新品種，推出不久就成為了龍頭切花企業的主推品種之一。2023年數據顯示，‘南農小金星’單品年銷售量達數百萬支，廣泛應用于婚慶、節日裝飾及日常鮮切花市場。
“以‘南農小金星’等為代表的國產品種，如今已反向輸出至日本、韓國等菊花生產大國，實現中國菊花從跟跑到并跑的跨越。”團隊成員、南京農業大學教授陳素梅說。
全鏈創新催開產業“一路繁花”
“不僅是‘南農小金星’，我們的‘南農衡春’‘南農丹心’‘南農紅蕊’‘南農斐斐’等品種年銷量也已達數百萬支。”團隊成員、南京農業大學教授王海濱介紹，他們針對抗性強、花期長、花色新、花型奇特等方向，定向創制適應市場需求的新品種，收獲了產業端和消費端的一致認可。
據國內知名花卉企業的銷售數據顯示，南農系列種苗的產量已與國際知名品種并駕齊驅。其中“南農丹心”僅用不到一年時間銷量便逼近切花小菊前十，與長銷四年的‘南農小金星’、‘南農粉鶯’共同成為花農的“新寵”。
結合設施切花菊水肥一體化等領先技術，南農菊花已在20多個省市落地生根，一朵菊花激活了鄉村振興的“共富密碼”。
在南京農業大學對口幫扶的貴州省麻江縣，卡烏村黨支部書記羅德章的賬本里，記錄著“一朵菊花改變命運”的故事。
2016年，陳發棣帶領團隊在卡烏村種下第一株試驗菊苗，如今，這里已建成包含350個品種的千畝菊園，配套深加工生產線推動一二三產融合發展，直接或間接幫助2000余名群眾實現就業，十年來綜合旅游收入超2億元。
這樣的“菊香富民”故事，正在全國續寫。
在湖北省麻城市，團隊為瀕臨滅絕的福白菊建立“種源銀行”，通過原產地保護、菊苗脫毒、品種提純復壯、高產栽培技術配套等，畝均增產50%、戶均增收3000元以上，產品獲國家地理標志認證，打造了花卉產業助力脫貧攻堅和鄉村振興的樣板。
在青海湟中，抗性強、產量高、花型飽滿、香味濃郁的“南農金菊”，讓海拔3000米的高原首次實現菊花規模化種植，打造“高原菊海”旅游IP，搶占茶用菊市場先機，帶動花農每畝增收7000~8000元。
在云南開遠，校地攜手開展花卉產業瓶頸攻關，助力當地實現“煤城”到“花城”的產業升級與美麗蛻變……合作企業昆明虹之華園藝有限公司菊花種苗年出口量超過3億支，穩居日本市場進口總量的45%以上，同時占據全國出口總量的90%以上。
貴州麻江“金菊花造就金銀谷”、湖北麻城“聚焦花經濟做好花文章”項目連續入選第三屆、第四屆聯合國糧農組織“全球減貧最佳案例”。
菊花產業鏈，仍在不斷延伸。團隊研制的菊花口紅、護手霜等美妝洗護用品熱銷全國，成為年輕人追捧的國潮優品。
陳發棣說：“下一階段，我們將在新的起點上繼續瞄準全球花卉科學前沿和產業關鍵問題持續開展協作攻關，為實現我國花卉產業高質量發展和美麗中國建設貢獻應有力量。”
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