無需種子，空中生根：科學家這樣搶救國寶博羅紅豆
一提到紅豆，你腦海裏是不是立刻浮現出王維那首著名的詩句：“紅豆生南國，春來發幾枝。願君多采擷，此物最相思。”不過你知道嗎，詩裏讓古人寄託相思的“紅豆”，在現實中可能對應好幾種不同的植物！有人認爲是海紅豆（Adenanthera microsperma或Adenanthera pavonina，海紅豆屬），也可能是相思子（Abrus precatorius，相思子屬），或紅豆樹（Ormosia hosiei，紅豆屬）以及軟莢紅豆（Ormosia semicastrata）。
雖然它們分屬不同種類，但都隸屬於豆科（Fabaceae），均有紅色的種子，惹人喜歡。在這些紅豆中，只有紅豆屬（Ormosia）植物是國家重點保護植物。此屬在全球約有130種，我國就有37種。2021年，我國將紅豆屬所有物種列入國家重點保護野生植物名錄。
在廣東省，就分佈着16種紅豆屬植物，是全國該屬種類分佈最多的省份之一。其中不少是廣東省特有的珍稀品種，而我們今天的主角——博羅紅豆（O. boluoensis ）就是其中之一。它被列爲國家二級重點保護植物，是國寶級的植物種類。
博羅紅豆是1995年被發現的新物種，爲常綠灌木至小喬木。最初科學家們僅在廣東象頭山國家級自然保護區內發現了它的蹤跡，爲模式標本採集地，而且當時連果實和種子都沒找到，可見其珍貴程度。但在2022年，我們團隊（中國科學院華南植物園生物多樣性與生態安全研究組）在對廣東龍門南崑山省級自然保護區進行野外植物資源調查時發現博羅紅豆在這裏也有分佈，是博羅紅豆的新分佈點。但在廣東龍門南崑山省級自然保護區的博羅紅豆種羣個體數量非常少，在2024年更詳細調查也只發現6株，均爲大樹，未發現小苗。因此，廣東象頭山國家級自然保護區是博羅紅豆主要分佈區，個體數量較多，但兩個保護區種羣數量合計起來也不足1000株。
爲了幫助這個瀕危物種延續生命，2024年10月開始，我們團隊開展了一項特別的救援行動——採用枝條高壓繁殖方法，歷經9個月的努力，終於2025年7月成功培育了18株博羅紅豆幼苗，這項突破爲保護這個珍稀物種帶來了新的希望。
通過對博羅紅豆長期監測發現，我們團隊發現這個珍稀物種面臨三大生存難題。
首先是生境的特殊要求。博羅紅豆主要生長在海拔600-800米靠近溪流的山林內，這裏氣候涼爽、溼度很大，非常適合它們生長。但這樣的環境實在太少，導致它們的分佈範圍非常有限。
博羅紅豆在象頭山保護區的生境
上圖：兩山之間是溪流，博羅紅豆分佈在右邊山脊。圖中遠方是水壩，研究人員右側是水渠；
下圖：兩山之間是溪流，博羅紅豆分佈在對面山脊上
（圖片來源：中國科學院華南植物園）
二是博羅紅豆種羣內開花個體少。博羅紅豆花期爲4-5月份（程方等 2023），而這一時期正好碰上華南的雨季。作爲需要昆蟲幫忙傳粉的植物，雨水的增多不僅會打落花朵和花粉，也阻礙昆蟲外出訪花，導致傳粉率低，影響到了博羅紅豆後期結實量。特別是2024 年3-5月，受西太平洋副熱帶高壓異常和厄爾尼諾事件衰減的影響，華南地區遭遇了罕見的持續強降雨（呂卓卓等 2024）。這兩個月的總降雨量達到586.5毫米，比往年多了60.7%，暴雨次數多了3次以上，還伴隨着數十次大風冰雹天氣，讓博羅紅豆的授粉雪上加霜。
三是即使成功結果，博羅紅豆還要面對病蟲害的威脅。果莢和種子經常被啃食或發黴，能健康成熟的少之又少。
A）博羅紅豆叢生的枝幹，枝幹呈青色；B）博羅紅豆樹葉；C）博羅紅豆的花；D）博羅紅豆未成熟的莢果；E）博羅紅豆成熟的莢果和種子；F-J）博羅紅豆莢果或種子受到啃食或黴菌侵染
（圖片來源：中國科學院華南植物園）
這些因素導致博羅紅豆近五年來幾乎沒有健康的種子，2024年更是一粒種子都沒有觀察到。研究人員僅在2018年和2019年採集到不足100粒種子，培育後發現這些種子萌發率也低，後期長勢也不好。這使得博羅紅豆自然更新不良，種子人工繁育也存在嚴重瓶頸。
面對這樣的困境，2024年，在廣東象頭山國家級自然保護區管理局朱晉圮副局長主持下，一個由管理局程方高級工程師、省農業科學院劉海林副研究員和我等科研人員組成的科研團隊，開始了對象頭山保護區博羅紅豆的人工繁育研究。
在開展研究過程中，我們團隊瞭解到紅豆屬植物以往嘗試過嫁接、扦插和組培繁育等方法，但這些方法要麼實驗難度大，要麼週期長，或存活率低。枝條高壓繁殖做爲一種高效植物繁育手段，雖在很多植物中都有應用，卻在紅豆屬植物中缺乏嘗試。通過充分討論，我們團隊決定在博羅紅豆繁育中嘗試這種方法。
枝條高壓繁殖的原理是選擇木質化的樹枝，截取其中1-4cm的長度，上下用刀切開，去除它表層樹皮、韌皮部和形成層，露出木質部，然後用裝有土壤（或泥炭土、木屑、苔蘚等）的高壓盒（或塑料薄膜等）包裹住露出的木質部，保持溼潤，等待切口處生根。不同植物生根時間不同，可能十幾天，也可能需要半年以上。
博羅紅豆枝條環剝
（圖片來源：中國科學院華南植物園）
用高壓盒包裹住環剝的枝條
（圖片來源：中國科學院華南植物園）
這個過程類似於扦插，但有個關鍵優勢：高壓繁殖的樹枝本身還是和母樹相連接，木質部還是可以從母體得到水分，保證了枝條存活率。可以說，枝條高壓繁殖也就像是讓植物在高空生根，克隆了母本，保持了原有母體遺傳特性，對於保證種羣遺傳穩定性非常有益。相比之下，扦插的樹枝完全脫離母體，只能依靠自身儲備生根，對於生長緩慢的物種來說，枝條很可能在生根前就腐爛了，繁殖難度要大得多。
2024年10月，當博羅紅豆開始萌發新芽時，我們團隊成員們立即行動了起來。我們精心準備了高壓盒、營養土、土壤殺菌劑、生根粉等各種材料，冒着酷暑開展了博羅紅豆枝條高壓繁殖工作。
繁育期間，正值廣東遭遇異常乾旱（杜輝等 2025）。爲保證高壓繁殖的枝條有充足的水分生根，團隊成員每週都要進山，親自澆水，並定期施肥。直至2025年3月底雨季來臨，才減少人工澆水的頻次。在繁育期間，考慮到人工澆水成本高昂，團隊成員還嘗試安裝了自動滴灌系統。但由於裝置本身的限制、野外複雜的環境及其供水條件制約，這個系統還不夠完善。團隊計劃在今後的工作中研發新的全自動化系統，這會使瀕危物種的野外繁育工作更加高效、智能。
A-C）野外對博羅紅豆高壓繁殖的枝條進行澆水；D-F）安裝自動滴灌裝置
（圖片來源：中國科學院華南植物園）
由於博羅紅豆本身生長緩慢，直到2025年7月，團隊才欣喜地觀察到高壓繁殖的枝條長出了發達的根系，整個過程歷時整整9個月。當這些成活的枝條被剪下時，團隊共獲得18株通過高壓繁殖培育的博羅紅豆幼苗。
考慮到博羅紅豆生長對生境的要求條件非常高，團隊決定將這些珍貴的幼苗放在它們的原生境中進行培育。令人欣喜的是，經過精心管護，所有高壓繁殖的枝條均全部成活，部分個體還萌發了新芽，這標誌着博羅紅豆枝條高壓繁殖取得了圓滿成功！
A-C）博羅紅豆枝條高壓繁殖生根狀況；D-G）博羅紅豆高壓繁殖的枝條移栽與管護；H-J）博羅紅豆高壓繁殖的枝條萌芽。其中H和I圖片爲同一個體，H圖片拍攝於2025年8月26日，I圖片拍攝於2025年9月16日。K-L）蜘蛛夫婦在移植的博羅紅豆個體上安家，體現了生物物種間和諧共生。L圖爲K圖局部放大圖
（圖片來源：中國科學院華南植物園）
由於自身特性（生境要求高、生長緩慢、種子量少等）和人類活動的影響，一些珍稀保護植物的自然生存和發展面臨着巨大挑戰，人工輔助繁育成爲幫助它們延續種羣的重要手段。
我們的研究首次對紅豆屬植物極小種羣開展了多種繁育方式的新嘗試，不僅拓展了紅豆屬植物繁育方法，積累了寶貴的管護經驗，爲更好開展博羅紅豆及其它紅豆屬植物的繁育工作打下了堅實的基礎，同時也對更高質量物種保護提出了新的挑戰。
幫助和維護自然界物種健康繁衍是生物多樣性保護、建設和管理的重要內容。這不僅需要科技工作者砥礪前行、不斷努力，也需社會各力量的共同參與。提高保護意識，啓迪創新思維，讓我們共同爲我國生物多樣性事業發展添磚加瓦，在新徵程中創造新的輝煌。
本研究得到了廣東象頭山國家級自然保護區管理局“廣東象頭山國家級自然保護區中華穿山甲等珍稀瀕危動植物調查研究項目——博羅紅豆遺傳多樣性及種苗培育研究”項目、廣東省科技計劃項目（廣東省珍稀瀕危動植物保護科技協同創新中心）和廣東省重點領域研發計劃（華南植物遷地保護與資源利用關鍵技術）的資助。
參考文獻：
【1】程方, 朱晉圮, 鄧聲文, 等. 博羅紅豆與小金冬青的物候觀測及種苗培育. 種子科技, 2023, 22: 33-35.
【2】呂卓卓, 趙俊虎, 賈小龍, 等. 2024年春季中國東部降水季節內異常特徵及成因分析. 氣象, 2024, 50(10): 1268-1280.
【3】杜暉, 胡婭敏, 李芷卉, 等. 2024年廣東省氣候異常特徵及主要天氣氣候事件. 廣東氣象, 2025, 47(2): 1-5.
出品：科普中國
作者：王崢峯（中國科學院華南植物園）
監製：中國科普博覽
