文森特之夏——向日葵 | 芳草萋萋

编者按：植物在自然界中占有非常重要的地位，岁月流变、气候变迁、地质运动、生境更迭，植物历久弥新，在不断演化中保持着不息的生命力。中科院之声与中国科学院武汉植物园联合开设“芳草萋萋”，在这里，我们关注植物的生存、竞争、繁衍、死亡，展示自然界的奇特多姿，探索神奇的生命秘境，了解植物给人类带来的无限美好，致敬这无声无息又蓬勃多姿的植物世界。

▲图1 向日葵与梵高自画像 阅琅摄

向阳而开的花，开起来就像阳光般灿烂颜色里，充满阳光的味道，展现出生机勃勃的景象。提到向阳花，首先想到的就是向日葵，黄色的花头、大圆盘和引人注目的高度这些特征使其作为观赏植物以及艺术家的缪斯女神在许多文化传统中占有重要地位。下面就让我们来聊一聊关于向日葵的一些有趣的故事吧。

美丽的爱情传说

古希腊神话中，水泽仙女克莱蒂在树林里遇见了正在狩猎的太阳神赫利俄斯，她深深为这位俊美的神所着迷，因此爱上了他。可是，赫利俄斯却看也不看她一眼就走了。克莱蒂热切地盼望有一天赫利俄斯能对她说说话，但从那以后克莱蒂却再也没有遇见过他。于是克莱蒂只能每天注视着天空，看着赫利俄斯驾着金碧辉煌的日车划过天空。她目不转睛地注视着赫利俄斯的行程，直到他下山。日复一日，年复一年，她就这样呆坐着，头发散乱，面容憔悴。一到日出，她便望向太阳。后来，众神怜悯她，把她变成一大朵金黄色的向日葵。她的脸变成了花盘，永远向着太阳，每日追随着她爱的人——赫利俄斯，向他诉说她永远不变的恋情和爱慕。

在十七世纪，欧洲人对向日葵的迷恋更是无以复加，它的花姿虽然没有玫瑰那么浪漫，没有百合那么纯净，但它阳光、明亮，爱得坦坦荡荡，爱得不离不弃，有着属于自己的独特魅力，而且，它绽放的不仅是爱情，还有对梦想、对生活的热爱。向日葵的花语是爱慕、光辉、忠诚，使得众多欧洲国家常将其作为光明和美好的象征，纷纷将向日葵定为他们的国花。

▲图2 弗朗西斯科·巴尔托洛齐（Francesco Bartolozzi）笔下的因为爱情化作向日葵的克莱蒂（Clytie） 图片来源：via Rijksmuseum

向日葵一直向阳吗？

向日葵，又叫太阳花，被人们誉为是向往光明、充满希望的花，也是益智游戏“植物大战僵尸”中的正义之花。

向日葵顾名思义可以理解为向着太阳开放的葵花，然而有些时候你会发现太阳在西边花头则朝向东面，仔细观察并没有跟着太阳一起转向的花朵大多是完全开放的。向日葵的一生并非一直追随着太阳，向日葵从发芽到花盘盛开之前这一段时间即花序还未完全打开的阶段是向阳的，其叶子和花盘在白天追随太阳一起自东向西移动。太阳下山后，向日葵的花盘又慢慢往回摆，在大约凌晨3点时，又朝向东方等待太阳升起。向日葵的叶子和花盘之所以能朝着太阳转动，是因为在阳光的照射下，生长素在向日葵背光一面含量升高，刺激背光面细胞拉长，促使背光面生长加快，向光面生长较慢，从而慢慢地向太阳转动。在太阳落山后，生长素重新分布，又使向日葵慢慢地转回起始位置，也就是东方。

但是，花盘一旦盛开后，就不再向日转动，而是固定朝向东方了。这是因为向日葵的花粉害怕高温，如果外界温度高于30℃，其花粉就会被灼伤，因此固定朝向东方，可以避免正午阳光的直射，减少接收的日照辐射量。然而花盘在清晨就受到阳光直射，是助于烘干在夜晚时凝聚的露水，减少受霉菌侵袭的可能性，同时在寒冷的早晨，在阳光的照射下向日葵的花盘变成了温暖的小窝，能吸引昆虫在那里停留帮助传粉，有益于繁衍后代。

▲图3 追随太阳的向日葵花海 图片来源：nipic.com

向日葵在中国的育种

我国向日葵栽培食用历史悠久，最早在1620年左右的明代中后期就有向日葵栽培记录在册。向日葵是我国重要的集食用、油用、饲用为一体的经济作物和油料作物，具有很高的食用价值和广泛的用途。然而在1950年前后的中国，向日葵只生长在小块土地上供家庭使用或作为花园花卉。

我国从20世纪50年代开始向日葵引种与系统选育工作，1955年吉林农科院首先从前苏联、匈牙利等国引进一批油用向日葵品种，通过示范试验确定在东北地区推广“匈牙利1号”和“苏联3号”；1965年前华北农科院从“匈牙利4号”的分离品系中选育出“北葵15号”；辽宁省农业科学院也以罗马尼亚杂交种为材料用系统选育方法于1974年育成“辽葵1号”。建国40年间，由于当时社会发展对食用油的迫切需求，我国主要科研力量集中于油用向日葵研究，各地农户仍种植自选自留的农家种(地方品种)。1989年至今品种开发的重点转到了抗病性能上来，利用科学技术引进并筛选出一批抗病种质资源，对种质的抗性遗传、鉴定方法等进行了研究，在育种方面取得了一些新进展。

▲图4 中国自主培育新品种“张油1号”“张葵2号”向日葵 图片来源：张家口市农科院油料研究所

中国作为食葵生产大国，在高产、优质育种方面取得了巨大成就，总体上实现了4次品种更新：从自留自种农家种到规模化种植常规种，过渡到美葵为主的国外杂交种垄断市场，最终实现自主选育优质杂交种，完成了食葵品种的国产化。随着育种目标从注重高产到追求商品品质，食葵育种总体进入了第5次品种更新，优质营养、多抗、宜机收的新品种将得到市场青睐。

国外向日葵育种

野生向日葵最早被美洲原住民当做食物，并于16世纪在美国东部进行驯化，人们选育出大量高杆、单头的品系，这些品种随后传播到整个欧洲。向日葵直到16世纪中后期才传播到俄罗斯，极佳的种植条件使其种植面积火速扩张并很快被用作榨油作物。前苏联较早用混合选择和系统选择法，育成高产、高油量、抗向日葵螟和列当的品种。不过直到二十世纪，向日葵的育种在俄罗斯才受到重视。1999年，俄罗斯油料作物研究所启动了一项特殊的食用品种杂交育种计划，来系统地对俄罗斯种植的向日葵进行杂交选育。大约在同一时间的塞尔维亚，由于欧洲市场对食用向日葵的需求日益增长，塞尔维亚田间和蔬菜作物研究所开启了一项专门的食用向日葵育种计划，并在近年来发布了一系列优质的NS杂交种。在美国，高油量的油用向日葵一直是一个主要的培育方向，并取得了很大的成功。相比之下，非油用杂交种直到1974年才被引入美国。非油料作物的育种在美国则不那么受重视，产量占总产量的10%至25%不等（美国农业部和美国国家统计局，2018）。可以看出，目前欧美国家的向日葵育种项目，无论是在种质资源方面还是在科研专业方面，都主要集中在油籽向日葵上。

▲图5 Krasnodar杂交种Tayzar向日葵开花阶段 图片来源：bionet.cn

向日葵除了是重要的油料、零食和鸟类饲料来源，其美丽的花朵也深受人们的喜爱而广泛应用于园林园艺，它在72个国家都有商业种植，种植面积已经超过2300万公顷。自20世纪初以来，野生向日葵一直是商业栽培向日葵杂交育种部分性状的重要来源。向日葵育种的一个重要里程碑是在繖葵与向日葵的杂交后代中育成细胞质雄性不育系向日葵和培育出带有相应的育性恢复基因的向日葵，这些因素共同促进了杂交品种的发展，提高了产量、稳定性和一致性。20世纪以来，栽培向日葵的产量和品质有了巨大的提升，尤其是20世纪末由于生物技术的广泛应用，向日葵的分子育种、抗性育种、品质改进和产量提高都有了巨大的飞跃。

▲图6 向日葵与梵高的画作 阅琅摄

向日葵的价值不仅体现在食用领域，在艺术和美学领域也具有一定的地位，它也可以成为生活中的美好元素。向日葵的美从初始延续至今，令人无法忽视。它的花朵充满了阳光和温暖，给人们带来了美好的感受。同时，向日葵的黄色也是一种非常积极向上的颜色，具有轻盈、明亮、大胆和外向的特点，能够激发人们的斗志和热情。著名画家梵高的《向日葵》系列，它们展现了向日葵的美丽和生命力，传递着阳光、活力与喜悦的信息，成为了经典的艺术作品。

将向日葵种在家中或办公室中不仅可以增加空间的绿化度，还能够带来阳光和温暖，让人们感到愉悦和放松呢。

来源：中国科学院武汉植物园