中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所胡蘿卜遺傳育種團隊——
“將種子自主權(quán)牢牢握在自己手中”(我們的新時代)
“農(nóng)安天下，種為基石，種子的重要性就如同電子產(chǎn)品的芯片，為實現(xiàn)獨立自主，我們亟待為胡蘿卜鍛造一顆強大而熾熱的‘中國芯’……”去年12月，在北京市科協(xié)舉辦的第二十二屆北京青年學(xué)術(shù)演講比賽上，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所的青年科研人員劉星講述了團隊打破國外“洋種子”壟斷、為農(nóng)民選育優(yōu)質(zhì)胡蘿卜品種的故事，贏得陣陣掌聲……
我國是世界上最大的胡蘿卜生產(chǎn)國，但規(guī)?；N植中的雜交種子長期依賴進口。中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所胡蘿卜遺傳育種團隊潛心耕耘近20年，克服種質(zhì)資源匱乏、研究基礎(chǔ)薄弱、育種周期較長等困難，成功培育出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)雜交品種“中譽”系列，蹚出一條育種新路。
“一個相對好的胡蘿卜品種的育種周期是15至20年”
每年3月，我國胡蘿卜的主產(chǎn)區(qū)之一——福建省晉江市的冬春季胡蘿卜進入采收旺季，從田野到車間都是農(nóng)民忙碌的身影。但豐收的背后，種植戶們對來年的用種仍有不少隱憂：“主栽品種都是國外進口的雜交種子，種子的價格不由我們說了算?！睍x江市東石鎮(zhèn)潘山村種植戶劉建家告訴記者，近年來，種子的價格漲得很快，最多時從每罐5000元上漲到1.3萬元?！耙还薹N子10萬粒，只能種2畝半，如果后期遇上自然災(zāi)害或者行情不好，就賺不著錢?！眲⒔覠o奈地說。
這樣的情況并非個例。中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所胡蘿卜遺傳育種團隊負責人、國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位專家莊飛云介紹，我國胡蘿卜種植面積約為600萬畝，其中規(guī)模化種植基地面積70萬畝左右，這些基地90%以上使用的都是國外品種?！耙桓⌒〉暮}卜，種與不種，種多種少，都由人家說了算?！鼻f飛云說，經(jīng)調(diào)查測算，胡蘿卜種子的成本占種植成本的1/3左右，如果能選育出性價比高的國產(chǎn)胡蘿卜品種，就能大大降低農(nóng)民的種植成本，“將種子自主權(quán)牢牢握在自己手中”。
2003年開始，剛參加工作不久的莊飛云，就把胡蘿卜遺傳育種定為研究方向。彼時，國內(nèi)的胡蘿卜資源鑒定及育種研究工作剛剛起步，全國僅有五六家科研院校成立了胡蘿卜育種課題組。種質(zhì)資源匱乏、研究基礎(chǔ)薄弱、缺少經(jīng)費支撐，這些都是擺在面前的難題。與之相對的，則是國外胡蘿卜育種企業(yè)大多有上百年的育種研究積累，擁有科研、育種、繁種、推廣的成熟管理體系，其選育出的品種具有產(chǎn)量高、商品性好的突出優(yōu)勢。
“胡蘿卜的生長特性決定了它的常規(guī)育種種性退化快，而雜交育種優(yōu)勢明顯。但是胡蘿卜的花很小，每朵花只有1至2粒種子，這給人工雜交授粉帶來很大困難?！鼻f飛云說，胡蘿卜不僅授粉困難，且生長周期長，一年成熟一次?！斑x出好的品種，再到下一年才能看出性狀是否優(yōu)良，僅選種、評價這樣的工作就要好多年。在技術(shù)好、運氣好的情況下，一個相對好的胡蘿卜品種的育種周期是15至20年?！?/p>
“出差就是地頭，回來就是實驗室”
如今，莊飛云帶領(lǐng)的胡蘿卜遺傳育種團隊有趙志偉、歐承鋼、劉星3位科研人員。今年30歲的劉星是這個團隊的新生力量。2020年博士畢業(yè)后，他就投入到胡蘿卜遺傳育種的工作中。劉星至今記得第一次到福建試驗基地出差的情形。
“我是北方人，本來以為工作之余能有機會感受一下閩南風情，現(xiàn)實卻是手握鋼叉整整挖了3天胡蘿卜。”劉星說，返程回北京時，每人登機時都抱著30多斤的胡蘿卜。“剛開始我有些不理解，為什么不能辦理托運或者快遞呢？后來我才明白，如果這些胡蘿卜出現(xiàn)機械損傷或材料間的混雜，不僅會影響當年鑒定結(jié)果的準確性，更可能讓此前多年的辛苦選育成果付諸東流。穩(wěn)穩(wěn)抱在懷中，心里才覺得踏實?！?/p>
至于授粉工作，劉星已經(jīng)成為行家里手。“胡蘿卜花序的形狀很特別，像一把小傘，屬于傘形花科蔬菜。我們常見的白蘿卜、青蘿卜和紅蘿卜卻是開著十字形花朵的十字花科蔬菜。所以在親緣關(guān)系上，同樣開著傘形花的香菜和芹菜與胡蘿卜更近。”劉星告訴記者，每年工作的重頭戲之一就是在胡蘿卜花開時，按計劃完成授粉，然后從原來的花盤上收獲種子進行下一代的評比篩選。
以前，這樣的授粉、評比篩選一年只能進行一次。為了提高育種效率，莊飛云和同事們天南海北地奔波，選擇不同地域、氣候的胡蘿卜產(chǎn)地，這樣就能保證一年里有10個月可以播種，能夠收獲七八茬胡蘿卜?！耙荒暝u價七八次優(yōu)良品種，比剛做時效率至少提升了3倍，大大縮短了育種周期?！北钡胶邶埥?，西到新疆、青海，南至福建，都留下了他們的足跡。莊飛云說自己一年有一半的時間都在出差，“出差就是地頭，回來就是實驗室?！?/p>
寒來暑往，冬去春來，每年授粉上千個雜交組合，數(shù)十萬根胡蘿卜逐一篩選，這樣的工作狀態(tài)胡蘿卜遺傳育種團隊已堅持了近20年。
“推動我國胡蘿卜產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展壯大，讓更多農(nóng)民增產(chǎn)增收”
在科研人員的努力下，我國已培育出以“中譽1749”“中譽1877”等為代表的國產(chǎn)胡蘿卜雜交品種，在產(chǎn)量和整齊性等性狀上，已經(jīng)能夠與國外品種相抗衡。“有的國產(chǎn)品種已經(jīng)比國外的某些品種更突出了，比如早熟性和口感品質(zhì)上就做得很好?！眲⑿墙榻B，目前在晉江市東石鎮(zhèn)種植的國產(chǎn)胡蘿卜品種，收獲期大大延長，在降低種植成本的前提下，能夠最大程度地提高種植效益。
與此同時，團隊還收集保存了國內(nèi)外胡蘿卜品種資源900余份，創(chuàng)建了一套人工高效去雄雜交回交育種技術(shù)體系，挖掘了一批耐抽薹、抗病等優(yōu)異種質(zhì)資源，為后續(xù)胡蘿卜遺傳育種工作打下了堅實基礎(chǔ)。面向消費者多元化的需求，團隊更是走在世界前列，開展了鮮榨汁水果類型和彩色胡蘿卜品種的培育。
“現(xiàn)階段，國產(chǎn)品種經(jīng)過國內(nèi)科研力量的努力，市場占有率粗略計算能達到3%，這是從無到有的一次突破，我們在一點一滴地縮短與國外胡蘿卜育種的差距。品種育出來不是目的，最終還要推動我國胡蘿卜產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展壯大，讓更多農(nóng)民增產(chǎn)增收?！鼻f飛云表示，這就如課題組當初給品種命名時的初心一樣，“‘中譽’寓意讓中國種子享譽世界，我們有決心也有信心實現(xiàn)這一目標?！?/p>
本報記者 馮 華 蔣建科