作者:殷泽昊 张文骁 董城 来源:光明日报 发布时间:2022/9/27 9:33:14
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陪果蔬一起成长的青春,甜甜的
——走近青年“果蔬育种师”

 

“明明有进口种子,中国人为什么还要自己培育种子?”

2013年,刚刚参加工作的钱伟代表中国农业科学院蔬菜花卉研究所菠菜育种团队在国际菠菜大会上发言后,外国同行向他提出了这个问题。

钱伟给出答案:进口菠菜以深绿、圆叶为优,而中国人喜爱的传统菠菜是嫩绿、尖叶的,我们菠菜育种是为了培育更符合中国人消费习惯的好品种。

钱伟深知,除了让消费者吃到更多更优质的果蔬,育种工作还是事关国家果蔬产业安全的大事。种子是农业的“芯片”,如果不把主动权掌握在自己手中,就会遇到“卡脖子”问题。就拿菠菜来说,每年我国要从国外进口种子约3600吨,价值约4000万美元。

果蔬育种,是当下和未来农业科学研究中的一项重要任务。育种研究非一日之功,不可能在朝夕之间见成效,要靠一代代农科人的接续努力。如今,一大批青年人才已经成长为育种科研攻关的中流砥柱,中国果蔬育种事业的青春故事,正在被他们撰写、传播。

1 培育更优品种,一年也不能等

2013年,80后青年钱伟加入了叶菜育种专家徐兆生带领的菠菜课题组,成为一名科研人员。那时候,我国的菠菜育种研究还处于打基础阶段,菠菜杂交种子存在严重的“卡脖子”风险,全国主要杂交种菠菜种植区播种的大都是具有良好抗病高产特性的进口菠菜。培育优势更显著、更全面的本土菠菜种子成为团队的首要任务。

钱伟决心在菠菜育种领域作出自己的贡献,可现实很快给这个满怀热忱的年轻人浇了一盆冷水。2014年秋,钱伟正在准备菠菜抗病性基因的研究实验。开展实验前,首先要对某种霜霉病生理小种的样本扩繁。他为菠菜实验苗刷上病菌,等待植株染病。可一个秋天过去了,实验苗全部健康成长,这种霜霉病生理小种扩繁失败。

“失败一次,就得再等一年啊!”钱伟止不住地惋惜。在前辈引导和同事鼓励下,他逐渐调整心态,总结失败原因。原来,按照文献,病菌接种后保湿24小时即可达到繁殖条件,而以当时的实验设备、环境,病菌需要更长的保湿时间才可顺利扩繁。“其实是一个很小的问题导致了失败。从那以后,我做实验都会进行更周密的设计。”钱伟说。

年复一年,播种收获,钱伟逐渐发现自己的生活已与菠菜相融,密不可分。菠菜,就像自己多年的朋友,自己的工作就是帮助这位“老朋友”变健康、变强壮。

2020年,刚刚从徐兆生研究员手中接过菠菜课题组带头人接力棒的钱伟遇到了一个难题。年初,受新冠肺炎疫情影响,回家过年的老师和学生们无法及时返校。以往,年前播种的实验苗在春节期间会由几名老师负责照料。而那年,春节看苗护苗的责任全部落在了钱伟一人肩上。为了确保实验苗的存活,不耽误实验进程,除夕那天,钱伟一个人在温室里浇水、授粉,很晚才回家和家人团聚。

那段时间,他每隔一两天就要下田一次。“如果实验苗死了,一等又是一年!累这一时,又算什么?”

如今,随着分子育种技术的运用,中国农科院菠菜育种团队的育种周期比原来缩短了2~3年,大大提升了育种效率。目前累计培育“蔬菠”系列新品种40多个,一些杂交种菠菜产区,已经开始播种他们培育的国产种子。

“我们的种子品质已经越来越接近国外优质种子,虽然进口种子市场占有率依然较高,但我们的种源储备足够保证我国菠菜产业安全。”钱伟表示,下一步,他会带领团队培育更优质的菠菜种子,让国产菠菜走上千家万户的餐桌。

2 从实验室到田间,科研劳动两相宜

后皇嘉树,橘徕服兮。两千多年前,屈原描写橘林、观察橘树、赞美橘果,写下名篇《橘颂》。在中华大地上,种植、食用柑橘的传统由来已久。

2015年,解凯东从华中农业大学博士毕业后,加入柑橘育种专家郭文武的团队,从事三倍体无核育种研究。在校内育种园里,解凯东常带着学生查看树苗长势,评估果实品质。浇水、嫁接、修剪,这些农活他也和学生们一起动手,亲力亲为。

“干这一行,不仅要会在实验室里干活,也要会在田间干活。”这位80后青年已经从事柑橘育种研究十余年,回忆当初,他认为是劳动的获得感让他选择了这份一生的事业。

在三倍体新品种研制过程中,胚抢救是实验室的一道重要工序。只有抢救成功,种子才能发芽,才能从实验室走向田间,进行嫁接种植。这是个“体力活”,工作量很大,亲身实践多年后,解凯东看到了这道工序的改进空间。

根据以往经验,胚抢救的窗口时间是在授粉后的第70天到第100天,长达一个月。何时抢救最佳,全凭研究者的“感觉”。这就导致种子萌发率一直徘徊在20%左右。

“找准时机,或许能提高萌发率!”经过3年的尝试,解凯东将胚抢救的窗口时间精确到了第85天左右,同时他还优化了种子的切口方式,让胚胎更充分地暴露在培养基的营养中。经过他改良,胚抢救种子萌发率提升至40%以上。

如今,解凯东把胚抢救“体力活”做成了“艺术活”。十多年来,解凯东已经累计将3000多个单株嫁接至田间,其中有1000多个已开花结果。“草木皆有情。用心投入,把一个小胚胎抢救过来,看着它成长、结果,这是对我们最好的回报。”他说。

在我国,约40%的本土柑橘品种是有籽的,这在一定程度上导致本土柑橘产业和市场逐年萎缩。为振兴本土柑橘产业,提升我国柑橘种源自主可控能力,解凯东所在团队多年来致力于本土柑橘品种无籽化和提纯复壮研究,提升本土柑橘品质。

“培育出一个果农认可和消费者喜爱的品种,远比发一篇论文有获得感。”看着团队的成果越来越多地被运用在全国各地柑橘种植和助力乡村振兴的实践中,解凯东相信,未来我国自主培育的柑橘无籽优质新品种会种满柑橘产区的各个山头。

3 20年,稀有品种飞入寻常百姓家

生菜,每个人都不陌生。可是在20世纪90年代的北京,它只出现在高档酒楼的餐桌上。是什么让当年的稀特蔬菜成为家常菜?北京农学院教授韩莹琰持续20多年的生菜培育研究给出了答案。

2001年,韩莹琰大学毕业后加入生菜育种研究专家范双喜的生菜研发团队。范双喜是国内最早开展生菜研究的育种家,他将收集到的来自世界各地的100多个生菜品种的种子种到地里,寻找适合在北京种植的生菜品种。

“范老师对于生菜研究坚定的决心深深地打动了我,促使我加入他的团队。从此我与生菜结下不解之缘。”韩莹琰说。

生菜最早种植于地中海沿岸,性喜阴凉,当气温超过30摄氏度时就容易抽薹,因此在北京的夏天很难种植。“寻找耐热的生菜品种是团队的研究重点。”韩莹琰介绍。

也正是生菜的这一特性,让她的研究团队吃了不少苦头。为了研究生菜的耐热性,夏天,团队成员冒着40摄氏度以上的高温在大棚工作。“研究团队的老师和同学进去工作一个小时就已经汗流浃背。”韩莹琰笑称,“我们在抢着蒸免费的‘桑拿’。”

整个筛选过程持续了五六年,最终选出8个适应性相对强的生菜品种在北京种植。为了满足北京市民对生菜的需求,只能一边从引进品种中筛选,一边培育本土新品种。但韩莹琰的团队并不满足,“这些品种毕竟是国外根据自己国家气候条件和生长环境选育的,不能很好地适应北京的生长环境。”

时间又过了七年,2012年,团队终于培育出4个适合在北京种植的生菜品种:“北生1号”“北生2号”“北散生1号”“北散生2号”。“这4个品种破解了我国没有耐热生菜品种的技术难题,耐热性能比之前的8个品种还要优秀。”韩莹琰骄傲地说,如今,生菜已经成为北京播种面积最大的叶类菜之一,进入了市民日常食谱。

“现在无论到哪里,我放下背包的第一件事一定是到当地的市场调研生菜。”执着研究20年,研究生菜早已成为韩莹琰的生活习惯。

(本报记者 殷泽昊 张文骁 董城)

 
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