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中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所胡蘿卜遺傳育種團隊—— “將種子自主權牢牢握在自己手中”

2022-06-07 10:00:45   

“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術演講比賽上,中國農(nóng)業(yè)科學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。”晉江市東石鎮(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。“一罐種子10萬粒,只能種2畝半,如果后期遇上自然災害或者行情不好,就賺不著錢。”劉建家無奈地說。

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)?;N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。“一根小小的胡蘿卜,種與不種,種多種少,都由人家說了算。”莊飛云說,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。”莊飛云說,胡蘿卜不僅授粉困難,且生長周期長,一年成熟一次。“選出好的品種,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。”

“出差就是地頭,回來就是實驗室”

如今,莊飛云帶領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。”

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。“一年評價七八次優(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。”北到黑龍江,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。”

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。”劉星介紹,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。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。”莊飛云表示,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。”

來源:人民網(wǎng)

編輯:牛姣

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