中國(guó)農(nóng)科院蔬菜花卉研究所胡蘿卜遺傳育種團(tuán)隊(duì)——
“將種子自主權(quán)牢牢握在自己手中”(我們的新時(shí)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(shí)現(xiàn)獨(dú)立自主，我們亟待為胡蘿卜鍛造一顆強(qiáng)大而熾熱的‘中國(guó)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(guó)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(tuán)隊(duì)打破國(guó)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(guó)是世界上最大的胡蘿卜生產(chǎn)國(guó)，但規(guī)模化種植中的雜交種子長(zhǎng)期依賴進(jìn)口。中國(guó)農(nóng)科院蔬菜花卉研究所胡蘿卜遺傳育種團(tuán)隊(duì)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(zhǎng)等困難，成功培育出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)產(chǎn)雜交品種“中譽(yù)”系列，蹚出一條育種新路。
“一個(gè)相對(duì)好的胡蘿卜品種的育種周期是15至20年”
每年3月，我國(guó)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(jìn)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(duì)來(lái)年的用種仍有不少隱憂：“主栽品種都是國(guó)外進(jìn)口的雜交種子，種子的價(jià)格不由我們說(shuō)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(lái)，種子的價(jià)格漲得很快，最多時(shí)從每罐5000元上漲到1.3萬(wàn)元。“一罐種子10萬(wàn)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。”劉建家無(wú)奈地說(shuō)。
這樣的情況并非個(gè)例。中國(guó)農(nóng)科院蔬菜花卉研究所胡蘿卜遺傳育種團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、國(guó)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(guó)胡蘿卜種植面積約為600萬(wàn)畝，其中規(guī)模化種植基地面積70萬(wàn)畝左右，這些基地90%以上使用的都是國(guó)外品種。“一根小小的胡蘿卜，種與不種，種多種少，都由人家說(shuō)了算。”莊飛云說(shuō)，經(jīng)調(diào)查測(cè)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(jià)比高的國(guó)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(kāi)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(shí)，國(guó)內(nèi)的胡蘿卜資源鑒定及育種研究工作剛剛起步，全國(guó)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(fèi)支撐，這些都是擺在面前的難題。與之相對(duì)的，則是國(guó)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(shì)。
“胡蘿卜的生長(zhǎng)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(shì)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(lái)很大困難。”莊飛云說(shuō)，胡蘿卜不僅授粉困難，且生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，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(píng)價(jià)這樣的工作就要好多年。在技術(shù)好、運(yùn)氣好的情況下，一個(gè)相對(duì)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(lái)就是實(shí)驗(yàn)室”
如今，莊飛云帶領(lǐng)的胡蘿卜遺傳育種團(tuán)隊(duì)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(gè)團(tuán)隊(duì)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(yàn)基地出差的情形。
“我是北方人，本來(lái)以為工作之余能有機(jī)會(huì)感受一下閩南風(fēng)情，現(xiàn)實(shí)卻是手握鋼叉整整挖了3天胡蘿卜。”劉星說(shuō)，返程回北京時(shí)，每人登機(jī)時(shí)都抱著30多斤的胡蘿卜。“剛開(kāi)始我有些不理解，為什么不能辦理托運(yùn)或者快遞呢？后來(lái)我才明白，如果這些胡蘿卜出現(xiàn)機(jī)械損傷或材料間的混雜，不僅會(huì)影響當(dāng)年鑒定結(jié)果的準(zhǔn)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(jué)得踏實(shí)。”
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(jiàn)的白蘿卜、青蘿卜和紅蘿卜卻是開(kāi)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(kāi)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(kāi)時(shí)，按計(jì)劃完成授粉，然后從原來(lái)的花盤上收獲種子進(jìn)行下一代的評(píng)比篩選。
以前，這樣的授粉、評(píng)比篩選一年只能進(jìn)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(gè)月可以播種，能夠收獲七八茬胡蘿卜。“一年評(píng)價(jià)七八次優(yōu)良品種，比剛做時(shí)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(shuō)自己一年有一半的時(shí)間都在出差，“出差就是地頭，回來(lái)就是實(shí)驗(yàn)室。”
寒來(lái)暑往，冬去春來(lái)，每年授粉上千個(gè)雜交組合，數(shù)十萬(wàn)根胡蘿卜逐一篩選，這樣的工作狀態(tài)胡蘿卜遺傳育種團(tuán)隊(duì)已堅(jiān)持了近20年。
“推動(dòng)我國(guó)胡蘿卜產(chǎn)業(yè)進(jìn)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(guó)已培育出以“中譽(yù)1749”“中譽(yù)1877”等為代表的國(guó)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(guó)外品種相抗衡。“有的國(guó)產(chǎn)品種已經(jīng)比國(guó)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(guó)產(chǎn)胡蘿卜品種，收獲期大大延長(zhǎng)，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(shí)，團(tuán)隊(duì)還收集保存了國(guó)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(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。面向消費(fèi)者多元化的需求，團(tuán)隊(duì)更是走在世界前列，開(kāi)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(guó)產(chǎn)品種經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)科研力量的努力，市場(chǎng)占有率粗略計(jì)算能達(dá)到3%，這是從無(wú)到有的一次突破，我們?cè)谝稽c(diǎn)一滴地縮短與國(guó)外胡蘿卜育種的差距。品種育出來(lái)不是目的，最終還要推動(dòng)我國(guó)胡蘿卜產(chǎn)業(yè)進(jìn)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(dāng)初給品種命名時(shí)的初心一樣，“‘中譽(yù)’寓意讓中國(guó)種子享譽(yù)世界，我們有決心也有信心實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。”
本報(bào)記者 馮 華 蔣建科