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2013年，剛剛參加工作的錢偉代表中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所菠菜育種團(tuán)隊(duì)在國(guó)際菠菜大會(huì)上發(fā)言后，外國(guó)同行向他提出了這個(gè)問(wèn)題。
錢偉給出答案：進(jìn)口菠菜以深綠、圓葉為優(yōu)，而中國(guó)人喜愛(ài)的傳統(tǒng)菠菜是嫩綠、尖葉的，我們菠菜育種是為了培育更符合中國(guó)人消費(fèi)習(xí)慣的好品種。
錢偉深知，除了讓消費(fèi)者吃到更多更優(yōu)質(zhì)的果蔬，育種工作還是事關(guān)國(guó)家果蔬產(chǎn)業(yè)安全的大事。種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”，如果不把主動(dòng)權(quán)掌握在自己手中，就會(huì)遇到“卡脖子”問(wèn)題。就拿菠菜來(lái)說(shuō)，每年我國(guó)要從國(guó)外進(jìn)口種子約3600噸，價(jià)值約4000萬(wàn)美元。
果蔬育種，是當(dāng)下和未來(lái)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究中的一項(xiàng)重要任務(wù)。育種研究非一日之功，不可能在朝夕之間見(jiàn)成效，要靠一代代農(nóng)科人的接續(xù)努力。如今，一大批青年人才已經(jīng)成長(zhǎng)為育種科研攻關(guān)的中流砥柱，中國(guó)果蔬育種事業(yè)的青春故事，正在被他們撰寫(xiě)、傳播。
1 培育更優(yōu)品種，一年也不能等
2013年，80后青年錢偉加入了葉菜育種專家徐兆生帶領(lǐng)的菠菜課題組，成為一名科研人員。那時(shí)候，我國(guó)的菠菜育種研究還處于打基礎(chǔ)階段，菠菜雜交種子存在嚴(yán)重的“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)，全國(guó)主要雜交種菠菜種植區(qū)播種的大都是具有良好抗病高產(chǎn)特性的進(jìn)口菠菜。培育優(yōu)勢(shì)更顯著、更全面的本土菠菜種子成為團(tuán)隊(duì)的首要任務(wù)。
錢偉決心在菠菜育種領(lǐng)域作出自己的貢獻(xiàn)，可現(xiàn)實(shí)很快給這個(gè)滿懷熱忱的年輕人澆了一盆冷水。2014年秋，錢偉正在準(zhǔn)備菠菜抗病性基因的研究實(shí)驗(yàn)。開(kāi)展實(shí)驗(yàn)前，首先要對(duì)某種霜霉病生理小種的樣本擴(kuò)繁。他為菠菜實(shí)驗(yàn)苗刷上病菌，等待植株染病。可一個(gè)秋天過(guò)去了，實(shí)驗(yàn)苗全部健康成長(zhǎng)，這種霜霉病生理小種擴(kuò)繁失敗。
“失敗一次，就得再等一年啊！”錢偉止不住地惋惜。在前輩引導(dǎo)和同事鼓勵(lì)下，他逐漸調(diào)整心態(tài)，總結(jié)失敗原因。原來(lái)，按照文獻(xiàn)，病菌接種后保濕24小時(shí)即可達(dá)到繁殖條件，而以當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、環(huán)境，病菌需要更長(zhǎng)的保濕時(shí)間才可順利擴(kuò)繁。“其實(shí)是一個(gè)很小的問(wèn)題導(dǎo)致了失敗。從那以后，我做實(shí)驗(yàn)都會(huì)進(jìn)行更周密的設(shè)計(jì)。”錢偉說(shuō)。
年復(fù)一年，播種收獲，錢偉逐漸發(fā)現(xiàn)自己的生活已與菠菜相融，密不可分。菠菜，就像自己多年的朋友，自己的工作就是幫助這位“老朋友”變健康、變強(qiáng)壯。
2020年，剛剛從徐兆生研究員手中接過(guò)菠菜課題組帶頭人接力棒的錢偉遇到了一個(gè)難題。年初，受新冠肺炎疫情影響，回家過(guò)年的老師和學(xué)生們無(wú)法及時(shí)返校。以往，年前播種的實(shí)驗(yàn)苗在春節(jié)期間會(huì)由幾名老師負(fù)責(zé)照料。而那年，春節(jié)看苗護(hù)苗的責(zé)任全部落在了錢偉一人肩上。為了確保實(shí)驗(yàn)苗的存活，不耽誤實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，除夕那天，錢偉一個(gè)人在溫室里澆水、授粉，很晚才回家和家人團(tuán)聚。
那段時(shí)間，他每隔一兩天就要下田一次。“如果實(shí)驗(yàn)苗死了，一等又是一年！累這一時(shí)，又算什么？”
如今，隨著分子育種技術(shù)的運(yùn)用，中國(guó)農(nóng)科院菠菜育種團(tuán)隊(duì)的育種周期比原來(lái)縮短了2～3年，大大提升了育種效率。目前累計(jì)培育“蔬菠”系列新品種40多個(gè)，一些雜交種菠菜產(chǎn)區(qū)，已經(jīng)開(kāi)始播種他們培育的國(guó)產(chǎn)種子。
“我們的種子品質(zhì)已經(jīng)越來(lái)越接近國(guó)外優(yōu)質(zhì)種子，雖然進(jìn)口種子市場(chǎng)占有率依然較高，但我們的種源儲(chǔ)備足夠保證我國(guó)菠菜產(chǎn)業(yè)安全。”錢偉表示，下一步，他會(huì)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)培育更優(yōu)質(zhì)的菠菜種子，讓國(guó)產(chǎn)菠菜走上千家萬(wàn)戶的餐桌。
2 從實(shí)驗(yàn)室到田間，科研勞動(dòng)兩相宜
后皇嘉樹(shù)，橘?gòu)品狻汕Ф嗄昵埃鑼?xiě)橘林、觀察橘樹(shù)、贊美橘果，寫(xiě)下名篇《橘頌》。在中華大地上，種植、食用柑橘的傳統(tǒng)由來(lái)已久。
2015年，解凱東從華中農(nóng)業(yè)大學(xué)博士畢業(yè)后，加入柑橘育種專家郭文武的團(tuán)隊(duì)，從事三倍體無(wú)核育種研究。在校內(nèi)育種園里，解凱東常帶著學(xué)生查看樹(shù)苗長(zhǎng)勢(shì)，評(píng)估果實(shí)品質(zhì)。澆水、嫁接、修剪，這些農(nóng)活他也和學(xué)生們一起動(dòng)手，親力親為。
“干這一行，不僅要會(huì)在實(shí)驗(yàn)室里干活，也要會(huì)在田間干活。”這位80后青年已經(jīng)從事柑橘育種研究十余年，回憶當(dāng)初，他認(rèn)為是勞動(dòng)的獲得感讓他選擇了這份一生的事業(yè)。
在三倍體新品種研制過(guò)程中，胚搶救是實(shí)驗(yàn)室的一道重要工序。只有搶救成功，種子才能發(fā)芽，才能從實(shí)驗(yàn)室走向田間，進(jìn)行嫁接種植。這是個(gè)“體力活”，工作量很大，親身實(shí)踐多年后，解凱東看到了這道工序的改進(jìn)空間。
根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，胚搶救的窗口時(shí)間是在授粉后的第70天到第100天，長(zhǎng)達(dá)一個(gè)月。何時(shí)搶救最佳，全憑研究者的“感覺(jué)”。這就導(dǎo)致種子萌發(fā)率一直徘徊在20%左右。
“找準(zhǔn)時(shí)機(jī)，或許能提高萌發(fā)率！”經(jīng)過(guò)3年的嘗試，解凱東將胚搶救的窗口時(shí)間精確到了第85天左右，同時(shí)他還優(yōu)化了種子的切口方式，讓胚胎更充分地暴露在培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)中。經(jīng)過(guò)他改良，胚搶救種子萌發(fā)率提升至40%以上。
如今，解凱東把胚搶救“體力活”做成了“藝術(shù)活”。十多年來(lái)，解凱東已經(jīng)累計(jì)將3000多個(gè)單株嫁接至田間，其中有1000多個(gè)已開(kāi)花結(jié)果。“草木皆有情。用心投入，把一個(gè)小胚胎搶救過(guò)來(lái)，看著它成長(zhǎng)、結(jié)果，這是對(duì)我們最好的回報(bào)。”他說(shuō)。
在我國(guó)，約40%的本土柑橘品種是有籽的，這在一定程度上導(dǎo)致本土柑橘產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)逐年萎縮。為振興本土柑橘產(chǎn)業(yè)，提升我國(guó)柑橘種源自主可控能力，解凱東所在團(tuán)隊(duì)多年來(lái)致力于本土柑橘品種無(wú)籽化和提純復(fù)壯研究，提升本土柑橘品質(zhì)。
“培育出一個(gè)果農(nóng)認(rèn)可和消費(fèi)者喜愛(ài)的品種，遠(yuǎn)比發(fā)一篇論文有獲得感。”看著團(tuán)隊(duì)的成果越來(lái)越多地被運(yùn)用在全國(guó)各地柑橘種植和助力鄉(xiāng)村振興的實(shí)踐中，解凱東相信，未來(lái)我國(guó)自主培育的柑橘無(wú)籽優(yōu)質(zhì)新品種會(huì)種滿柑橘產(chǎn)區(qū)的各個(gè)山頭。
3 20年，稀有品種飛入尋常百姓家
生菜，每個(gè)人都不陌生。可是在20世紀(jì)90年代的北京，它只出現(xiàn)在高檔酒樓的餐桌上。是什么讓當(dāng)年的稀特蔬菜成為家常菜？北京農(nóng)學(xué)院教授韓瑩琰持續(xù)20多年的生菜培育研究給出了答案。
2001年，韓瑩琰大學(xué)畢業(yè)后加入生菜育種研究專家范雙喜的生菜研發(fā)團(tuán)隊(duì)。范雙喜是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展生菜研究的育種家，他將收集到的來(lái)自世界各地的100多個(gè)生菜品種的種子種到地里，尋找適合在北京種植的生菜品種。
“范老師對(duì)于生菜研究堅(jiān)定的決心深深地打動(dòng)了我，促使我加入他的團(tuán)隊(duì)。從此我與生菜結(jié)下不解之緣。”韓瑩琰說(shuō)。
生菜最早種植于地中海沿岸，性喜陰涼，當(dāng)氣溫超過(guò)30攝氏度時(shí)就容易抽薹，因此在北京的夏天很難種植。“尋找耐熱的生菜品種是團(tuán)隊(duì)的研究重點(diǎn)。”韓瑩琰介紹。
也正是生菜的這一特性，讓她的研究團(tuán)隊(duì)吃了不少苦頭。為了研究生菜的耐熱性，夏天，團(tuán)隊(duì)成員冒著40攝氏度以上的高溫在大棚工作。“研究團(tuán)隊(duì)的老師和同學(xué)進(jìn)去工作一個(gè)小時(shí)就已經(jīng)汗流浹背。”韓瑩琰笑稱，“我們?cè)趽屩裘赓M(fèi)的‘桑拿’。”
整個(gè)篩選過(guò)程持續(xù)了五六年，最終選出8個(gè)適應(yīng)性相對(duì)強(qiáng)的生菜品種在北京種植。為了滿足北京市民對(duì)生菜的需求，只能一邊從引進(jìn)品種中篩選，一邊培育本土新品種。但韓瑩琰的團(tuán)隊(duì)并不滿足，“這些品種畢竟是國(guó)外根據(jù)自己國(guó)家氣候條件和生長(zhǎng)環(huán)境選育的，不能很好地適應(yīng)北京的生長(zhǎng)環(huán)境。”
時(shí)間又過(guò)了七年，2012年，團(tuán)隊(duì)終于培育出4個(gè)適合在北京種植的生菜品種：“北生1號(hào)”“北生2號(hào)”“北散生1號(hào)”“北散生2號(hào)”。“這4個(gè)品種破解了我國(guó)沒(méi)有耐熱生菜品種的技術(shù)難題，耐熱性能比之前的8個(gè)品種還要優(yōu)秀。”韓瑩琰驕傲地說(shuō)，如今，生菜已經(jīng)成為北京播種面積最大的葉類菜之一，進(jìn)入了市民日常食譜。
“現(xiàn)在無(wú)論到哪里，我放下背包的第一件事一定是到當(dāng)?shù)氐氖袌?chǎng)調(diào)研生菜。”執(zhí)著研究20年，研究生菜早已成為韓瑩琰的生活習(xí)慣。
（本報(bào)記者 殷澤昊 張文驍 董城）
