2021-09-17 14:32:18
種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”。一粒種子，關(guān)系著中國人的飯碗安全。
習(xí)近平總書記強調(diào)，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，種子是基礎(chǔ)，必須把民族種業(yè)搞上去，把種源安全提升到關(guān)系國家安全的戰(zhàn)略高度，集中力量破難題、補短板、強優(yōu)勢、控風(fēng)險，實現(xiàn)種業(yè)科技自立自強、種源自主可控。
農(nóng)業(yè)大省廣東作出了哪些積極探索？如何打好這場翻身仗？
近日，廣東鄉(xiāng)村振興智庫組織開展“鄉(xiāng)村振興深調(diào)研”，聚焦“粵種強芯”工程實施推進情況，深入調(diào)研重點品種種業(yè)發(fā)展，以期引發(fā)社會關(guān)注，集聚力量推動種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
▲2021年9月13日南方日報頭版
今年暑期，廣州市民洪女士在商超發(fā)現(xiàn)，以往精品水果區(qū)被進口貨霸占的情況已悄然發(fā)生改變，本地特產(chǎn)荔枝躋身其中。“這種叫仙進奉的荔枝能賣到幾十元一斤，以前從沒見過。”她說。
近年來，一批優(yōu)質(zhì)荔枝新品種接連涌現(xiàn)，且深受消費者追捧。其中，一種名為“冰荔”的品種，今年的售價達到360元/斤。
▲今年，廣東荔枝產(chǎn)量超過140萬噸，荔農(nóng)迎來第二個豐產(chǎn)“大年”。
廣東優(yōu)質(zhì)荔枝進入高端市場的背后，荔枝育種技術(shù)發(fā)揮了關(guān)鍵作用，一批又一批研究人員接棒奮斗，花費數(shù)十年時間，攻克關(guān)鍵技術(shù)難題，培育出一批優(yōu)質(zhì)荔枝品種。隨著荔枝改良接種技術(shù)的升級，一批新品種正在陸續(xù)推廣，成為廣大荔農(nóng)致富的“利器”。
兩代人10年育成仙進奉
作為嶺南四大名果之一，荔枝的品種繁多。近年來，在廣州增城，一種名為仙進奉的荔枝不僅深受消費者的喜愛，還推動了增城荔枝產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
▲通過電商渠道銷售荔枝，成為近年來廣東荔枝產(chǎn)業(yè)的新形態(tài)。
廣東省農(nóng)科院果樹研究所副研究員、仙進奉育種團隊成員陳潔珍回憶，自2000年前后省農(nóng)科院果樹所副研究員邱燕萍在增城基港村發(fā)現(xiàn)仙進奉的母株，到2011年仙進奉獲得省級品種審定，育種團隊進行了多個不同的實驗，證明了新品種與其他品種不同，可以廣泛地種植，同時穩(wěn)定地遺傳母株的優(yōu)良品質(zhì)。
縱觀果樹的整個育種過程，一般需要先后進行品種比較實驗、區(qū)域試驗、生產(chǎn)實驗等，每個環(huán)節(jié)都需要花費至少3年時間，加起來通常不少于10年時間。而對許多種業(yè)專家來說，一個新品種從育成到改良，花費數(shù)十年也不稀奇。
荔枝新品種冰荔的完成人之一、東莞市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究中心副研究員馬錁回憶，從上世紀(jì)90年代發(fā)現(xiàn)冰荔母株，到2018年通過省農(nóng)作物品種審定委員會審定，該品種的培育曾經(jīng)歷換人、斷檔等多次變動，前后歷經(jīng)了30多年。“第一次嘗到冰荔是什么感覺？連我自己都忘記了。”馬錁說。
在多位荔枝專家看來，漫長的育種時間似乎只是自然規(guī)律的一部分，“卡脖子”的地方在于育種技術(shù)。以陳潔珍為代表的研究人員感覺到，傳統(tǒng)的雜交育種正走向極限，未來的許多問題靠走老路恐難以解決。
▲荔枝的采后管理決定了次年的收成，而荔枝不同品種的管理方式也截然不同。
比如，3-4月上市的早熟荔枝品種，往往口味偏淡、核大肉少、品質(zhì)不佳，優(yōu)質(zhì)品種成熟時間集中在5月到7月的50天內(nèi)。省農(nóng)科院果樹所等機構(gòu)先后用早熟品種三月紅和高品質(zhì)品種桂味、糯米糍雜交培育出了幾十株材料，但至今尚未培育出既早熟、又好吃的品種。
“這意味著荔枝的晚熟和高品質(zhì)之間，可能存在‘基因鏈接’。”陳潔珍說，這一現(xiàn)象在植物育種中很常見，兩個性狀由同一組“開關(guān)”控制。要打破“基因鏈接”，必須要有基因技術(shù)支撐，這也是許多科研工作者正在攻關(guān)的方向。其中，仙進奉的育種完成人之一、省農(nóng)科院果樹所荔枝栽培生理研究室主任向旭帶來了解決方案。
新技術(shù)可縮短5年育種時間
走進向旭的實驗室，映入眼簾的并不是枝條和土壤，而是數(shù)套復(fù)雜的電子設(shè)備?？蒲腥藛T正將提取物注入試劑，以提取DNA進行分析，這套被稱為“荔枝分子標(biāo)記輔助育種”的技術(shù)正逐步走向成熟。
▲茂名荔農(nóng)迎來連續(xù)第二個荔枝“大年”。
向旭介紹，該技術(shù)的初步設(shè)想源于21世紀(jì)初。當(dāng)時，他在美國考察時發(fā)現(xiàn)，柑橘的育種已經(jīng)用上了分子技術(shù)，柑橘何時成熟、偏甜偏酸等性狀都可以由基因控制，該技術(shù)能大大縮短育種時間，提升效率。
“它能不能用到荔枝上呢？”抱著這樣的想法，向旭準(zhǔn)備借鑒相關(guān)技術(shù)發(fā)展荔枝育種，但項目剛一開始就遇到了阻力。
彼時，荔枝“同名異物”“同物異名”的現(xiàn)象十分嚴(yán)重。此外，荔枝栽種的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于柑橘、香蕉、葡萄等水果，進行相關(guān)研究的科研團隊非常少。由此帶來了兩個問題：一方面，荔枝基因復(fù)雜，分析哪個基因控制哪個性狀需要大量樣本，而當(dāng)時全國上下沒有大規(guī)模的數(shù)據(jù)支持；另一方面，大量的樣本需要分析，樣本的來源和品種卻說不清楚，這給基因分離帶來了額外的工作量。
其間，省農(nóng)科院大院里的國家果樹種質(zhì)廣州荔枝圃發(fā)揮了重要作用。陳潔珍介紹，2008年至今，省農(nóng)科院果樹研究所已經(jīng)利用保存的荔枝樹種繁育了50萬株直生后代，為分子標(biāo)記技術(shù)提供了700多個DNA片段。這些片段信息清晰，大大減輕了荔枝基因圖譜建設(shè)的壓力。
與此同時，向旭團隊陸續(xù)攻克了荔枝遺傳物質(zhì)提取和檢測分析等技術(shù)難關(guān)，最終成功研發(fā)出了荔枝分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)。向旭介紹，該技術(shù)可對特定性狀進行分子標(biāo)記，科研人員無需等到荔枝樹掛果，只需從樹中提取DNA，即可分析雜交育種情況。
“通過應(yīng)用該技術(shù)，雜交育種的周期可縮短5年左右。”向旭說，荔枝的基因圖譜好比一本“辭典”，現(xiàn)在解決的是編纂方法，還缺豐富的詞條量。要完成“辭典”編寫，走向應(yīng)用，還需要更多樣本的支持。
近年來，陸續(xù)有團隊與向旭合作，提供更多野生荔枝材料進行分析鑒定。12年來，國家果樹種質(zhì)廣州荔枝圃繁育的直生后代陸續(xù)開花，專家也在其中發(fā)現(xiàn)了有價值的材料。未來，這些材料將為充實荔枝基因庫發(fā)揮重要作用。
高接換種技術(shù)助力改良品種推廣
當(dāng)前，豐收的喜悅過后，荔枝進入了采后管理的重要時期，各個荔枝研究團隊馬不停蹄，開始指導(dǎo)荔枝秋梢期的管理。
對于荔枝而言，不同品種的管理方式截然不同的情況十分常見。省農(nóng)科院果樹所的荔枝優(yōu)質(zhì)品種介紹手冊介紹了20多種荔枝品種的栽培方法，其中僅施肥就有五六種不同的技術(shù)。
荔枝育種專家表示，由于栽培技術(shù)不一，加上擔(dān)心新品種的市場表現(xiàn)，不少果農(nóng)不愿改種，這是新品種推廣遇到的最大阻力。在十多種新品種中，育成之后迅速推廣到萬畝級種植面積的，僅仙進奉、井崗紅糯等寥寥數(shù)種。
一邊是新品種推廣困難重重；另一邊卻是老品種被撂荒，滋生蟲害。“病蟲害很容易從拋荒的荔枝樹傳染到荔枝林中，給管理帶來不小的麻煩。”茂名電白水東鎮(zhèn)果農(nóng)楊華歡頗為苦惱。
向旭分析，多年以來，品質(zhì)一般的荔枝品種由于競爭力弱，價格不斷下降，導(dǎo)致不少荔枝林被撂荒。據(jù)他估算，省內(nèi)因類似原因撂荒的荔枝林面積可能達到50萬畝。
而高接換種技術(shù)的成熟，為荔枝迅速改良品種提供了全新思路。通過高接換種，原本因廉價而被拋荒的黑葉等品種有望改造成桂味、冰荔等貴價品種。“若水肥條件好、管理得當(dāng)，荔枝在高接換種的次年即可掛果，投產(chǎn)時間比傳統(tǒng)嫁接苗提早3年以上。”向旭說。
相關(guān)的技術(shù)工作已在廣東推開。當(dāng)下，向旭正在全省各地指導(dǎo)高接換種。馬錁介紹，現(xiàn)在茂名、湛江等地也出現(xiàn)了冰荔的身影。然而，高接換種技術(shù)施行難度大，成本亦較高，目前個體農(nóng)戶的積極性尚未完全被激發(fā)出來。
對此，向旭建議通過合作社的運作，對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、施肥、噴藥、修剪、采收、包裝銷售等方面進行規(guī)范，以發(fā)揮示范帶動作用。廣東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳也出臺了《廣東荔枝產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展三年行動計劃（2021-2023年）》，計劃用3年時間改造100萬畝低效果園，同時發(fā)展多種林下經(jīng)濟，開展立體種養(yǎng)，增加果農(nóng)收入。
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