培育良種 播撒希望
【到新時代新天地中去·糧食育種研究者】
培育良種 播撒希望
——記設計“農(nong) 業(ye) 芯片”的糧食育種研究者
光明日報記者 殷澤昊
種子是每一株作物的生命起點。當基因密碼被破解,作物完整生命周期的特征、品質都可以在種子形態時就得以設定。育種研究者便是這樣的“設計師”。
我國耕地麵積占全球約7%,這個(ge) 數字與(yu) 14億(yi) 多的龐大人口形成強烈對比,“藏糧於(yu) 技”對糧食安全的重要性不言而喻。對糧食育種研究者來說,他們(men) 要做的便是在育種之技上精益求精,讓更多種子長出飽滿優(you) 質的糧食。
這是一項艱難的事業(ye) 。
金秋是收獲的季節,對糧食育種的研究者來說也是勞動的季節。記者走進各地的農(nong) 科院時,他們(men) 有的剛從(cong) 地裏收獲種質資源,在實驗室純化;有的準備把組配好的新雜交品種播種到田間地頭……
他們(men) 熱愛這項“要往返實驗室與(yu) 田野”的工作,因為(wei) 這項工作常常和“希望”一詞聯係在一起。這些“希望的播種者和收獲者”的故事,正在廣袤大地上書(shu) 寫(xie) 。
1.不停地逢山開路遇水搭橋
十多年前,中國農(nong) 業(ye) 科學院作物科學研究所副研究員謝永盾在實驗室拿到了從(cong) 太空“飛”回來的小麥實驗種子,心情“像去車站接自己很久沒回家的孩子”。
在這之前,謝永盾收集到一份優(you) 質的種質材料,它具有高產(chan) 、抗病等多個(ge) 特征。美中不足的是,這份材料的花期比其他小麥品種晚,導致它無法與(yu) 其他品種雜交,更不用說把優(you) 質的特性遺傳(chuan) 下去。
謝永盾想到了太空誘變的方法——讓種子的遺傳(chuan) 物質在太空的特殊條件下產(chan) 生突變,從(cong) 而產(chan) 生重要性狀變化。在這一批誘變群體(ti) 中,謝永盾成功找到了一株早熟單株,它的花期比其他材料提前了一個(ge) 月,於(yu) 是雜交授粉可以進行了。
在謝永盾看來,育種工作“無非就是遇到問題、解決(jue) 問題”。相比謝永盾“硬核”的解決(jue) 方案,天津市農(nong) 業(ye) 科學院農(nong) 作物研究所研究員彭勃則用“接地氣”的辦法應對研究中的難題。
果皮厚度是鮮食玉米的重要性狀,它會(hui) 直接影響到玉米的口感。
長期以來,在審定鮮食玉米品種時,果皮厚度的測定一直“讓人頭疼”:如果用品嚐的方式,主觀性太強;如果使用顯微測微尺法,則效率太低。
一次在汽修店補漆的經曆激發了彭勃的靈感,他注意到修車師傅手中的油漆測厚儀(yi) 能精確測量油漆的厚度。“油漆的厚度都能精確測量,果皮也行!”經過研究改造,彭勃研製了一款專(zhuan) 門用於(yu) 玉米果皮測厚的儀(yi) 器,並在2022年獲得了專(zhuan) 利。
許多育種研究者有著和彭勃相似的經曆,他們(men) 認為(wei) 這份研究“沒有那麽(me) 多高深莫測”,逢山開路、遇水搭橋,從(cong) 容地對待每一個(ge) 問題是在研究之路上更進一步的不二法門。
2.生產(chan) 消費“兩(liang) 頭顧”
2010年的秋播時節,剛剛入職山東(dong) 省農(nong) 業(ye) 科學院的曹新有第一次跟隨老專(zhuan) 家到農(nong) 戶耕地調研。在這次調查凍害影響的調研中,有一個(ge) 情況是曹新有沒想到的:不僅(jin) 作物會(hui) 受寒,農(nong) 民種植優(you) 質小麥的熱情也會(hui) “降溫”。
優(you) 質小麥種植麵積萎縮的現狀,立刻讓曹新有內(nei) 心起了波瀾。問了當地的老鄉(xiang) ,曹新有恍然大悟,原來優(you) 質小麥產(chan) 量不高,帶來的效益少,農(nong) 戶的種植意願越來越弱。
村民的反饋深深觸動了曹新有:“研發新品種不能‘想當然’,必須深入了解農(nong) 民的實際需求。”有誌於(yu) 小麥育種事業(ye) 的曹新有進一步明晰了自己的誌向——促進小麥產(chan) 量和品質的協同提升,突破“高產(chan) 不優(you) 質,優(you) 質不高產(chan) ”的育種瓶頸。
2018年,曹新有帶領團隊研發的優(you) 質小麥“濟麥44”通過山東(dong) 省審定。集超強筋、高產(chan) 、廣適、抗病等特點於(yu) 一身的“濟麥44”,讓小麥既高產(chan) 又優(you) 質的夢想變成現實。
育種研究者的研製動力不僅(jin) 來自農(nong) 作物的生產(chan) 者,也來自消費者。今年6月,彭勃帶領團隊研發的“津白甜糯1號”,通過了天津市農(nong) 作物品種審定委員會(hui) 的審定,這是一個(ge) 根據消費市場追求“甜”“糯”的需要應運而生的新品種。
然而,新品種“不是從(cong) 地裏冒出來的”,它離不開育種研究者一點一滴的耕耘。即使彭勃對花粉過敏,在新品種培育過程中,他仍堅守在田間地頭。在炎熱的授粉期,彭勃用麵罩和袖套等裝備抵禦花粉的侵襲,同時他不得不忍受高溫給身體(ti) 帶來的負擔。這種不怕艱苦的作風,在團隊其他成員身上也能看到:有的同事對玉米穗上感染的黴菌過敏而發燒,仍在堅持工作,毫不退縮。
為(wei) 了快速推進育種進程,彭勃會(hui) 帶著實驗材料來到海南島開展種子南繁工作。彭勃早已習(xi) 慣在天津市武清基地和海南省南繁基地來回奔波。每年5月中上旬,彭勃在天津武清播種玉米。9月收獲新一代種子後,彭勃會(hui) 在11月中上旬送種子“去海南開大會(hui) ”,一年之內(nei) 在不同的地點完成兩(liang) 次播種。那時的海南,總會(hui) 聚集來自全國各地的育種工作者——這種像候鳥一樣的育種方式,已成為(wei) 他們(men) 工作的常態。
這是他們(men) 了解糧食生產(chan) 者實際情況和消費者真實需求之後,必做的“功課”。
3.蘊藏無限潛能的種子讓希望常在
“緊急,緊急!”回憶起2021年秋那場久不見停的雨,謝永盾腦海中浮現的詞語隻有這一個(ge) 。
那一年,全國有近1.1億(yi) 畝(mu) 小麥受秋季持續降雨影響而遲播,形勢嚴(yan) 峻。
2022年初春,全國各地的小麥專(zhuan) 家趕赴小麥生產(chan) 一線,展開了一場轟轟烈烈的科技“救苗”。作為(wei) 一名“對小麥再了解不過”的育種工作者,謝永盾也在這支隊伍中。
查看墒情、分析苗情,謝永盾在皖南地區指導當地的農(nong) 戶成功闖過了這次難關(guan) 。同時,他也在想:“一場秋雨就能對糧食安全產(chan) 生影響,農(nong) 科人不能就這樣被動應戰。”
自那以後,謝永盾開始研究選育具有耐遲播特性的小麥品種。2022年,“航麥802”研製成功。經鑒定,“航麥802”具有良好的耐遲播能力。就在當年,在遲播一個(ge) 月的情況下,它的畝(mu) 產(chan) 量達到500公斤以上。
在育種研究者看來,育種就像給一座城池固防,每當出現新“敵情”,就要相應地添加一項新防禦工事,完美的防禦才能“固若金湯”。一顆優(you) 秀的種子,在育種研究者手中不斷擁有新特性,才能在它成長的過程中盡可能避免寒、旱、病等多種問題。
同樣為(wei) 小麥“鞏固防禦”,曹新有在這一過程中有了意外的發現。
曹新有關(guan) 注小麥品種的“全麵發展”,尤其在小麥產(chan) 量和品質上,他傾(qing) 注了不少心血。去年山東(dong) 東(dong) 營的試驗田收獲時,他接到村民打來的電話。出乎意料的是,那位村民說的第一句話,並不是誇小麥的產(chan) 量或品質。
“這種小麥挺耐鹽堿的,這塊地裏長得格外好。”村民的一句話讓他又興(xing) 奮又驚喜,在黃河入海口附近的鹽堿地上長得“格外好”,說明耐鹽堿性很強啊!曹新有立刻投入對這批小麥雜交親(qin) 本的分析和梳理,確定了一個(ge) 具有高產(chan) 、耐鹽堿等優(you) 勢的小麥品種——“濟麥60”。
在麵對成千上萬(wan) 份實驗材料時,育種研究者八成都會(hui) 遇到不符合預期的情況。長年累月,曹新有早已“情緒穩定”,這段經曆是曹新有科研生涯中難得的一次“喜出望外”。
育種工作會(hui) 經曆無數次試錯,育種研究者卻不會(hui) 失落。因為(wei) ,他們(men) 相信蘊藏無限潛能的種子能讓希望常在,他們(men) 會(hui) 一直堅持這項“培育希望”的研究。
(本版人物照片均為(wei) 受訪者提供)
(本期選題支持:趙秋麗(li) 陳 晨 馮(feng) 帆 李 潔)
《光明日報》(2023年10月10日 12版)
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