編者按：種業(yè)是國家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性、科技性產(chǎn)業(yè)。要想端牢中國飯碗，既要保障糧食和重要農(nóng)產(chǎn)品的穩(wěn)定安全供給，也要實現(xiàn)種業(yè)自主創(chuàng)新，種源自主可控。在重慶，通過一代又一代科研人辛勤培育，勤勉研發(fā)，堅韌不拔地扎根土地，種業(yè)創(chuàng)新取得標志性的成果和階段性的進展。城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展網(wǎng)特別策劃“巴渝良種”系列報道，走進育種科研人的世界，講述他們科技創(chuàng)新的故事，記錄重慶種業(yè)創(chuàng)新的斐然成果。
文/李文萍
包包白，又名卷白菜、洋白菜、卷心菜、包菜等，屬于甘藍類蔬菜，因口感脆甜、營養(yǎng)價值高，成為老百姓最喜愛的蔬菜之一。
然而這樣一顆小小的白菜，卻蘊藏無限科技。
70年代以前，甘藍的優(yōu)良種子主要依靠國外進口，嚴重掣肘了產(chǎn)業(yè)發(fā)展，經(jīng)過科研人們幾十年堅持不懈的研發(fā)、培育，如今國內(nèi)的甘藍種業(yè)呈現(xiàn)“百花齊放”的局面。
在重慶提及甘藍，陶偉林是一個繞不開的名字。自2006年研究甘藍以來，陶偉林牽頭的團隊在育種方面取得多項突破性成果：育成西南地區(qū)第一個胞質(zhì)雄性不育系早熟脆甘藍一代雜交新品種“秋實1號”，提升了甘藍的經(jīng)濟價值；育成重慶地區(qū)第一個越冬型脆甘藍新品種，打破了國外的品種壟斷；攻克甘藍類蔬菜根腫病，解決了甘藍領(lǐng)域的“卡脖子”難題。
▲ 陶偉林在基地查看試驗植株
正是“陶偉林們”的潛心專研，不斷攻關(guān)，“重慶包包白”才能在甘藍育種史上留下濃墨重彩的一筆，在“中國芯”版圖上占有一席之地。
一窮二白做科研，用花菜CMS不育系轉(zhuǎn)育甘藍雄性不育系
“每一窩土塊種植兩個單株配制雜交組合，整個基地配有1000多個組合。”陶偉林指著重慶農(nóng)科院的蔬菜花卉基地里正在開花的甘藍介紹?！敖M合”是指雜交后的甘藍，每株雜交的甘藍上掛著不同的“數(shù)字”，通過數(shù)字可以找到雜交的父本和母本?！案仕{們”被白色的帳子統(tǒng)一罩住，以防蜜蜂采蜜，影響人工雜交的結(jié)果。
目前，重慶農(nóng)科院已儲存400多份甘藍種子材料，每年雜交1000多個組合用于研發(fā)。這些雜交種子在白市驛基地里育種，在武隆的實驗基地進行抗性鑒定，在榮昌、潼南、璧山基地試驗示范，培育成功后在山東開展大規(guī)模制種，形成了從育種、制種的產(chǎn)業(yè)全鏈條。
▲ 白市驛育種基地
跟現(xiàn)在的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化相比，陶偉林研究甘藍的起家可謂“一窮二白”。
2006年因工作調(diào)整，研究番茄的陶偉林轉(zhuǎn)為研究甘藍。但此時重慶的甘藍研究幾乎一片空白。擺在他面前首要的兩個問題是原始種子材料的積累和育種手段的選擇。
因買不起好的甘藍品種，每年廣州蔬菜博覽會召開時，陶偉林就乘坐綠皮火車奔赴廣州，收集參加廣州會地展的國內(nèi)外甘藍品種的“菜頭”。等收購到了便宜的菜頭后，一群人又提著“口袋”擠火車回重慶，沉重的包袱常常讓人累的大汗淋漓。在秋冬季節(jié)甘藍結(jié)球期陶偉林又帶著團隊到川渝地區(qū)主要的甘藍基地、偏遠山區(qū)尋找有價值的單株，購買農(nóng)民甘藍“菜頭”回來栽植留種，就這樣來回奔波四年，陶偉林完成了科研起家的“原始積累”。
針對當時市場上普遍的自交不親和系育種方式，陶偉林更偏向于胞質(zhì)雄性不育系的育種方式。二者相比，前者生產(chǎn)種子雜株率偏高，有造成生產(chǎn)損失的風險；后者通過生產(chǎn)出來的雜交種子純度高，適合大規(guī)模種植，而且因“不育”特性，難以被別人“竊取”，有利于品種權(quán)的保護。
但選定胞質(zhì)雄性不育系作為研究甘藍的研究路徑時，新的問題迎面撲來。此時國內(nèi)幾乎沒有甘藍胞質(zhì)雄性不育系的種質(zhì)資源。如何在行業(yè)空白中破題？
最終，陶偉林決定利用花菜的雄性不育種子來轉(zhuǎn)育。通過連續(xù)6年的回交培育，“花菜白菜”雜交種逐步、逐步將“花菜”變成了“白菜”種。這種甘藍胞質(zhì)雄性不育系在西南地區(qū)尚屬開創(chuàng)。
基于市場培育超晚熟品種，打破國外壟斷
“做科研要結(jié)合市場導(dǎo)向和需求導(dǎo)向。”自陶偉林從事育種工作，這句話就是他研究方向確立的“黃金標準”。
20世紀80年代以來，川渝一帶甘藍主栽品種為“西園四號”，種植出的甘藍產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)良，市場反響不錯。但因采用自交不親和系育種，制種氣候不好年份雜種率偏高，且上市時間集中偏晚，銷售價格很難上得去。
基于市場均衡供應(yīng)和提高甘藍種植效益考慮，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的早熟品種成了陶偉林的研究課題。
通過不間斷地、反復(fù)地對早熟品種挖掘、選育、雜交、篩選、鑒定、測試等，2015年陶偉林育成西南地區(qū)第一個胞質(zhì)雄性不育系早熟脆甘藍一代雜交新品種“秋實1號”。該品種結(jié)球率高，品質(zhì)脆嫩，適應(yīng)性廣，具有良好的商品屬性。最重要的是比當時的主流甘藍提前上市15-20天，能搶占市場先機。
▲ 雜交后的甘藍組合，身上掛著“數(shù)字”
“當時早熟的甘藍價格是真香。”銅梁蔬菜農(nóng)業(yè)主張有正是“秋實一號”的第一批種植大戶，至今仍記得第一批早熟甘藍出來后的市場熱烈反饋，因此張有正成為“秋實一號”最忠實的“粉絲”，自2015年以來，已連續(xù)種植“秋實一號”19年。
因早熟特性和品質(zhì)優(yōu)良，“秋實1號”在重慶、四川、貴州、湖北等地大面積推廣，2020年被重慶市農(nóng)業(yè)農(nóng)村委列為重慶主推品種，2023年進入國家農(nóng)作物優(yōu)良品種推廣目錄“成長型品種”，市場受歡迎程度可見一斑。
“科研是一種情感式的交流。我們育種人每次看到一顆種子長好了很高興，看到它死了就很悲傷。”陶偉林始終對每一顆種子都飽含深情，不斷的研究、培育，最終結(jié)出一個個標志性的碩果。
▲ “秋實1號”葉球扁圓形、緊實，單球重2-3公斤左右，平均畝產(chǎn)4500公斤左右
培育出早熟品種后，陶偉林又將目光聚焦到“超晚熟”品種，即越冬甘藍的選育。過去很長一段時間內(nèi)，國內(nèi)的越冬甘藍主要為日本、韓國等國的耐抽薹品種，種子售價貴，農(nóng)戶的種植成本高，菜的品種不如重慶本地品種細嫩脆甜。
經(jīng)過10年反復(fù)的組合配制、品種試驗、品種鑒定等系列研究，陶偉林和團隊培育出“渝園春印”和“渝園迎春”兩個越冬品種。這是我國第一次具有自主知識產(chǎn)權(quán)的越冬甘藍胞質(zhì)不育系雜交品種，實現(xiàn)了種業(yè)的自主創(chuàng)新，打破了國外的品種壟斷。因?qū)崿F(xiàn)了自主育種，種子的價格更為便宜，農(nóng)戶的種植成本降了下來。
“重慶的甘藍可實現(xiàn)周年栽培?！碧諅チ纸榻B，如今重慶一年四季度都可以吃到品質(zhì)甜脆、細嫩化渣的“包包白”。
對抗根腫病，破解世界級難題
2023年，重慶成功培育出高抗根腫病的甘藍雜交新組合的消息一傳出，極大振奮了業(yè)內(nèi)人員。
根腫病，是廣泛流行于甘藍、白蘿卜等十字花科蔬菜中的土傳病害，受侵染的植物，會在主根及側(cè)根形成大量腫瘤，嚴重影響根部對水分以及營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，導(dǎo)致植株腐爛。該病具有極強的傳染力，且防治困難，造成的損失巨大，被譽為十字花科作物的“癌癥”。
“有機肥、蔬菜育苗基質(zhì)的推廣應(yīng)用，當?shù)馗鳈C具、牲畜流動、水流都可能導(dǎo)致根腫病的廣泛傳播。”陶偉林介紹，根腫病的來源尚不清晰，但造成的損失巨大。在重慶范圍內(nèi)，已從最初的武陵山區(qū)擴散到全市10多個區(qū)縣，波及蔬菜種植面積10多萬畝，嚴重威脅十字花科類蔬菜的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
跟以往的困境相似，國內(nèi)沒有抗根腫病較好的甘藍品種。所以，陶偉林和團隊只有“硬起腦袋搞研發(fā)”。
抗根腫病品種的選擇被陶偉林形容為“大浪淘沙”，撒一把種子在帶病土地上，看誰長得好，長得差。長得好不得病的保留下來留種，第二年繼續(xù)播種，就這樣一年又一年、周而復(fù)始，最終選擇出性狀優(yōu)良的“純種”。
在中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所的幫助下，陶偉林和團隊對一批帶有抗性的甘藍種子在“疫區(qū)”進行選育，最終發(fā)現(xiàn)其中兩株甘藍沒有發(fā)病。再通過將近10年的反復(fù)分化、提純、培育，形成了純度高、穩(wěn)定性強的抗根腫病品種。這意味著根腫病這個世界難題在重慶被攻克。
“甘藍抗根腫病的遺傳規(guī)律很復(fù)雜，不像蘿卜、白菜是單基因顯性控制。”陶偉林介紹，跟過去的“大浪淘沙”似育種不同，團隊正在嘗試根據(jù)現(xiàn)有抗根腫病的甘藍資源，建立起遺傳群體，研究其遺傳規(guī)律。目前團隊已通過分子標記檢測到目的基因，這將極大加快抗根腫病品種的鑒定、選育效率。
從市場導(dǎo)向和產(chǎn)業(yè)需求來看，除了需要抗病性表現(xiàn)較好的品種外，優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、菜形好同樣是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的痛點。
近期，陶偉林和團隊忙著將純化的抗根腫病材料和手里的優(yōu)質(zhì)骨干材料雜交轉(zhuǎn)育、配制組合、抗性鑒定、田間測產(chǎn)、品種分析等工作，培育品質(zhì)優(yōu)、產(chǎn)量高、抗根腫病的甘藍品種。
“每天下午六點到基地去采取花粉，用冷藏箱保鮮，第二天一早六點出發(fā)到武隆高山 ‘疫區(qū)’授粉，生怕花粉失活?！?0出頭的陶偉林原本已到了退休的年紀，但攻克世界性問題，打破產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“卡脖子”難題的緊迫性讓他退而不休，依舊忙碌在田間地頭。
