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我在闽地追“薯”光

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餐桌上的一盘马铃薯,“风尘仆仆”。

这马铃薯由福建自主选育,种源出自福建省农业科学院,在闽东海拔800多米的高山繁育,再辗转至3000多公里外的呼伦贝尔扩繁。

9月中旬,省农科院作物研究所马铃薯育种团队再次北上呼伦贝尔,赶在秋分前,将黑土地里的18吨种薯起收,分拣,装车。随后,种薯们一路向南,穿过华北平原,跨过长江,越过武夷山,回到福建。

11月初,它们将被种进冬闲田里,开启新一轮生长,等待来年春天的丰收。

从依靠外来引进,到注入本土基因,福建马铃薯种业创新并非一日之功。故事,还要从20多年前说起。

寻找“国家队”

22年前,在福建开展马铃薯育种,曾被看作天方夜谭。

马铃薯是福建第三大粮食作物,但长期以来,福建没有自主培育的马铃薯品种,种植完全依赖北方引种。其根本原因,在于马铃薯是冷凉作物,在南方冬种条件下因日照短极少开花、结果,杂交育种自然受限。

2004年,彼时还是省农科院副研究员的汤浩调入作物研究所。经过半年的调研摸底,他发现,福建甘薯、马铃薯两大特色产业中,甘薯已有一定科研成果支撑,而马铃薯长期面临无稳定科研队伍、无自主育种体系、无本土化优良品种的尴尬局面。

看着市场需求旺盛、经济效益可观的马铃薯产业始终依赖外来种源,汤浩下定决心攻克马铃薯育种难题。

万事开头难,科研从零突破更是如此。凭借过往经验,汤浩心里清楚,育种科研的核心离不开优质的种质资源与顶尖的技术支撑。为此,他选择主动对接马铃薯科研“国家队”。

2004年9月,汤浩带领团队远赴北京寻求技术支持,却扑了个空。正值秋收,长期在中国农科院从事马铃薯遗传育种研究的金黎平研究员,已到河北省张家口市张北县的育种基地开展选种收种工作。为了不错过宝贵的交流机会,汤浩带队赶往张北。秋日风沙漫天,田间条件艰苦,金黎平扎根田间、俯身工作的瘦小身影,给汤浩留下了深刻的印象。

彼时国内马铃薯科研尚未建立完善的国家体系,南方冬作区育种更是无人深耕。当汤浩道明来意,金黎平心生疑惑:“福建为什么要自己做马铃薯育种?”

“南方冬作区马铃薯主要种植季节与北方主产区完全相反、生态条件迥异,北方品种在南方适配性差,长期引种导致产业被动、收益不稳,福建迫切需要本土化育种体系。”汤浩坦诚剖析福建产业困境。

汤浩对育种攻关的这份赤诚与较真,最终打动了金黎平。很快,双方便敲定联合开展育种技术攻关,助力福建快速起步,打造本土化育种技术体系,形成“‘国家队’赋能、地方深耕”的联动育种模式。

解决技术难题后,汤浩团队又辗转来到位于黑龙江省齐齐哈尔市的克山县。这里有国内首个马铃薯种质资源试管苗库,积淀百年种质资源、汇聚顶尖科研力量,从这里引进马铃薯种质资源进行杂交选育,能够为福建马铃薯育种提供核心种质支撑。

依托克山国家马铃薯种质资源试管苗库丰富的种质资源,以及中国农科院马铃薯育种专家的技术指导,汤浩团队很快就根据产业市场需求明确了育种目标:立足南方冬作区生态特点,选育早熟或中早熟,表皮光滑、薯形美观,适配沿海平原与高山种植的高产抗病优质马铃薯品种。

破局,恰似薯种破土抽芽。福建马铃薯育种攻关就此开启漫漫征途。

薯往高处走

有了充足的种质资源,杂交育种就有了底气。然而,新的难题接踵而至。

摆在眼前的第一关,就是如何让马铃薯在福建的土地上开花结果。

福建高海拔山区自古就有种植马铃薯的传统。不过,马铃薯是无性繁殖的农作物,常规种植用的是种薯薯块,埋进地里就能长出新的马铃薯,不需要经历开花结籽这一环节。

但杂交育种不一样,必须让马铃薯开花、授粉,结出杂交种子,才能选育新品种。可在福建多数地方,受冬季日照较短、光照不足等因素影响,马铃薯开花少,杂交更难。“高海拔地区春季日照条件好,且气温相对适宜,可制造一个适合马铃薯生长和开花结果的冷凉环境,杂交育种基地要往高处走。”汤浩团队把目光投向了高山。2005年,团队最终选定平均海拔800米的周宁县,正式开启育种技术攻关。

马铃薯花期短暂,科研必须与时间赛跑。在马铃薯的开花期,科研人员需赶在花朵自然开放之前,为母本一朵朵去雄,同时采集父本花朵,取花药阴干备粉,并检测花粉活力。

授粉对温湿度要求苛刻,为此,团队起早贪黑,戴着头灯下田作业,只为在最合适的时机进行人工授粉。授粉成功的花朵会结出拇指大小的浆果,待浆果成熟后,再将其剖开、揉洗、晾干,方能得到一粒粒专为育种而生的实生种子。

有了这粒种子,育种还有很长一段路要走。

第一年,将实生种子播进育苗盘,育出实生苗,再一株一株地移栽到塑料盆中,培育实生薯;第二年,田间种植,汰弱留强;第三年,多点复选,百里挑一;第四年,种进试验田,与其他品种同台比试产量、品质、抗性、品相,优中选优……历经层层筛选,最终,“闽薯1号”通过福建省品种审定,福建马铃薯自主育种就此实现“零的突破”。得益于优良的综合性状,“闽薯1号”在福建广泛推广应用,为产业发展作出了重要贡献,获2013年度省科技进步奖二等奖。目前,该品种已成为我省种植面积最大的马铃薯品种,并两次入选《国家农作物优良品种推广目录》。

但一个品种还远远不够。“我们不止推一个大品种,更要推高花青素、薯泥加工专用、耐寒、耐盐碱等一系列品种,支撑起整个产业。”对于马铃薯育种,汤浩充满信心。

2016年,省农科院作物所依托国家南方薯类科学观测实验站、省种业创新和产业化工程等项目建设的马铃薯高山科研基地正式落地周宁。基地建成以来,从国内外相关育种单位引进300多份马铃薯种质资源,开展种质资源评价、杂交育种、产业技术示范和培训等工作,每年可获得杂交种子5万粒以上。

目前,汤浩团队已累计选育出13个马铃薯新品种,自育品种在福建的种植面积从2008年的5.16万亩增加至2025年的42.13万亩,占比从5.3%增加至57.1%。

不只是品种,更让北方同行称道的,是南方马铃薯的产量。

2012年,省农科院在漳州龙海举办千亩马铃薯高产创建示范区观摩测产活动,有的北方评审专家头一回见到福建马铃薯,便被它的高产所震撼。北方马铃薯主产区,只有在喷灌圈配套水肥一体化的加持下,才能实现亩产3000公斤。而在漳州龙海千亩马铃薯高产创建示范区内,使用脱毒种薯,并配套稻草包芯等南方冬作技术,依靠冬春自然降水即可达到这个水平。

“当时,全国马铃薯鲜薯平均亩产只有1100多公斤,我们高产示范田里的马铃薯亩产量已远超全国平均水平,实现产量翻番。”汤浩说。

从落后到并驾齐驱,一粒小小的马铃薯种子,长在希望的田野上。

育种新世代

今年8月,一则好消息从北京传回福州。

在农业农村部公布的2022—2024年度全国农牧渔业丰收奖获奖名单中,由汤浩团队主持,联合区域内6家科研与推广单位共同完成的《南方冬作区马铃薯绿色高效生产关键技术集成与应用》项目,荣获农业技术推广成果奖一等奖。该项目系统突破了品种单一且依赖外引、健康种薯短缺、栽培模式粗放等产业瓶颈,标志着我省在马铃薯科技创新和成果转化应用领域实现了新突破。

毋庸置疑,这些突破的背后,是团队的辛苦躬耕。

这些年,汤浩把团队建设看得和育种一样重。科研人员从最初的5名发展到如今的13名,一支从“60后”到“90后”的人才梯队正在成形。

“90后”许国春,是汤浩的博士研究生,如今已是省农科院作物所薯类研究领域的科研主力。进入课题组后,他跟着汤浩跑基地、做育种,在实践中快速成长。两代育种人之间,传承的不只是种质资源和技术方法,更有把育种做好的责任与决心。

育种的人最懂时间,也最有耐心。“把队伍带好,在全国的行业研究中占据一席之地,这对整个学科的发展、对福建产业的发展,都是至关重要的。”汤浩像田野里的守望者,静待这一茬长得更稳。

汤浩团队的茁壮成长,何尝不是福建种业振兴的缩影。

“十四五”以来,福建全面推进种业振兴行动。全省完成第三次全国农作物和畜禽种质资源普查与收集,其中农作物种质资源普查共收集资源4377份,已建成14个国家级、31个省级农作物、畜禽、农业微生物种质资源库。

从更宏观的层面,福建正深入实施创新驱动发展战略,推动科技创新和产业创新深度融合,形成具有福建特色的创新体系与体现福建特色现代化产业体系的互融共促新格局。

作为全省农业科技创新的主力军,省农科院自2020年启动农业产业研究院建设以来,已联合地方政府、龙头企业先后建成产业研究院32家,累计获得发明专利授权58个、实用新型专利授权198个,基本覆盖福建十大乡村特色产业中所有农林生产领域。

对于科研人员而言,种业创新,永无止境。

眼下,汤浩团队正着力推进多元化育种,在早熟优质的基础上,选育功能营养、特色加工及耐逆性好的品种,同时在育种技术上寻求突破:一是构建分子育种技术体系,围绕目标性状开展优异基因挖掘、分子标记开发、基因编辑,以期实现定向改良;二是搭建作物表型高通量精准鉴定平台,进行规模化、智能化表型采集与分析,为育种装上“眼睛”。

“平台更高、技术更新、设备更好,我们才能拿出更多的好品种,领跑行业发展。”汤浩对此满怀期待。

回望22年前在张北沙地里的对谈,汤浩给出的答案已不仅仅是育种,更是育人。

如今,新篇已启,“薯”光无限。育种的故事,还将在一代代科研人员接棒中续写。

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