“育”出現代農業新未來

2月16日，金炳奎（左）與科研人員在育種試驗棚裡進行授粉。

2月16日，天寒地凍，鑽進優奈爾生物科技有限公司位於濰坊國家農業開放發展綜合試驗區（以下簡稱“濰坊國家農綜區”）國家現代農業產業園的試驗大棚中，記者卻有了不同的感受。不僅由於棚裡溫度高，更多是因爲生機和希望：近7000株西瓜育種材料長勢喜人，這些來自101個親本的200多種雜交育種組合，任何一株都可能成爲“明日之星”。優奈爾植物基因組分子育種重點實驗室主任金炳奎正和幾個年輕的育種科研人員穿梭其中，忙着勞作、觀察和記錄。種子位於農業產業鏈的最前端，被稱爲農業的“芯片”。一粒種子，關係着國家糧食安全和百姓的“米袋子”“菜籃子”“果盤子”。作爲全國唯一一個以農業爲特色的國家級對外開放綜合試驗區，濰坊國家農綜區建設目標之一是成爲全國農業科技創新先行區。而培育一批具有自主知識產權的新品種，正是其中一項重要內容。　　“育種沒有捷徑，再苦再累都要堅持下去”從擺滿儀器設備的實驗室，到種植育種材料的試驗棚，這是金炳奎常年“兩點一線”的工作狀態，今年春節，他也是在實驗室和大棚裡度過。“幹農業、搞育種沒有節假日。”金炳奎說，育種過程中，除了要像農民種植一樣做好日常管理，還要詳細瞭解、掌握每一株材料全生命週期的生長狀況，從根、莖、葉到果實的大小、厚薄、形狀、發育時間，一個植株一生要記錄400多個性狀，同時開展大量的相關實驗，通過分子技術輔助育種。試驗棚中，去年11月定植的育種材料，眼下已經到了授粉期。哪一株和哪一株要進行雜交，哪些要進行自交？儘管每一株育種材料都有了自己的編號，但爲了更直觀地辨別、以防出錯，金炳奎和團隊人員有着他們的“金點子”：給每株材料綁上不同顏色的綵帶進行區分。有了清晰的標記，授粉仍不是件容易的事兒。“這些育種材料不會在同一天全都開花，每株都有每株的個性，這段時間每天都得泡在棚裡、盯着觀察。”金炳奎說，爲了防止非目標花粉混入，需要在每天太陽出來前、花還沒開的時候，用“小紙帽”把雄花和雌花遮蓋起來。授粉則是要搶在上午八點半到十一點這段最佳時間完成。此後，還要持續觀察坐果是否成功。這份艱辛在育種過程中，只是九牛一毛。“育種是一項耗時長、出成果慢的工作。”去年秋天，受到連續陰雨天的影響，金炳奎和團隊人員種植的一代育種材料未能正常生長，不得不重新種一遍，而這就耽誤了大半年的時間。“育種沒有捷徑，就得一步一步去走，再苦再累都要堅持下去。”金炳奎說，常規育種大約需要8年—10年的時間，他們通過分子技術輔助育種，不僅提高了培育出目標品種的概率，而且將育種年限縮短了大約一半。　　“立足前瞻性，把育種做得更好”試驗棚裡種植的西瓜育種材料中，有一行格外受到金炳奎“關照”，它們比其他育種材料矮了許多。“普通的一般會長到兩米多高，下邊會長側枝，每隔兩三天就得清理一次。而這種矮化的就不需要側枝整理，農民一畝地一茬瓜能省1000多元工錢。”金炳奎說。緊挨着試驗棚的育苗棚裡，記者看到，一些西瓜苗是與南瓜嫁接的。金炳奎說，這是因爲西瓜不抗土傳病害，不得不用南瓜的根。現在，他們正在選育抗病的西瓜品種，如果成功，農民直接播種即可，無需再買嫁接苗，一株能省1元錢，一畝地可省2000元，一茬能節約20多天緩苗時間。不僅考慮農民種植效益，金炳奎和團隊還高度關注消費市場。不僅顧及大小、顏色、口感，更關心營養價值。他們正在選育富含順式番茄紅素、類胡蘿蔔素等營養物質的功能性西瓜品種，滿足消費者高品質、特色化的需要。“西瓜在我國果蔬產業中佔比10%，人均消費量高。但有些優質種苗還依賴進口，所以我們科研的腳步不能停，一定要立足前瞻性、超越性，不斷進行創新，把育種做得更好，加強種業自給、滿足持續提升的消費需求。”金炳奎說。種質資源是育種的基本材料，是育種的基礎。“只有擁有儘可能豐富的種質資源，才能從中選材組配，爲育出良種帶來更多可能。”金炳奎說，通過多種渠道，企業廣泛蒐集種質資源。目前，企業種質資源庫共儲存了近2000份西瓜種質資源。“這些西瓜屬材料表現出巨大的表型和遺傳多樣性，爲挖掘提高西瓜品種果實營養含量、抗生物和非生物脅迫等的獨特品質提供了寶貴的資源。”金炳奎說。　　“科研路上，我們不是自己在戰鬥”企業是育種創新的主體，但單靠某個企業的力量是有限的。以優奈爾爲例，儘管企業每年都在擴大科研人員力量，可高層次、高水平的育種人才依舊缺乏。“但在科研路上，我們不是自己在戰鬥。”金炳奎說。藉助自身優勢，優奈爾與國外科研院校展開合作，併成立聯合實驗室、院士工作站等科研機構。“這樣一來，企業既能及時瞭解國際先進的育種技術，也能充分發揮各方的優勢聯合開展育種攻關。”金炳奎說。放眼濰坊國家農綜區，北京大學現代農業研究院、中國農科院濰坊食品科學與加工技術研究院、國家現代蔬菜種業創新創業基地、國際種業研發集聚區等一批“國字號”平臺建成運營，設立36家農業院士工作站，國際高端要素資源在這片開放的沃土上集聚。金炳奎說，眼下，他們正在與北京大學現代農業研究院商討合作，藉助後者強大的技術支撐，加速育種進程。“目前，近30家國外育種研發企業有意向進駐國際種業研發集聚區。”濰坊國家農綜區推進辦相關負責人說，國際種業研發集聚區的科創研發中心正在加快建設，建成後企業即可進駐，佔地200畝的荷蘭式高端溫室已經建成投用，可用來進行新品種測試、篩選、展示。這些高端平臺、知名企業的到來，讓金炳奎看到了更多機遇。“同行企業不是競爭對手，反而能夠讓我們看到不足，大家可以在分享交流中共同成長。”他說，通過借力“硬核”平臺的人才、技術等，相信一定能有更多的突破和成果，“育”出嶄新的未來。