原標題：種質(zhì)材料靠吃“老本”

      甘藍是世界衛(wèi)生組織曾推薦的最佳蔬菜之一。自上世紀60年代初，甘藍新品種選育及育種技術(shù)的研究被農(nóng)業(yè)部提上日程，至今依然是國家重點科技項目。中國工程院院士方智遠主持的甘藍育種課題組培育出的近30個甘藍新品種，已在全國28個省市自治區(qū)大面積推廣，約占全國甘藍種植面積的60%以上。

      ■本報見習記者熊姣

      近年來，甘藍育種目標和育種方法均有所改變?；?qū)搿⒂坞x小孢子培養(yǎng)、分子標記等生物技術(shù)的引入，也給常規(guī)育種帶來一定的影響。

      我國甘藍育種處于怎樣的現(xiàn)狀？未來發(fā)展如何？中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所甘藍育種專家孫培田在接受《中國科學報》記者采訪時，就以上問題作出了分析。

      育種歷程：

      從利用甘藍自交不親和系途徑育種到甘藍顯性雄性不育系途徑育種

      孫培田回憶說，上世紀五六十年代，我國華南地區(qū)種植的甘藍主要是從日本進口的中晚熟品種——“黃苗”。一開始情況還好，后來外商開始刁難，種子的質(zhì)量和數(shù)量都無法得到保障。上世紀60年代初，農(nóng)業(yè)部下達任務(wù)，要做好“黃苗”的繁育工作，最初是以服務(wù)生產(chǎn)為主。山東農(nóng)學院教授李家文擔任項目的牽頭人，在方智遠的帶領(lǐng)下，經(jīng)過幾年的南選北繁等系列工作，基本解決了華南地區(qū)種植“黃苗”甘藍種子的自給問題。

      上世紀70年代采用自交不親和系途徑育種。當時國外（歐、美、日等國家和地區(qū)）已經(jīng)掌握這項技術(shù)要領(lǐng)，但是對中國嚴格保密。為了培育優(yōu)良的甘藍一代雜種，甘藍育種課題組在方智遠領(lǐng)導(dǎo)下，經(jīng)過幾年艱苦努力，于1973年育成我國第一個甘藍一代雜種——以“黃苗”和上海的“黑葉小平頭”為親本的“京豐一號”。

      他追憶說，課題組一方面在實驗地里作研究，另一方面在基地反復(fù)進行試驗，其間也走了不少彎路。“京豐一號”采用自交不親和系制種，父母本花期基本一致，制種產(chǎn)量穩(wěn)定，滿足了國內(nèi)甘藍生產(chǎn)對種子的需求。1976年，課題組又利用我國早熟甘藍材料成功育成“報春”，克服制種花期不遇問題，解決了國內(nèi)對早熟甘藍種子的需求，使我國甘藍生產(chǎn)提升到一個新水平。

      繼“京豐一號”之后，甘藍課題組先后培育了早、中、晚熟配套的7個系列品種，并于1985年獲國家科學技術(shù)發(fā)明獎一等獎，1991年、1998年兩次獲國家科技進步獎二等獎。

      自交不親和系制種存在的問題是種子雜交率難以達到100%。上世紀90年代，甘藍課題組在研究甘藍雄性不育的基礎(chǔ)上，在國內(nèi)外首創(chuàng)甘藍顯性雄性不育系育種技術(shù)，培育出“中甘21”等顯雄性不育的早熟品種。

      迄今為止，甘藍課題組利用雄性不育系培育出甘藍新品種近30個。

      中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所甘藍組主持了全國甘藍的區(qū)域試驗，通過三年的品種區(qū)域試驗和生產(chǎn)示范，再進行推廣，由此明確了不同甘藍品種的適應(yīng)地區(qū)，方便菜農(nóng)利用適于當?shù)厣a(chǎn)的甘藍新品種致富。

      近年來，蔬菜花卉研究所在全國設(shè)立了十余個甘藍新品種試種、示范基地，幾十個良種銷售網(wǎng)點，更有利于甘藍新品種的示范推廣和更新?lián)Q代，使菜農(nóng)更快發(fā)家致富。

      2000年退休后，孫培田主要關(guān)注如何提高甘藍一代雜種的制種產(chǎn)量。每年他都會去北京郊區(qū)及山東、河南等基地考察。據(jù)他介紹，要提高甘藍制種產(chǎn)量，就必須充分利用當?shù)赜欣诟仕{開花、授粉的氣候條件，采取一些技術(shù)措施，促使晚開花的組合早開花、多開花，提高甘藍制種的種子產(chǎn)量。

      常規(guī)育種儲備能力堪憂：

      生物技術(shù)與常規(guī)育種結(jié)合還有一定距離

      “農(nóng)業(yè)育種發(fā)展的總趨勢，包括糧食作物在內(nèi)，是在走下坡路。”孫培田指出，常規(guī)育種發(fā)展面臨的大問題，是人才儲備和資源的搜集及創(chuàng)新問題?，F(xiàn)在培育出的新品種，都是上世紀50～70年代大學畢業(yè)的育種專家培育出來的。

      “80后”“90后”的年輕人多忙于生物技術(shù)方面的研究和帶研究生，以利于發(fā)表論文、晉升職稱。孫培田說,搞常規(guī)育種工作艱苦，3～5年難以育成有成效的新品種，想盡快晉升自己的職稱是不可能的。

      孫培田表示,如果不讓農(nóng)學專業(yè)的研究生作生物技術(shù)方面的研究，搞常規(guī)育種研究在三年內(nèi)很難完成畢業(yè)論文。研究生寫篇論文，必須要有生物技術(shù)作點綴，否則不可能發(fā)表在核心期刊上。這就使年輕的育種家不得不重視生物技術(shù)方面的研究。

      “生物技術(shù)與常規(guī)育種結(jié)合，還有一段較長的距離。”孫培田介紹說,用生物技術(shù)作小孢子培養(yǎng)，多數(shù)是從f1的花蕾上取單核靠邊期花粉培養(yǎng)，經(jīng)過幾十天的精心培養(yǎng)出現(xiàn)胚狀體，直至最后出現(xiàn)幼苗，定植到露地。“植株表現(xiàn)千奇百怪，就是沒有符合育種目標要求的植株。”

      他舉了個例子：某研究生用一個花球上長有小葉片的青花菜和一個幾乎每個葉片都有分枝的材料雜交，用f1作小孢子培養(yǎng)，想獲得花球完美、無小葉片、分枝又少的青花菜新品系。但在秋季定植在露地的800余株dh系中，沒有一株符合育種目標要求。

      “常規(guī)育種告訴我們，一般從f1分離需要6～8代，才能得到自交系。而在f2、f3代的分離中，要用200～300株的群體，按照育種目標嚴格要求，百里選一。這就是說需要淘汰97%～98%的非中選植株，再經(jīng)過幾代的精心選育，才能選出貼合生產(chǎn)實際需要的品種。”

      他解釋說，生物技術(shù)育種絕大多數(shù)采用f1代作小孢子培養(yǎng)，培養(yǎng)出的dh系屬于常規(guī)育種98%～99%的淘汰類型，真正符合育種需求的幾乎沒有，成本極高。而f3、f4是從大量群體中篩選出來的。“從f3、f4代作小孢子培養(yǎng)，dh系苗不說百分百符合育種目標，起碼有更多小孢子苗是需要的選擇對象。再經(jīng)過1～2代的自交對比，就成了穩(wěn)定的自交系。”

      年輕人集中精力作生物技術(shù)研究和帶研究生，也導(dǎo)致育種工作者不完全熟悉育種材料的特征特性。對此，孫培田分析：“為了完成育種目標，試配組合就要照顧到方方面面，鋪的面就寬了。種植面積特別大，無形中增加了工作量，失去了重點。對每個品種苗期、蓮座期、結(jié)球期的生長狀況，印象就不深了。”

      “在我們那時候，試驗地種上三五百份材料，每周總有兩三天在地里轉(zhuǎn)，觀察、記載全憑腦子記憶，重點明確?，F(xiàn)在有數(shù)碼照相機記錄，但真正能堅持這么做的也不多。”孫培田認為，只有對材料熟悉了，才能更好地加以利用。

      他表示，常規(guī)育種需要幾千份、上萬份種質(zhì)資源材料，出過力的老材料不可能再創(chuàng)造新的奇跡，必須增加新的種質(zhì)資源材料。“利用老材料翻來覆去地配組合，很難育成適應(yīng)新形勢的高產(chǎn)品種。”

      國外種子公司有自己的研究基地和研究人員，并不是為當前急需而選育新品種，而是根據(jù)國內(nèi)外生產(chǎn)發(fā)展需求，考慮5年、10年后的育種目標。相比之下，國內(nèi)種子公司不具備研發(fā)能力，后備儲備能力較弱。目前國內(nèi)提倡“民營育種”，支持和鼓勵民營種子企業(yè)開展商業(yè)化育種。

      不過,孫培田指出,種質(zhì)資源很難保存，需要采用超低溫冷庫，幾年、十多年更新一次。就這點來說，民營企業(yè)很難做到。育種技術(shù)、育種方法及應(yīng)用技術(shù)與應(yīng)用基礎(chǔ)等研究也還需要國家農(nóng)業(yè)科研單位來完成。