蔬菜要地道,研發(fā)很重要。來孟山都美國蔬菜研發(fā)中心走一遭,看看“歪果仁”是如何研究蔬菜作物種子的。
番茄炒雞蛋、辣椒炒肉、芹菜餡兒的餃子、薺菜餡兒的包子、各式各樣的蔬菜在中國人的地道美食和營養(yǎng)膳食中不可獲取。中國居民膳食指南推薦,成人每天應(yīng)保證300克至500克的蔬菜攝入量,但國人普遍吃不夠。
蔬菜這么重要,研究自然不能落后。想知道地道可口又健康的蔬菜,怎樣從田里走上餐桌?一起來孟山都美國蔬菜研發(fā)中心找答案。
作物育種高精尖:果蔬研發(fā)中心孕育“作物種子選手”
孟山都蔬菜研發(fā)中心占地約1000畝(182英畝),位于美國加州首府薩克拉門托(Sacramento) 西北24公里(15英里)的Woodland市,是孟山都全球蔬菜研發(fā)的核心。中心主要從事作物育種、作物營養(yǎng)、消費效益和感官評價、性狀發(fā)掘和作物種子健康等研究工作。
在自動化實驗室和眾多溫室與實驗田里,研發(fā)團隊進行系統(tǒng)化的作物種子研究。實驗室里可以分析作物基因組,而溫室與實驗田則用來測試公司最新的蔬菜品種。Woodland研發(fā)中心主要研究和培育7種作物種子,包括鮮食番茄、加工番茄、辣椒、西瓜、**瓜類和洋蔥等6種傳統(tǒng)育種作物種子,以及唯一一一種應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)的蔬菜作物西葫蘆。
孟山都基因分析實驗室里的機器設(shè)備可以提取作物種子或葉子的一小部分,并分解成原始的DNA以進行測試。“我們研究所有作物的基因,以及如何使作物變得更好,”研發(fā)中心員工Jose Prado在引導實驗室的媒體參觀時說道。Prado以番茄為例,解釋了實驗室如何注意到中東品種的抗病特性,并用其與美洲番茄雜交后來提高作物種子的生命力。
同時,Prado提出,雜交育種后的作物種子擁有不盡相同的特性,這對開發(fā)出種植戶真正需要的植株種類是項挑戰(zhàn)。實驗室的作用就是同過碾碎植株樣品和添加試劑去測試不同的作物種子,去研究哪些植株具有種植戶所需要的全部特性,從而知道應(yīng)該種植哪一種作物。
這個過程在過去需要好幾季的雜交育種并耗費土地和水資源。而現(xiàn)在,實驗室在一周時間內(nèi)就能獲得同等數(shù)量的信息。Prado解釋,“我們長期以來使用的技術(shù)都一樣,只是現(xiàn)在速度變得更快了。”
圖:Jose Prado以番茄為例,解釋了實驗室如何注意到中東品種的抗病特性(圖/SueCockrell, Enterprise photo)
“一號種子選手”:抗病能力強的番茄作物種子
實驗室外,鮮紅的番茄點綴著成排的綠葉植物。雖然未成熟的番茄正處在不同的生長階段,其中黃色、橙色和紅色的番茄都有,但樹葉有些是郁郁蔥蔥的綠色,另一些卻是軟軟地平攤在地上。這是研發(fā)中心番茄作物育種家Alan Krivanek番茄育種試驗的一部分,用來開發(fā)美味且抗鐮刀菌的作物。鐮刀菌是一種會感染土壤并使植株枯萎的真菌,已經(jīng)使全美國的番茄農(nóng)田受到了感染。
西紅柿育種家AlanKrivanek為訪客做介紹(圖/Monsanto Today)
在Woodland的研究農(nóng)場,部分農(nóng)田被噴灑上了這種真菌,導致一些植物在夏季陽光的照射下變成了褐色,而**植株則繼續(xù)正常地生長。Krivanek稱,這些持續(xù)強勁生長的植株為抵抗真菌提供了解決方案。
Grace Warner通過番茄剖面,展示番茄作物育種對加強作果實硬度(圖/Sue Cockrell,Enterprisephoto)
“二號種子選手”:適應(yīng)不同市場的雜交西瓜作物種子
西瓜作物育種家Greg Tolla和Jerome Bernier正在開發(fā)適合全球各類市場的有籽和無籽西瓜。
Bernier 解釋,喜歡的口味和形狀取決于客戶所在的地區(qū)。例如,西班牙人喜歡較小的深綠色無條紋西瓜,這種西瓜則比較甜。而Tolla提到,美國市場偏愛較大、有明顯寬條紋的西瓜。作為育種家,Tolla和Bernier必須要將這些偏好都牢記于心,以開發(fā)更爽脆、更香甜以及能適應(yīng)不同地區(qū)的品種。
為了培育無籽西瓜,西瓜育種者必須將四倍體與二倍體西瓜雜交,打造“三倍體”的西瓜品種。Tolla解釋,奇數(shù)染色體會影響西瓜籽的發(fā)育,從而產(chǎn)生無籽西瓜。Woodland研發(fā)中心的大部分作物都是雜交作物,都是通過這種方式雜交形成的。
圖:孟山都Woodland蔬菜研發(fā)研發(fā)中心向訪客展示西瓜品種(圖/孟山都公司)
“三號種子選手”:備受種植者歡迎的辣椒作物種子
由孟山都所開發(fā)的辣椒在各地市場都能找到,其中許多都是由辣椒育種老將Terry Berke所開發(fā)的,他所培育的辣椒被運用到許多常見的食品中,比如三明治商店的香蕉甜椒圈、辣味玉米片中的腌辣椒等。最近Berke又培育了一種墨西哥辣椒,比常見的辣椒更大。常見的辣椒可以切出10個辣椒圈,而他培育的辣椒則可以切出15個圈。
TerryBerke展示W(wǎng)ooland研發(fā)中心試驗田里的辣椒品種 (圖/SueCockrell, Enterprise photo)
對于育種家來說,能得到種植者的歡迎是最好的肯定之一,但要想培育出受歡迎的作物品種可不是件容易的事,育種家要在品種的保質(zhì)期、耐運輸性、外觀、以及許多其它因素之間尋找最好的平衡。
孟山都的辣椒種子在中國頗受歡迎,作為孟山都在中國的核心蔬菜作物,近幾年來不斷進行著專門針對中國市場的研究精進以及田間試種。收獲的時節(jié),各辣椒品種抗病蟲能力表現(xiàn)突出,在產(chǎn)量、口感、外表、以及營養(yǎng)價值方面也都取得了相當?shù)耐黄?。其中韓國干椒品種在中國東北地區(qū)作為鮮椒采收畝產(chǎn)超過5000斤,干椒采收畝產(chǎn)超過1000斤。除了病蟲害抗性優(yōu)秀外,成熟的韓國干椒品種色澤飽滿、亮度上佳有如打蠟一般,色價高。
圖:孟山都旗下兩大蔬菜品牌公圣尼斯Seminis®與德澳特De Ruiter?目前在中國銷售
包括番茄、菠菜、辣椒、甜椒、西蘭花、洋蔥等7類作物200多個傳統(tǒng)蔬菜種子產(chǎn)品