四大系列26個(gè)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的花椰菜品種都出自這里——
小小花椰菜 科技大舞臺
在天津市農(nóng)科院武清創(chuàng)新基地里,記者走進(jìn)30多畝地的菜花育種示范區(qū),一片片綠油油的菜花苗郁郁蔥蔥,這里便是天津市農(nóng)科院研究員、國家百千萬人才工程人選、國家大宗蔬菜產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系花椰菜崗位專家孫德嶺團(tuán)隊(duì)的菜花育種示范片區(qū)。
仔細(xì)觀看,不同品種區(qū)域的菜花苗不只顏色深淺不一,葉片的形態(tài)也各不相同,有些是呈鋸齒形狀的,還有些是裂葉形的。“在這里常年進(jìn)行著菜花的育種試驗(yàn)和新品種選育示范,‘夏雪’‘豐花’‘津雪’‘津品’四大系列26個(gè)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的花椰菜品種都出自這里。”長期在田間地頭工作,面龐黝黑的孫德嶺從地里走來,向記者介紹道:“其中6個(gè)品種已經(jīng)獲得了植物新品種權(quán),也是我國首批列入《國際植物新品種保護(hù)公約》(又稱為UPOV公約)保護(hù)的花椰菜品種。”
“花椰菜就是俗稱的菜花,按色澤分有白菜花、青菜花,青菜花也就是我們說的西藍(lán)花,還有紫色的、橙色的菜花等。其中白菜花又分緊實(shí)型花椰菜和松散型花椰菜,簡稱松花菜。”談到我國花椰菜種業(yè)發(fā)展,孫德嶺感慨道,上世紀(jì)70年代,我國菜花品種混雜、退化嚴(yán)重、產(chǎn)量低,畝產(chǎn)只有1000公斤左右,且雜交種全部依賴進(jìn)口,如“法國菜花”“荷蘭雪球”“瑞士雪球”等全是洋名字,甚至菜花被稱為“洋花菜”,每年國家不得不花大量外匯購買。
這一切讓孫德嶺看在眼里,急在心里。為了改變我國菜花生產(chǎn)的落后狀況,30多年來,團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持自主創(chuàng)新,攻克了多項(xiàng)育種技術(shù)難題,選育出一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的菜花雜交品種,推動(dòng)了雜交品種的國產(chǎn)化,為我國菜花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。
“育種目標(biāo)是不斷變化的,隨著人們生活水平的提高,市場需求更加多元化,品種的更新?lián)Q代也要與時(shí)俱進(jìn)。”回憶起幾十年的育種經(jīng)歷,孫德嶺坦言,近年來,在白菜花市場上,松花菜十分受青睞。十年間,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)突破了松花菜種質(zhì)資源匱乏的瓶頸問題,選育出優(yōu)質(zhì)、多抗、適應(yīng)性強(qiáng)松花菜新品種“津松”系列,很大程度上改變了大陸松花菜品種依賴臺灣引進(jìn)的局面,引領(lǐng)了我國花椰菜品種換代和產(chǎn)業(yè)升級。此外,育成的花椰菜商品種率先實(shí)現(xiàn)了品種的全部不育化,促進(jìn)了我國花椰菜育種由自交不親和系向雄性不育系的重大轉(zhuǎn)變。
截至目前,團(tuán)隊(duì)選育的花椰菜新品種推廣到全國二十余個(gè)省市,累計(jì)推廣面積850多萬畝,新增經(jīng)濟(jì)效益59.5億元,市場占有率居國內(nèi)首位,改善了我國花椰菜優(yōu)良雜交品種短缺的局面,其中育成的“津品70”“津品66”花椰菜新品種,連續(xù)3年推廣面積居全國同類品種第一,種植面積占同類品種的20%以上。此外,育成的新品種走出國門,良種批量出口到巴基斯坦、印度等“一帶一路”沿線國家。
技術(shù)創(chuàng)新是品種創(chuàng)新的前提和基礎(chǔ)。多年來,孫德嶺帶領(lǐng)育種團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持自主創(chuàng)新,在國內(nèi)外首次研制出“花椰菜育種專家系統(tǒng)”,將信息技術(shù)應(yīng)用于花椰菜育種實(shí)踐中,該系統(tǒng)預(yù)測準(zhǔn)確率達(dá)80%,填補(bǔ)了國內(nèi)外花椰菜該領(lǐng)域的空白。為了提高我國花椰菜抗病育種水平,在國內(nèi)率先建立了花椰菜TuMV、黑腐病、根腫病、黑斑病苗期人工接種抗性鑒定方法和標(biāo)準(zhǔn),并系統(tǒng)應(yīng)用于抗病育種實(shí)踐,創(chuàng)制出一批優(yōu)異的抗病資源,為開展花椰菜抗病新品種選育奠定了基礎(chǔ),其科研成果“花椰菜優(yōu)異種質(zhì)創(chuàng)制及新品種選育”“蔬菜良種科技創(chuàng)新工程”等項(xiàng)目曾多次獲得天津市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
為了在國際上搶占花椰菜基因組研究領(lǐng)域的制高點(diǎn),2017年,團(tuán)隊(duì)啟動(dòng)了花椰菜全基因組測序工作,并于2019年在世界上首次完成了花椰菜全基因組測序,相關(guān)論文發(fā)表在園藝學(xué)著名期刊《HorticultureRe?search》,標(biāo)志著我國花椰菜基因組學(xué)研究水平進(jìn)入國際前列。
花椰菜全基因序列的揭示,大大提高了花椰菜優(yōu)良基因挖掘和基因克隆定位的效率,同時(shí)對于開展花椰菜靶向性分子育種、聚合育種、高效精準(zhǔn)培育花椰菜新品種奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2020年孫德嶺帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)又啟動(dòng)了大規(guī)模的花椰菜重測序分析,完成了包括709份花椰菜在內(nèi)的825份甘藍(lán)類材料的測序數(shù)據(jù)分析,同時(shí)開展了包括產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病抗逆性在內(nèi)的重要農(nóng)藝性狀的GWAS分析,為闡明花椰菜進(jìn)化、馴化歷程、挖掘重要功能基因、進(jìn)一步開展花椰菜分子設(shè)計(jì)育種奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
展望花椰菜育種前景,孫德嶺表示,未來要強(qiáng)化基礎(chǔ)研究,建立花椰菜高效生物育種技術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)分子設(shè)計(jì)育種;加強(qiáng)青花菜育種創(chuàng)新,不斷實(shí)現(xiàn)青花菜品種突破。在滿足我國花椰菜產(chǎn)業(yè)需求的同時(shí),加強(qiáng)出口專用花椰菜新品種選育,讓國產(chǎn)品種站上國際舞臺,提高花椰菜種業(yè)的國際市場競爭力和影響力。