立冬剛過，在北方，人們紛紛在購物車?yán)锾砑悠鹆嗣抟拢苌儆腥酥?，在我國，其?5%的棉花品種都會經(jīng)過南繁的“洗禮”。棉花本身也并非原產(chǎn)于中國，而是漂洋過海的“舶來品”，起源于非洲、澳洲和美洲等地。

      雖然并非起源地，但如今，我國的棉花育種已經(jīng)處于國際一流水平，這和我們擁有大量野生棉種質(zhì)資源有密切的關(guān)聯(lián)。

      20世紀(jì)80年代，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院的專家們就為保存這些國外考察收集和引進的種質(zhì)資源而四處奔走選址，最終選擇了我國位于北緯18度以南的熱帶地區(qū)——三亞。“從陵水到保亭再到樂東以南這片區(qū)域，氣候和溫度都與大部分野生棉的原生境接近，是最好的活體保存地。”中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所研究員、國家野生棉種質(zhì)資源圃（以下簡稱“資源圃”）常務(wù)副主任劉方說。

      經(jīng)過40余年的不斷發(fā)展，目前資源圃已活體保存了棉屬的39個棉種，占全世界可收集野生棉種類的80%以上，基本涵蓋了所有的起源地，成為全球最大、種類最全的野生棉種質(zhì)資源圃。這些種質(zhì)資源一部分來自國際合作引進，但大部分還是科學(xué)家們走遍全球，前往夏威夷群島、巴西、澳大利亞、加勒巴克斯群島等地艱苦考察收集而來。

      走進資源圃，就仿佛走進了具有熱帶風(fēng)情的“小花園”，這里的野生棉與日常生活中我們看到的棉花不同，姿態(tài)各異。有的與路邊的高大樹木無異、有的茂盛如灌叢，還有的匍匐在地，錯落有致，每一種都有獨特的編號。

      在國家野生棉種質(zhì)資源圃里，中國農(nóng)科院棉花研究所劉方研究員正在介紹野生棉搜集、保存和利用的故事。陳楠 攝

      而當(dāng)記者近距離觀察，就能看到像手一樣的三裂棉、三葉草形狀的司篤克氏棉……它們對自然環(huán)境的需求不同，有的喜歡水，有的需要旱。比如旱地棉，適應(yīng)干旱的環(huán)境，不澆水就可以正常開花結(jié)果，水分充足就反而不能結(jié)果。因此，資源圃鋪設(shè)了滴灌管，根據(jù)野生棉的不同特性對它澆水、施肥、打藥，對其進行科學(xué)栽培，讓棉花“優(yōu)生優(yōu)育”。

      除了野生棉之外，種質(zhì)圃中還保存著人類馴化的主要品種，談?wù)撈疬@些，劉方如數(shù)家珍：“當(dāng)前一共有四個人工栽培馴化的棉種：草棉、亞洲棉、陸地棉、海島棉。草棉源于南非和津巴布韋，后來在西亞兩河流域被人進一步馴化后向全球擴展；陸地棉主要在墨西哥尤卡坦半島，適應(yīng)性好、產(chǎn)量高；新疆長絨棉就是海島棉，纖維長，拉力好……現(xiàn)在全世界生產(chǎn)中99%是陸地棉和海島棉。”

國家野生棉種質(zhì)資源圃中的野生棉生機勃勃、高低錯落。陳楠 攝

      資源圃的重要功能是保存、鑒定和創(chuàng)新利用野生種質(zhì)資源的優(yōu)異性狀，并將其導(dǎo)入栽培品種中，來改良現(xiàn)有的品種。“比如瑟伯氏棉抗冷性很好，對解決新疆棉花生產(chǎn)的倒春寒和秋季極端冷空氣侵襲有著潛在的應(yīng)用價值。澳洲棉有抗病基因源，對棉花生產(chǎn)上抗黃萎病育種有很好的利用價值。棉花本身抗鹽堿性很好，是改良土壤的好作物。”劉方說。

      在挖掘野生棉種質(zhì)資源基因?qū)殠斓倪^程中，科研人員需要不斷攻克各種難題。一方面是要解決部分棉種“水土不服”的問題。有的野生棉在原生境正常開花結(jié)果，但到了這里就很難開花結(jié)果，需要科研人員通過人工輔助授粉，扦插或嫁接的方式來進行繁殖。另一方面，還要不斷提高資源圃抵御自然災(zāi)害的能力。2012年臺風(fēng)來襲，導(dǎo)致一個棉種植株全部死亡，因此資源圃在2015年新建成了一個溫室，并將室外活體種質(zhì)資源在溫室中復(fù)制保存了一套，并內(nèi)外都設(shè)置了可以聯(lián)網(wǎng)采集數(shù)據(jù)的監(jiān)控系統(tǒng)，實時監(jiān)測所有材料的生長狀態(tài)。

      在國家野生棉種質(zhì)資源圃的溫室中，中國農(nóng)科院棉花研究所海南科研中心負(fù)責(zé)人劉記正在觀察野生棉的生長情況。陳楠 攝

      劉方介紹，現(xiàn)在團隊正在準(zhǔn)備搭建一個實物共享與信息共享的綜合利用平臺，以后育種家及國內(nèi)外研究人員可以通過互聯(lián)網(wǎng)獲得資源圃野生種質(zhì)材料的照片、性狀、保存狀態(tài)、獲取方式等詳細(xì)信息，使這些野生種質(zhì)資源得到更充分更廣泛的利用。

      中國農(nóng)科院棉花研究所海南科研中心負(fù)責(zé)人劉記告訴記者，為了滿足人們的日常需要，育種家關(guān)注重點的都是纖維品質(zhì)和產(chǎn)量性狀的提高，導(dǎo)致抗逆等性狀的丟失，現(xiàn)有棉花品種的遺傳基礎(chǔ)也變得狹窄。

      “我們想培育出適宜機械化生產(chǎn)的棉花新品種，平時就圍繞棉花的株高及生育期做一些基礎(chǔ)性研究，再發(fā)掘矮化基因，如果成功的話，可以為農(nóng)民減負(fù)。”劉記說，已經(jīng)找到了2個關(guān)鍵基因，它們在轉(zhuǎn)入棉花后，會表現(xiàn)出株高變矮、側(cè)枝短、開花提前的性狀，目前正處于實驗室研究階段。

      作者：農(nóng)民日報·中國農(nóng)網(wǎng)記者 李麗穎 見習(xí)記者 陳楠