育种“候鸟” 不远千里海南种地——探秘重庆南繁基地
进入冬季,重庆寒气逼人,但在1600余公里外的海南,20℃以上的气温仿若春天。蓝天白云下,松软的海滩、浪漫的椰林,吸引无数游客到此“避冬”。
同一时期,来自全国各地的大量农业科研人员也陆续来到这里,但他们却不是来看风景的。因为,这样的温度,也正是水稻、玉米、辣椒、茄子等夏季作物生长的最佳温度。他们带着种子从天南地北“飞”到这里,只为将作物多种一季,缩短育种的时间。
跨越千里到海南育种,这背后有怎样的故事?近日,记者走进位于海南的重庆南繁基地,带你探索一粒种子的“热带旅行”。
“追着太阳去育种”
从海南驱车前往乐东县九所镇,当大片农田从眼前掠过,市农科院玉米所的南繁基地就快到了。
来到基地门前,大门紧闭,正上方“重庆南繁”4个大字十分醒目。大门一侧的石柱上,还有一则温馨提示“内有监控和猛犬,非请勿入,后果自负”。
待基地工作人员打开大门,果然几只狗紧随而来,顿时狗吠声四起。在工作人员的安抚下,它们才渐渐安静下来。
笑谈间得知,狗是南繁基地必备的“警卫员”,为的是守护基地里的“宝贝”。来到育种基地,一大片农田里,玉米、高粱正在茁壮生长。他们被称为“宝贝”,是因为它们并不是普通的玉米和高粱,而是育种材料。
“在南繁基地,你看到的所有作物都是育种材料,是一个品种诞生的基础。”玉米所副研究员董昕说。一个优秀的品种,是由优秀的育种材料进行杂交配组得来。而优秀的育种材料,则来源于对种质资源的挖掘和提升。
“以玉米为例,一个好的种质资源,要让它成为好的育种材料,一般需要7到8代的纯化,也就是说要种上7到8季,而重庆一年只能种一季,那这个过程就需要7到8年。”董昕说,为了缩短这个时间,科研人员选择到海南来育种,这样可以从一年种两季,研发时间也相应减少一半。
同样的,通过南繁,从育种材料到变成品种,这一进程也将大大缩短。可以说,南繁为优秀品种的诞生装上了“加速器”。
每年从10月开始,全国不少育种科研人员“追着太阳去育种”,来到海南岛。这里也成了育种科研人员的“育种天堂”“种业硅谷”。他们开展南繁工作的试验田,则被称为南繁基地。这个基地并不是固定的一片区域,它分散在海南各地,是全国各大科研院所、机构在海南设立的试验田的统称。
“你看,这样难得育出的珍贵育种材料,如果被偷窃,绝对是重大损失。所以,狗就是基地的警卫员,有动静可以及时提示我们。另外,基地还装了许多摄像头,这些都是为了防止偷盗。”董昕说。
“南繁南繁,又难又烦”
南繁意义重大,但背后的工作是枯燥的,播下种子后,持续观察、记录,调整杂交配组后,再观察、记录,循环往复。
这项工作也是辛苦的,太阳的炙烤、蚊虫的叮咬,甚至还有配套不完善带来的生活上的不便。因此,在育种界有这样一句顺口溜“南繁南繁,又难又烦”。
更重要的是,因气候和土壤条件不同,在这里育种,科研人员要面对不同的“挑战”。
“海南的温度、光照适宜作物生长,同样也适宜蚊虫生长,而且这里的主流虫害跟重庆还不一样。”市农科院蔬菜所副研究员陆景伟说,海南高湿,所以白粉虱、蓟马等虫害高发。
“蓟马特别小,不注意看都看不到,但它们危害性却很大,专吃叶片和花粉,遭受蓟马虫害的叶片全都是白点,进而影响植物光合作用。”陆景伟印象特别深刻的是2017年,那一年蓟马来势汹汹且来得格外早,“大概早了一个月,打药都难以控制,太多了,密密麻麻的!”
蓟马个头小,繁殖快,紧急情况下,陆景伟和同事赶快想办法,在使用治蓟马药的同时,加装防虫板,并在药剂中兑入白糖,把虫子粘住。
“虽然最后没收到多少种子,但幸亏没有绝收。”如今说起这事,陆景伟仍心有余悸。
玉米所副所长柯剑鸿认为育种最大的“敌人”非老鼠莫属。他说:“老鼠不仅在我们的宿舍和厨房到处跑,它还到地里搞破坏咧!”
柯剑鸿回忆,刚开始参加南繁工作时,他和同事头一天将种子播撒下去,第二天去浇水时就发现,好多播了种子的窝都被刨了,地上还有很多爪子印。
“我们就找附近省市的科研人员还有当地农民打听,这才晓得是老鼠!”柯剑鸿说,从那以后他们每到晚上就要去地里打老鼠。
这无疑是一个笨办法,效果也不好。后来,大家就想了个“新招”,培训狗去抓耗子。
“我们一到晚上就带着狗一起出去,看到老鼠就追,让它们模仿。如果抓到老鼠就给它吃的作为奖励。”董昕说,狗天生对老鼠不感兴趣,但长期训练下来,竟然有一只狗学会了。
“它会了之后,慢慢地一些狗也被带起来了,现在我们基地的狗抓耗子还是很厉害的!”董昕说,如今回忆起来,训狗也是枯燥工作中难忘的快乐时光。
海南是沙土,保水保肥力差,浇水要更勤,施肥要少量多次;良好的温光条件,同样适宜杂草生长,因此前期土要多翻几次,尽量把杂草的根晒死……随着多年南繁工作的开展,科研人员大都有了自己的一套心得,代代相传,让重庆南繁水平不断提升。
解析农作物“种子芯片”密码
辛苦和汗水换来的是南繁的硕果累累。
蓝天白云下,走进乐东县利国镇,在市农科院蔬菜所的基地里,辣椒、丝瓜、番茄、茄子等蔬菜长势喜人,不少样貌奇特的蔬菜更是令人惊奇。
以丝瓜为例,不仅有重庆市面上常见的皱皮丝瓜,也有表面光滑的光皮丝瓜。形状也不一样,有细长的,有短粗的,还有个头极大的,是普通丝瓜的三四倍。
“这都是我们培育的新材料。现在消费者对蔬菜的需求越来越多元化,蒸炒炸等不同的烹饪方式需要不同的品种,不同地区的消费习惯也对品种有不同需求。”陆景伟说,因此大家一直在根据市场需求推陈出新。
他从丝瓜架上特意挑出一个光皮丝瓜介绍,这是他们近五六年重点培育的品种。按重庆本地的消费习惯,最受消费者喜欢的无疑是皱皮丝瓜,为什么转而研究光皮丝瓜了?
“其实也是因为市场需求在变化,这几年光皮丝瓜的需求呈上升趋势,部分消费者开始接受这种类型。”陆景伟说,就在明年或后年,这种光皮丝瓜有望通过品种审定。
紧挨着丝瓜的是各种各样的茄子,有圆形的,有长条形的,有个头大的,也有个头小的;从颜色上区分,有紫黑的,也有紫红的、白的、白中杂紫丝的,令人目不暇接。
“你看这个罐茄,表皮是青色的,也很亮,它是我们现在需要的性状。所以我们正在尝试将它的这些性状分离出来,今后就可以转到我们的育种材料上去,培育出青色的亮皮茄子。”陆景伟说。
说起收获,董昕也很兴奋。近年来,利用海南高温、沙土的自然特征,董昕所在的团队正重点进行耐高温干旱的玉米品种选育。
这一季,他带着团队筛选出的15个耐高温干旱的育种材料,与一些配合力高的骨干杂交材料,在海南成功组配出200个杂交组合。“这段时间,我发现了吐丝协调性特别好的材料!”董昕说。
什么是吐丝协调性好?董昕解释,玉米雄花在顶端,雌花在腰部,雌雄花吐丝时间是有差异的,但有时候雄花丝都吐完了,雌花都还是闭合的,“这样授不了粉,肯定结不出玉米,也就是吐丝协调性差。”
换言之,雄花和雌花吐丝重合时间越长,就是吐丝协调性好,这样授粉成功率也就会增高。
董昕发现的这份材料协调性有多好?“一般的重合时间就是一两天,但这个能到三四天。很有潜力,值得继续对它进行挖掘和研究。”他高兴地说。
耐高温干旱的水稻、大棚设施专用茄子、黄心西瓜、宜机收辣椒……阳光明媚的海南,蓝天白云下,南繁基地农作物的“种子芯片”密码正在被解析。
记者 栗园园
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我市南繁基地总规模约2000亩
其中两个育种基地挂牌国家南繁育种核心区
重庆日报讯 (新重庆-重庆日报记者 栗园园)不久前,重庆市在海南的两个育种基地正式挂牌国家南繁育种核心区,这有利于我市南繁育种工作稳定开展。
南繁是利用我国南方特别是海南岛南部地区冬春季节气候温暖的优势条件,将夏季在北方种植的农作物育种材料,于冬春季节在南方再种植一季或者两季的农作物育种方式。
通过加代选育,可使农作物新品种选育周期缩短1/3甚至1/2。所以,南繁也成为我国新品种选育的“孵化器”和“加速器”,对保障粮食安全、缩短农作物育种周期、促进现代农业发展和农民增收、培育科研育种人才等方面具有重要意义。
重庆市南繁工作开始于1975年,初期面积仅500亩左右。2000年开始,我市南繁基地开始陆续新建,主要以科研育种单位自发建设为主,基地面积逐步扩大。现有长期固定(含自有与长期租用)南繁用地1088亩,加上近年来我市各单位每年临时租用南繁土地900亩,每年全市南繁用地总规模约2000亩。
市农业农村委种业处相关负责人介绍,近十年来,我市先后投入近7000万元对南繁基地进行建设和提升改造,目前全市在海南从事南繁育种、品种鉴定的单位有市种子站、市农科院、西南大学、三峡农科院、重庆大学、渝东南农科院等近20家科研院所、企业和高校。
在多方努力下,10多年来,我市南繁硕果累累。如国家认定的超级稻品种“Q优6号”及“渝优600”,重庆第一个达国颁二级优质稻标准的优质杂交稻品种“渝香203”,重庆第一个杂交粳稻品种“热粳优35”,重庆第一个青贮玉米新品种“渝青玉3号”,以及大批通过国家审定、鉴定的水稻、玉米、甘薯、蔬菜品种,都是通过本地高温伏旱区与海南南繁穿梭育种获得的。
南繁期间,我市还大力开展学术交流和区域合作,组织科研人员在海南先后主持、主研水稻强再生力品种资源(材料)的引进与利用、生物技术培育超高产杂交水稻新组合的研究、再生稻高效生产模式关键技术研究与示范、高产优质多抗水稻育种技术研究及新品种选育、重庆市水稻育种攻关等国家和市级重点科研与成果转化项目40余项,不仅多次荣获国家级科技成果奖项,也促进了我市育种水平稳步提升。
为确保南繁育种工作开展,近年来,国家对南繁科研基地进行保护,设立南繁科研育种保护区,其中设置核心区,用类似永久基本农田红线的用途管制,确保南繁用地的稳定性。
此次,我市挂牌南繁育种核心区的两个基地分别是市种子站的南繁南鉴基地,占地213亩,市农科院玉米所的育种基地,占地102亩。
市农业农村委相关负责人表示,接下来我市将按照市种业振兴发展的总体要求,积极借鉴浙江等省份南繁工作的先进经验,加强顶层设计,加速提升基地建设,把南繁基地建成高标准的农业科技创新平台,加速南繁科研创新进程,助力我市种业早日进入全国第一方阵。