种子是农业的“芯片”,关系国家粮食安全的命脉。
农作物种质资源则是“芯片”中的“芯片”,是国家的基础性和战略性资源。
11月17日,记者来到位于武汉市江夏区郑店的国家水生蔬菜种质资源圃(武汉),探访武汉市农业科学院蔬菜研究所研究员柯卫东,聆听一粒种子背后的创“芯”故事。
池塘内,一位年过六旬,衣着朴素的男子正卷起裤腿,在荷梗下的淤泥里摸寻着莲藕,身上沾满了黑乎乎的泥巴。
眼前这样一位躬耕田野的“农民”,正是我国水生蔬菜资源及莲藕育种专家柯卫东。“柯老师几乎每天都要来‘泡’一趟泥塘,查看莲藕生长情况。”华中农业大学研究生孟丽炜笑着说。
40年来,柯卫东带领团队收集保存来自国内28个省、自治区、直辖市及10余个国家的12种水生蔬菜种质资源3000余份,挽救了一大批濒临灭绝的种质资源;选育鄂莲系列莲藕新品种17个,使我国全年都有鲜藕供应;积极推广莲藕新品种、新技术20多项。
柯卫东手提“五月早”品种莲藕
40年建成世界上最大的国家水生蔬菜种质基因库
即便是在初冬,资源圃内也能看到迎风绽放、长势喜人的荷花、莼菜、茭白等。
“这里就是一个巨大的水生蔬菜‘基因库’,是目前世界上最大的水生蔬菜种质资源圃,保存种质资源3000余份。”柯卫东介绍,水生蔬菜是我国传统的特色蔬菜,主要包括莲、茭白、芋、荸荠、菱角等12类。长期以来,我国水生蔬菜种质资源处于自生自灭状态,随着生态环境的改变和人类生产活动的干预,许多优良传统农家品种已到了濒临灭绝的境地。
1984年,柯卫东从华中农学院毕业后,被分配到武汉市农业科学院蔬菜研究所,开展水生蔬菜种质的收集保护工作。
12年后,走上研究室主任岗位的柯卫东更加深刻地认识到,攥紧“中国种子”对我国粮食安全的重要意义。
“保护资源,功在当代,利在千秋。”是他经常挂在嘴边的一句话。“我们做品种选育工作的人都有这种危机感,资源的消失随时都有可能,必须将保护工作做在前头。”柯卫东是这么说的,也是这么做的。
2013年,柯卫东在山东梁山县寻找古莲子
在寻“种”的过程中,充满着惊险与挑战。40年来,他带领着团队深入高原、深山、峡谷、丘陵,还去了泰国、马来西亚等地,收集保存各类珍稀水生蔬菜种质资源。
由于野藕大多生长在自然原生态的湖区中,在收集资源的过程中,随时存在着被血吸虫侵染的可能,有时还存在着被蛇攻击的危险。为此,即便是炎热的夏天,他们也都是“全副武装”。
柯卫东带队在湖南宜章县莽山寻找野生莼菜
有一次为了寻找野生莼菜,柯卫东带队前往收集湖南宜章县莽山。由于无法确定具体位置,大家一路沿水域徒步走了好久,一口气走到天黑时,才惊觉已经看不清眼前的路。
“望山跑死马,从一个山坳到另一个山坳,一个来回就是个把小时。山中晴一阵、雨一阵,甚至还有野猪出没,我们都有些害怕。”柯卫东赶紧带着大家寻找回去的路,碰巧遇到一个好心的船夫,撑着船带着团队“抄了近路”,这才帮助大家顺利下山。
眼看着搜寻工作没有任何进展,柯卫东心急如焚,回到住地的第一件事就是向周围的村民打听。第二天一大早,他连早饭也顾不上吃,跟着护林员向导,徒步在山林中搜寻6个多小时,终于在山林深处的一处野塘内找到了野生莼菜资源。
柯卫东团队在湖南宜章县莽山山林深处寻找到的野生莼菜
“农作物种质资源是开展育种工作的物质基础。没有好的种质资源,就不可能育成好的品种,因此必须在这方面下苦功夫。”柯卫东说。
十年磨一剑1克莲子到十斤莲藕的“突围路”
枯黄的荷梗边,挖藕师傅小心翼翼地将一支支被深埋的莲藕从泥中挖起。
勒掉莲藕上的泥,雪白的莲藕就显露出来,紧接着它们将会来到人们的餐桌,“化身”一碗碗香甜可口的藕汤、凉拌藕片、清炒藕片……
“这是我们研制的名为‘五月早’的早熟莲藕新品种,今年已经是第二年田间试验。冬季正是莲藕的‘冬眠期’,要把它们挖出来鉴定其农艺性状和品质性状。”柯卫东笑着说。
不同于以往莲藕生莲藕的生长模式,他手中的重约10斤的“五月早”是由一粒约1克重的莲子生长而成的。
传统的“莲藕生莲藕”的用种方式是用藕体做种,每亩用种量高达600斤,不仅藕种体积大、重量重,而且运输损耗也非常大。而用莲子做种,每亩只需莲子200粒,重量只有约200克,大大减轻了莲藕种苗重量。
这条从重量约1克的莲子到一支大莲藕的“突围路”,他们走了近十年。
柯卫东正在鉴定“五月早”品种莲藕农艺性状
为进一步降低莲藕用种量和成本,2013年,柯卫东就开始带领团队进一步开展“莲藕莲子做种技术”研究。
由于莲藕自交后开花少,还存在自交衰退等问题,还经常长出各种怪异形状的莲藕,这让他团队十分头疼。
于是他们就通过莲藕多代自交纯化和大规模筛选的办法来克服这些技术难题,这才成功培育出第一个用种子做种的莲藕新品种“五月早”,开创了莲藕育种和种苗繁殖新时代。
截至目前,柯卫东带领科研团队选育莲藕新品种近20个,其中,获得植物新品种权6个,在我国600万亩莲藕中,鄂莲系列莲藕品种在全国的种植覆盖率达85%以上,成为我国莲藕主栽品种,为我国莲藕产业发展提供了品种支撑。其中,鄂莲5号、鄂莲6号是目前种植面积最大的品种,超高产莲藕品种“鄂莲9号”亩产达3000公斤以上,比一般品种增产15%以上,是目前我国产量最高的莲藕新品种。
近10年,新品种、新技术推广到全国20多个省,累计推广4000万亩以上,取得社会经济效益2000亿元以上,显著提高了我国莲藕种植水平和生产效益,为我国莲藕产业发展和乡村振兴作出卓越贡献。
“看到我们研发的莲藕品种被大规模应用,帮助农民增收致富,大家能吃到高品质的莲藕,一切辛苦都值得。”柯卫东说。