【南方農(nóng)村報(bào)】絲瓜研究全國(guó)領(lǐng)先！廣東省農(nóng)科院蔬菜所做對(duì)了什么？
盛夏炎炎，絲瓜清熱解暑，是廣東餐桌上常見(jiàn)的一抹清涼點(diǎn)綴。廣東人口中的絲瓜常指有棱絲瓜，這是一種極具華南特色的蔬菜，在北方很少見(jiàn)，因此也被稱(chēng)為“廣東絲瓜”。有棱絲瓜主要產(chǎn)自華南地區(qū)（其中廣東年種植面積約30萬(wàn)畝），是兩廣、海南和港澳地區(qū)重要的日常消費(fèi)蔬菜，如今市場(chǎng)上幾乎周年可見(jiàn)。
很少人知道的是，這種作物天生對(duì)日照長(zhǎng)短非常敏感。作為植物學(xué)上的“短日照作物”，有棱絲瓜在華南夏季長(zhǎng)日照、高溫環(huán)境下，常出現(xiàn)雌花稀少、坐果困難、果實(shí)品質(zhì)差（變苦）等問(wèn)題。為了讓廣東人在夏天吃上新鮮優(yōu)質(zhì)的絲瓜，多年來(lái)，廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“省農(nóng)科院蔬菜所”）的科研人員著實(shí)費(fèi)了好一番工夫。
關(guān)鍵在解決越夏栽培“痛點(diǎn)”
在上個(gè)世紀(jì)90年代之前，和大多數(shù)地方蔬菜一樣，有棱絲瓜幾乎都是農(nóng)家自留種，在華南地區(qū)夏季種植時(shí)，長(zhǎng)日照、高溫等環(huán)境條件致使絲瓜產(chǎn)量低、品質(zhì)差（變苦）。
彼時(shí)，省農(nóng)科院蔬菜所研究員羅劍寧還是剛從農(nóng)校畢業(yè)的小伙子，他常年跟著周微波、羅少波等老專(zhuān)家輾轉(zhuǎn)于田間調(diào)查和技術(shù)指導(dǎo)服務(wù)?！芭嘤鲞m合華南地區(qū)夏季種植的絲瓜品種是團(tuán)隊(duì)的首要目標(biāo)。有棱絲瓜是廣東特色蔬菜，這個(gè)事情只能由我們來(lái)做?！?/p>
省農(nóng)科院蔬菜所自上世紀(jì)70年代起就開(kāi)展了絲瓜資源收集、創(chuàng)新及新品種選育工作，是國(guó)內(nèi)最早開(kāi)展絲瓜研究的科研機(jī)構(gòu)之一。
目前該所已收集保存來(lái)自12個(gè)國(guó)家的絲瓜資源551份，建成國(guó)內(nèi)最大的絲瓜種質(zhì)資源庫(kù)。還開(kāi)展了田間農(nóng)藝性狀調(diào)查、適應(yīng)長(zhǎng)日照資源篩選、抗病性鑒定、耐熱性鑒定等系統(tǒng)深入的資源鑒評(píng)和篩選工作，并創(chuàng)制了一批耐熱、優(yōu)質(zhì)的核心資源材料，為選育突破性絲瓜新品種夯實(shí)材料基礎(chǔ)。
這些工作并非一個(gè)人或一代人能夠完成，省農(nóng)科院蔬菜所絲瓜團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持攻關(guān)十?dāng)?shù)年，最終培育出“雅綠1號(hào)”，于1999年通過(guò)廣東品種審定，是國(guó)內(nèi)首個(gè)通過(guò)省級(jí)審定的絲瓜雜交種，2002年又推出“雅綠2號(hào)”。相較于農(nóng)家種，這些品種對(duì)長(zhǎng)日照不敏感，適應(yīng)性廣、適播時(shí)間長(zhǎng)，有效解決了越夏栽培坐果差、品質(zhì)差等關(guān)鍵問(wèn)題，還比原來(lái)的主栽品種雙青增產(chǎn)30%以上，果實(shí)的商品性、抗性亦有明顯提升。
作為突破性絲瓜品種，雅綠1號(hào)、2號(hào)一經(jīng)推出就大受歡迎，種植戶間口口相傳，產(chǎn)品供不應(yīng)求。
羅劍寧回憶，在雅綠2號(hào)剛育成時(shí)，他拿給廣州岑村的一個(gè)農(nóng)戶試種，試種表現(xiàn)優(yōu)異，產(chǎn)量幾乎是其他常規(guī)種的兩倍。該農(nóng)戶連續(xù)幾年都幫村里同行訂了100多斤的種子，種了200多畝地?！暗酱謇餄M眼都是熟悉的雅綠絲瓜，那感覺(jué)特棒！”
各種類(lèi)型的絲瓜
從零開(kāi)始搭建絲瓜分子育種體系
進(jìn)入21世紀(jì)，生物技術(shù)飛速發(fā)展，玉米、水稻、大豆等大宗農(nóng)作物陸續(xù)進(jìn)入分子育種時(shí)代。分子育種技術(shù)建立在海量基因組、分子標(biāo)記、功能基因數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，需要在基因操作、數(shù)據(jù)分析等多項(xiàng)技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破?？蒲泄ぷ髡呃迩逡粋€(gè)重要的農(nóng)藝性狀功能基因，往往需要花費(fèi)三五年甚至更長(zhǎng)時(shí)間。大宗農(nóng)作物所實(shí)現(xiàn)的分子育種突破，是全球數(shù)百家實(shí)驗(yàn)室、成千上萬(wàn)名科研人員持續(xù)數(shù)十年努力的成果，難度可想而知。
有棱絲瓜是區(qū)域性較強(qiáng)的小眾蔬菜作物，全國(guó)范圍內(nèi)的絲瓜育種科研人員有限，從事相關(guān)基礎(chǔ)研究的就更少。在2010年入職蔬菜所后，省農(nóng)科院蔬菜所絲瓜團(tuán)隊(duì)帶頭人、研究員吳海濱從零起步，人手不夠，他就帶著研究生從最基礎(chǔ)的特異性分子標(biāo)記開(kāi)發(fā)做起，構(gòu)建群體、鑒定表型、定位基因、建立體系……逐漸搭建起絲瓜分子育種體系。
隨著基因組測(cè)序分析技術(shù)的飛速發(fā)展，絲瓜團(tuán)隊(duì)牢牢抓住了這波“技術(shù)平權(quán)”的契機(jī)，在絲瓜基礎(chǔ)研究領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了彎道超車(chē)。
他們率先完成了絲瓜染色體級(jí)別的全基因組從頭測(cè)序、組裝和注釋?zhuān)婚_(kāi)發(fā)了海量的分子標(biāo)記，構(gòu)建了世界上密度最高的遺傳圖譜；定位了絲瓜適應(yīng)長(zhǎng)日照、緊湊株型、莖粗、白粉病抗性、全雌性、果實(shí)長(zhǎng)度等基因位點(diǎn)；解析了絲瓜主要營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、香氣的組成，克隆了絲瓜苦味形成基因，建立了絲瓜感官評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)模型。
上述系列工作填補(bǔ)了絲瓜分子育種領(lǐng)域的科研空白，為后續(xù)適應(yīng)長(zhǎng)日照、高品質(zhì)絲瓜選育提供了重要支撐。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，有記錄以來(lái)與絲瓜種植相關(guān)的國(guó)家自然科學(xué)基金有6項(xiàng)，省農(nóng)科院絲瓜團(tuán)隊(duì)獲得了其中4項(xiàng)。作為團(tuán)隊(duì)里最年輕的成員，博士趙鋼軍滿懷信心，“與大宗蔬菜作物相比，絲瓜的分子育種技術(shù)水平還有較大的提升空間，我們一直在堅(jiān)持探索?！?/p>
絲瓜基因組及進(jìn)化分析
技術(shù)創(chuàng)新支撐品種迭代升級(jí)
在分子育種技術(shù)加持下，省農(nóng)科院蔬菜所的絲瓜育種工作也進(jìn)入了快車(chē)道，陸續(xù)育成雅綠6號(hào)、雅綠8號(hào)等突破性品種。這些品種適應(yīng)市場(chǎng)最新需求，在保留耐熱、適應(yīng)長(zhǎng)日照、高產(chǎn)等傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)外，還在好吃、營(yíng)養(yǎng)健康、耐儲(chǔ)運(yùn)等品質(zhì)性狀上有極大提升。
2014年至2024年，雅綠系列絲瓜連續(xù)11年入選廣東省、廣州市農(nóng)業(yè)主導(dǎo)品種，并被推廣至廣西、海南、山東等地，截至2022年底，累計(jì)推廣面積在155.55萬(wàn)畝以上，占同類(lèi)絲瓜面積的35%以上。
雅綠6號(hào)
雅綠8號(hào)
育種技術(shù)的進(jìn)步也讓精準(zhǔn)育種、訂單育種成為現(xiàn)實(shí)，大大縮短了科研和產(chǎn)業(yè)的距離。
港澳及珠三角市場(chǎng)對(duì)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)高、抗病、抗逆的深綠色有棱絲瓜品種有迫切需要，為此，省農(nóng)科院蔬菜所與廣東全農(nóng)農(nóng)業(yè)（集團(tuán)）有限公司、肇慶全發(fā)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司等企業(yè)合作攻關(guān)，開(kāi)展從良種研發(fā)到推廣應(yīng)用的全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)集成創(chuàng)新，為企業(yè)量身定制了供港高端市場(chǎng)的深綠有棱絲瓜品種“全農(nóng)1號(hào)”。
該品種在優(yōu)質(zhì)、耐熱、高產(chǎn)、抗病等性狀較此前品種均有較好的提升，外觀上也更為粗短、勻稱(chēng)、飽滿，更適合冷鏈物流包裝運(yùn)輸要求。團(tuán)隊(duì)還針對(duì)“全農(nóng)1號(hào)”的生產(chǎn)制定了“標(biāo)準(zhǔn)化安全高效栽培生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程”，實(shí)現(xiàn)良種良法配套，有效促進(jìn)了農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、品牌化發(fā)展。
近年來(lái)，市場(chǎng)對(duì)絲瓜的廣適應(yīng)性、高營(yíng)養(yǎng)性、耐儲(chǔ)運(yùn)性提出了更高要求，這些問(wèn)題都是利用常規(guī)育種手段難以解決的硬骨頭。解決這些問(wèn)題，必須從種質(zhì)資源創(chuàng)新這一育種源頭開(kāi)始。
吳海濱表示，團(tuán)隊(duì)正利用分子育種技術(shù)聚合國(guó)內(nèi)外種質(zhì)資源的優(yōu)良基因，同時(shí)利用基因編輯創(chuàng)制新的優(yōu)異種質(zhì)資源，全力做好難而正確的源頭創(chuàng)新工作。在新技術(shù)加持下持續(xù)推陳出新，培育出更多滿足市場(chǎng)需求的優(yōu)良絲瓜品種。