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黎族自治县九所镇,当大片农田从眼前掠过,重庆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。它们被称为“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。
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