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科学研究

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一场没有终点的“接力赛” |从几代人的攻坚看柑橘种质资源保护与利用
发布时间:2021-09-28 08:51:35加入收藏打印

农民日报全媒体记者  邓俐  通讯员  刘蕾

新中国成立以来,我国柑橘产业发展迅猛,产量由1952年的21万吨发展到2019年的4585万吨,产量和栽培面积均已稳居世界首位。全国有20个省(直辖市、自治区)生产柑橘,是产业兴、农民富、乡村美的标杆产业。

从1960年建立中国农业科学院柑桔研究所(以下简称“中柑所”),柑桔所人把脉柑橘产业发展的全局性、关键性问题,深耕柑橘种质资源收集与评价、选育种,在所内建成了全国最大、世界第二的国家果树种质(重庆)柑橘圃,保存芸香科柑橘亚科9属24种14变种1700余份柑橘及近缘属种质材料,蓄集柑橘基因,为品种创新奠定物质基础;建成柑橘无病毒原原种库,保存无病毒原种500余个,为产业发展提供品种纯正、优质安全的脱毒种源;通过辐照诱变技术育成“中育7号”甜橙,获国家技术发明奖。最近十年,育种工作更是开足了马力,相继育成推出金秋砂糖桔、大雅桔橙、无核沃柑、青秋脐橙、长叶香橙和红韵香柑等一批具有自主知识产权的优新品种。几十年来,中柑所引进、评价并向柑橘产业推广了大量的栽培品种。目前,我国主栽的柑橘品种65%以上来自中柑所,为实现柑橘产业提质增效,保障可持续发展奠定了坚实的基础。

作为中国柑橘种质资源保护和培育的“国家队”,西南大学柑桔研究所(2001年中柑所整建制并入原西南农业大学,2005年再并入现西南大学,实行校院共建体制)发挥了怎样的作用,在面对种质资源知识产权受保护的今天,有哪些应对之策避免被“卡脖子”,历经几代人的接力攻坚,自主培育的柑桔品种和种质资源保护方面有哪些新突破、新进展?

要了解我国柑桔种质资源保护和培育的来龙去脉,故事就必须从中柑所建所讲起。

起步 | 中柑所担起中国柑橘种质资源保护重任

柑桔种质资源和柑桔品种培育两者之间有着怎样的关系?走进中柑所,从事柑橘品种与资源研究的专家会异口同声的给出同一个回答:能否培育出柑橘新品种,前提就在于是否有足够多的柑橘种质资源(即柑橘育种材料),换言之,只有足够多的育种材料,才有可能从成千上万的材料中选育出满意的柑橘品种。

20多岁,还在东南大学园艺系学习的曾勉,就深知柑橘种质资源的重要性,以致于他在法国留学,后来回到中央大学园艺系、云南大学园艺系、华东农业科学研究所工作时,他都注重柑橘种质资源的收集。不管是翻越高山、穿越原始丛林、还是遭遇蛇鼠野兽的攻击,只要能收集到最原始的柑橘种质资源,他都要前往。

彼时,柑橘在国外发展得风生水起,不仅从柑橘种质资源的收集保护、培育还是到种植、销售、加工都得到了全面发展。尤其是,美国把浓缩橙汁列为其战略储备物资,在二战等战争中发挥了重要作用。

“中国作为柑橘的重要发源地,有4000多年的悠久栽培历史,但美国、日本等国家在柑橘种质资源的收集、利用和柑橘育种上比我们起步要早很多。我国柑橘产业的现代化程度和发达国家相比仍有较大差异。”基于此,新中国成立后,党和国家领导人在1960年10月,批复中柑所在重庆北碚成立,曾勉为第一任所长。从那一刻起,中柑所就担起了我国柑橘全产业链科技研发的重任。

为啥中柑所所址会选择重庆?“主要基于两点考虑,一是重庆冬季无冻害,适合各种类型柑橘种质资源的正常生长,二是重庆没有检疫性病虫害,利于种质资源长期安全地保存。”建所伊始,曾勉所长就带领相关科研人员筹建柑橘种质圃,当时称“柑橘原始材料圃”,开始了柑橘种质资源的收集、保存、评价和利用等工作。1979年,中柑所被列为了国家柑橘种质圃,成为全国第一批建立的15个果树种质资源圃之一。

1986年10月,农牧渔业部科技司又批复中柑所的柑橘原始材料圃更名为“国家果树种质(重庆)柑橘圃”,成为我国唯一的国家柑橘异生境保存圃,主要负责芸香科柑橘亚科柑橘属及近缘属植物种质资源的调查、收集、引进、保存、鉴定、评价与利用。从此,柑橘种质资源收集和培育工作进入到新阶段。

经过多年的辛勤努力,80年重庆柑橘圃已收集保存了柑桔及其近缘植物9个属,24个种,14个变种,共1268份种质材料,其中有几百份品种是中柑所先后从20多个国家分批引入的接穗和砧木品种。这些引进品种后来有不少成为了我国的主栽品种或大面积种植品种,促进了我国柑橘的良种化进程。

打击 | 经费不足,曾使资源圃陷入困境

进入90年代,由于当时我国正处于转型期,经济社会发展举步维艰,柑橘又非主粮作物,柑橘资源圃一直没有获得稳定足够的运行经费支持,加之整体科研经费的不足,使资源圃的运转维持曾一度遭遇困囧。

“当时国家都很困难,没了科研经费支持其实我们也都理解,但现实问题是,工资待遇也很低。”由于科研难于开展、经济待遇不好,一些专家跳槽到了其他科教等单位。

当时中柑所的职工收入比附近工厂企业差了许多。“隔壁红岩机械厂工人一个月有一两百元工资,我们个个都是高级知识分子,每月仅有几十元,再这样下去,家都养不活了。”“饭都吃不饱,还搞啥子科研,建啥子资源圃,干脆砍了种点经济作物得了,国家不也鼓励自力更生嘛!”......大家你一言,我一语,将斧头伸向了资源圃和育种圃。

“使不得使不得,这都是无价之宝啊,你们这样做就成了千古罪人!”见此情形,时任品种资源室主任的陈竹生心如刀割。“我理解大家的心情,但确实毁不得,填饱肚子有很多方法,何必要拿它们开刀。”

为了尽量保留住柑橘种质资源,陈竹生组织研究室的职工想尽办法去创收,通过和其他职工合办塑料加工厂,在果园套种玉米等等方式想方设法挣钱保住他们的心血。

除了开源外,他们极力控制管理成本。除了减少果园管理的人数外,也被迫压缩了资源圃的规模,力保重要资源,每份种质的保存株数由6~8株减至2~4株,腾出部分土地种植经济效益高的良种,以期达到以园养圃之目的,上世纪90年代后期所里成立品种开发中心,存在一些急功近利行为,因此也损失了一些资源和大量的育种材料。 

重生 | 与花期赛跑跟自己较劲十年磨剑育出自主柑橘品种

渡过那段困难时期后,时间来到了21世纪。彼时,市面上有了琳琅满目的柑橘品种,有好剥皮的耙耙柑、有香甜的W.默科特、血橙等等。由于此时,大家对柑橘品种还没有知识产权保护的意识,国外柑橘品种可以自由进入我国。那些品相好、口感好的国外柑橘深受市场欢迎。

“国外柑橘虽然丰富了我们的需求,但也潜藏危机。”进入2000年后,我国柑橘得到了空前的发展,无论是面积还是产量都创下了历史新高,但不为人知的是,有半数的面积栽种的是国外的品种。一想到这,陈竹生的学生江东眉头皱成一团。

不仅是江东意识到问题的严重性,国家也注意到自主培育柑橘品种的重要性。为支持柑橘品种自主培育,1998年,国家先后实施了“948”“985”项目计划,并通过发行国债,支持中柑所培育柑橘新品种。此时,江东成为了中柑所柑桔资源研究和品种培育的团队成员之一。

51岁的江东,大学毕业于原四川师范学院生物专业,1993年来到中柑所攻读硕士学位,1996年毕业至今,一直留在中柑所工作,在陈竹生的带领下,从事柑橘种质资源的收集、培育、评价、利用等。

在他看来,培育一个新品种不是一蹴而就的事,往往需要耗费二十年左右时间,每天不是呆在实验室搞柑橘育种实验,就是泡在田间地头观察、评价柑桔杂交育种情况,年复一年重复培育—评价—培育—评价工作。

柑橘种质资源培育同时又是一个复杂的过程,需要经得起一次次失败的磨砺,“要培育一个抗病性强、生长稳定、口感、产量都不错的新品种,需要从成千上万材料杂交材料中筛选得到,在这过程中,有些育种材料即便在育种圃里一两年内有着不错的表现,但进入到大田种植后或许口感、产量、抗性等也会变得不稳定,这时候就需要跟自己较劲,回过头去分析总结失败原因,重新筛选育种材料”他说。

柑橘育种是一个漫长的过程,充满了许多的等待和期望。通常柑橘播种得到的实生苗要8年多才能开会结果,才知道当初杂交的后代结的什么果。利用了缩短童期的技术,也要两三年才等到杂交育种材料开花、结果,进而进入到品种性状的评价阶段;虽然每年的柑橘花期有20多天,但有效的做杂交的育种花期不超过一周,为了不耽误进程,他们总是和花期“赛跑”,天不亮就到田间采集花粉或授粉,天黑才回到实验室进行评价。

从1998年开始,经过17年的反复选育、生产性试验、审定过程,2015年,品种资源研究室自主培育出性状特征都较优秀的“98-51株系”,品种审定时,研究室育种团队的洪棋斌给它取名为“大雅柑”。

2003-2005年期间资源育种室多人入选中国农业科学院杰出人才岗位,时任所长周常勇明确指出“资源育种杰出人才岗位重在挖掘资源优异性状和构建大规模的杂交组合,不以论文等考核这些岗位”,并先后引入了有10-20年留学经历的2位海外博士担任该研究室主任。通过十多年的接续攻关,中柑所品种与资源专家团队配制杂种群体材料3万余份,培育出优新品种13个,优异品系25个,为我国柑橘品种自主化做出了重大贡献。

转型 | 立足结构调整和高品质需求誓要向晚熟品种要效益

正当我国柑桔自主品种进入上升发展期时,由于国际上对知识产权的重视,国外新的柑橘品种已很难被引入中国,还有一个更糟糕的是,由于柑橘种植面积的扩张,我国的柑橘产地出现了同质化竞争,对柑橘品种的多样性提出了新的要求。

69岁的开州区长沙镇狮寨村的果农赵运利对此深有体会。老赵种了一辈子的柑橘,种过的品种比他养的孩子还多,从90年代的红桔、鹅蛋柑到2006年的血橙、脐橙、椪柑,再到如今的大雅柑。“只要哪种能赚钱,我就种哪种。”

老赵看起来是个时髦的人,但前些年他可是吃了不少亏。他回忆说,前几年脐橙流行,他栽种了2亩脐橙,但种出来后,他家的橙子年年被杀价卖,“不是种得不好,根源在于种的人多了竞争大。”老赵说,光他们一个生产队,就有20多户村民在种,更别说其他乡镇也在发展。他想过换品种,但市面上一有新品种推出,农民们都争相栽种。以至于他都不敢跟风。

老赵的烦恼只是我国千万果农当中的一个缩影。进入21世纪后,我国的柑橘产业进入了快速发展期,2007年我国柑橘的种植面积就超越了美国,跃居世界第一。伴随而来的是,各省区之间发展大规模同品种、同采摘时间的中熟柑橘,导致各地之间相互竞争。比如重庆脐橙和赣南脐橙种的柑橘一样,但重庆脐橙在市场上的竞争力就不如赣南脐橙。

针对这些问题,从结构调整角度考虑,农业农村部2003年发布了国家柑橘优势区域布局规划。同时,2009年起,重庆也提出了错位发展晚熟柑橘的思路;即“不与云南柑橘争早,不与赣南脐橙争中,大力发展1—5月成熟的晚熟柑橘。

“调整结构是好事,但关键是卡在了晚熟柑橘品种上。”柑桔所负责科研的王雪峰副所长如是说,虽然这几年我们国家自主培育的柑橘品种有了起色,但针对晚熟柑橘品种的培育创新还不多。另外,国家果树种质(重庆)柑橘圃是国家乃至世界的宝贵资源,需要各级政府部门一如既往的持续投入支持。

为服务国家战略,配合重庆柑橘结构调整,中柑所的柑橘育种团队又将重心倾斜到早或晚熟柑橘品种的培育上。经过多年的科技攻关,中柑所育种团队先后自主培育出Q橘、金秋砂糖橘、红韵香柑、阳光一号、青秋脐橙等一大批早、晚熟柑橘品种。其中,曹立副教授培育的金秋砂糖橘还申请了我国第一个具有自主知识产权的柑橘新品种。

围绕成渝双城经济圈发展,目前川渝一带种植大雅柑、金秋砂糖橘近20万亩、青秋脐橙5万亩、长叶香橙几万亩、阳光一号去年也开始大面积种植。

“现在每年自主培育的柑橘品种有1—2个。”王雪峰说,这些品种一经推出后,深受果农喜欢,但对于中柑所品种与资源专家来说,柑橘种质资源的保护和新品种的培育是一场没有终点的“接力赛”。经过几代人的付出,我国柑橘品种不管是从种类、口感、品相上都达到了空前。但随着人们生活水平的提高,对柑橘消费又提出了新的要求,这也推动柑橘种质资源育种工作不断前行。

王雪峰表示,随着国家对种业的重视,西南大学柑桔研究所(中柑所)肩上的担子更重,下一步他们要在科企联合体上下功夫,通过农科院、高等院校、资质企业抱团,加紧柑橘新品种培育的同时,加快新品种的推广应用。此外,针对特殊人群的特殊需求,接下来,还将开发功能性柑橘品种的研究,让柑橘好吃又好看,营养更丰富。


THE END

一场没有终点的“接力赛” |从几代人的攻坚看柑橘种质资源保护与利用

2021-09-28 08:51:35

农民日报重庆视点

记者 邓俐 通讯员 刘蕾

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作为中国柑橘种质资源保护和培育的“国家队”,柑桔研究所发挥了怎样的作用,在面对种质资源知识产权受保护的今天,有哪些应对之策避免被“卡脖子”,历经几代人的接力攻坚,自主培育的柑桔品种和种质资源保护方面有哪些新突破、新进展?

  • 概 况
  • 所 徽
  • 立所精神

柑桔所成立于1960年,位于重庆市北碚区国家级风景名胜区缙云山麓,风景秀丽的嘉陵江畔,毗邻大磨滩湿地公园,占地面积1918亩,是唯一的国家级柑桔专业科研机构,正在打造国家柑桔公园。点击查看【建所60周年工作回顾视频】

  • 地址:重庆市北碚区歇马街道
  • 电话:023-68349709、68349708
  • 传真:023-68349712
  • 网址:http://zgs.cric.cn

所徽“天圆地方”,反映中柑所人“壹志嘉树”,以推进柑桔科技进步、产业发展为立所根本之严谨风格和博大胸怀;核心的圆形简洁勾画出“柑桔”、形象反映出中柑所专注柑桔科研的行业特征;而围绕主体的弧线代表了科技,象征着中柑所人“修远求索”的治学态度,求真务实的科研精神;星形元素立意中柑所人志在建立一个“方圆”宇宙之间柑桔科研领域的一颗的明星,闪闪发光,惠泽全人类。

“壹志嘉树,修远求索”,分别选自中国历史上第一位伟大的爱国诗人屈原《橘颂》和《离骚》中的名句。这八个字是五十年来柑桔所人传承积淀下来的优良传统、精神风貌及办所理念的高度浓缩和凝炼提升,并与中国数千年博大精深的文化底蕴和人文精神相互交融辉映,寓意深远 ...