鄒學校

習近平總書記強調(diào)：“解決吃飯問題，不能光盯著有限的耕地，要把思路打開，樹立大食物觀?！燥垺粌H僅是消費糧食，肉蛋奶、果菜魚、菌菇筍等樣樣都是美食?！笔卟丝梢蕴峁┤梭w所需的多種維生素和礦物質(zhì)營養(yǎng)，有利于改善飲食結(jié)構，是人類必不可少的食物。

目前，我國普遍栽培的蔬菜約有50種，主要集中在十字花科、葫蘆科、茄科、傘形科、豆科、百合科、菊科、藜科八大科。其中，大白菜、甘藍、辣椒、番茄、黃瓜是最常見的大宗類蔬菜，也是百姓消費的主要蔬菜。如今，市場上的蔬菜琳瑯滿目、豐富多樣，消費者的選擇越來越多。人們也許會好奇，科學家是怎樣創(chuàng)制出這么多蔬菜品種的？蔬菜育種又往什么方向發(fā)展？回顧“蔬菜科技史”，可以找到答案。

育繁推一體化育種提升蔬菜產(chǎn)量

一方水土養(yǎng)一方菜，蔬菜品種與地理條件密不可分。我國幅員遼闊，地跨溫帶、亞熱帶、熱帶氣候區(qū)，地形、地貌復雜，多樣的自然條件為我們打造了一座蔬菜育種的寶庫。一般來說，蔬菜新品種上市前往往經(jīng)歷4—5代的更新?lián)Q代，以保障周年均衡供應和滿足不同飲食口味需求。

上世紀70年代以前，我國蔬菜以地方品種為主，主要依靠農(nóng)家選種留種。1965年，全國數(shù)十個科研和教學單位僅從番茄、茄子、辣椒3種蔬菜作物中就整理出2000多個品種。但并不是所有品種都適合大范圍種植，面對提高產(chǎn)量的迫切需求，篩選培育適合推廣種植的良種，成為豐富“菜籃子”的主要任務。70年代末，雜種優(yōu)勢利用育種技術在蔬菜品種選育中成功應用，大力推動了良種選育。簡單來說，這一技術就是通過雜交獲得生長勢、生活力、抗逆性、產(chǎn)量、品質(zhì)等方面更優(yōu)秀的種子。中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所、湖南省農(nóng)業(yè)科學院等多家科研單位，成立了甘藍、辣椒、黃瓜等蔬菜新品種選育及育種技術課題組，選育出“京豐甘藍”“京研大白菜”“津優(yōu)黃瓜”“湘研辣椒”“長豐茄子”等一系列蔬菜新品種，較原主栽品種普遍增產(chǎn)10%以上，且品質(zhì)更好。

以此為契機，多家農(nóng)業(yè)科研單位建立起育繁推一體化育種模式，大面積示范推廣新品種，蔬菜產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。手撕包菜、熗炒包菜、包菜肉末炒粉條……今天家常菜中經(jīng)常出現(xiàn)的包菜，就源自當年甘藍良種的選育推廣。蔬菜遺傳專家方智遠潛心組配篩選，育成我國第一個甘藍雜交品種“京豐一號”，該品種產(chǎn)量高、適應性廣、抗逆性強，高峰時期各地年種植總面積超過20萬公頃。人們熟悉的湘菜辣椒炒肉，“主角兒”之一就是“湘研15號”牛角椒，它是由“伏地尖”“河西牛角椒”“湘潭遲班椒”等優(yōu)良親本選育而來，單位種植面積產(chǎn)量高、適應性好，抗煙草花葉病毒、炭疽病和瘡痂病能力也強，經(jīng)大力推廣，在湖南廣泛種植并走向各地。

為實現(xiàn)蔬菜全年均衡化供應提供保障

進入21世紀，科研工作者相繼突破單倍體育種、雄性不育系育種等技術，蔬菜品種創(chuàng)新迭代加快，育種周期縮短，種植范圍拓寬。通過花藥培養(yǎng)或游離小孢子培養(yǎng)技術，可以快速得到單倍體植株，再經(jīng)過自然加倍或人工加倍成雙單倍體自交系，便能夠大幅縮短育種周期。雄性不育系育種則因其母本雄性不育，可以省去人工摘除雄蕊的過程，省工省力，保證雜交種純度。廣受種植戶青睞的“津優(yōu)1號”黃瓜就是上述技術支撐下的產(chǎn)物，單瓜重200克，瓜皮深綠，果肉綠白，脆甜無苦澀味，對枯萎病、白粉病達到抗病級，對霜霉病達到高抗級。

這些新技術的應用，為蔬菜全年均衡化供應提供了強有力保障。簡單來說，就是讓蔬菜收獲更快、種植范圍更廣、更耐儲存。春季定植到收獲只要50天，單球飽滿，重約1公斤，畝產(chǎn)約3500公斤，“中甘21”就是運用新技術培育的品種。它還具有耐裂球、抗干燒心病等優(yōu)點，是北方春露地甘藍和高原夏甘藍的主栽品種，在華北、東北、西北以及云南等地都可種植。摘取鮮辣椒，制成鮮辣可口的辣椒醬，再大快朵頤一番，這是不少美食紀錄片中的場景。還有虎皮辣椒、麻辣火鍋……鮮辣口味的菜肴和加工食品備受歡迎，歸功于不同辣椒品種選育成果。利用辣椒雄性不育系選育的“博辣”系列，成為鮮食和加工兼用的線椒主栽品種。

更耐儲存，意味著不易變質(zhì)，運輸距離更長。這樣的特性，不僅讓各地人們都能吃到特色蔬菜，還延伸了蔬菜加工產(chǎn)業(yè)鏈?！安├?號”辣椒果表光亮，青熟果深綠色，從定植到采收鮮青椒約58天，至采收紅椒約72天，坐果率高，既能作為青椒和紅椒上市，也適合紅椒剁制、醬制和干制加工。湖南的“剁椒”加工產(chǎn)品聲名遠揚，離不開這類加工專用品種。

10多年來，基因組測序、生物信息學等多種技術迅猛發(fā)展，打破傳統(tǒng)育種方式，開創(chuàng)出分子標記育種、基因工程育種等現(xiàn)代作物分子育種技術。這些新技術精準快捷，使育種過程“知其然，知其所以然”，成為蔬菜遺傳改良的重要手段。

掌握基因“密碼”，就有了改良蔬菜品種的利器。伴隨相關技術體系建立，科研人員相繼開發(fā)出一系列用于蔬菜輔助選擇育種的豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、抗逆的分子標記，鑒定和創(chuàng)制了一批適應性廣、豐產(chǎn)性強、抗逆性強的種質(zhì)資源，為優(yōu)質(zhì)蔬菜新品種的選育奠定基礎。以最關鍵的抗逆性來說，其含義為蔬菜抵抗不利環(huán)境的性狀，比如寒、旱、病蟲害等制約蔬菜豐收的因素。通過對蔬菜抗病性的遺傳規(guī)律解析，將不同的抗病基因綜合到優(yōu)良的品種中，可以顯著提高蔬菜的抗病性。中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所甘藍育種團隊，針對抗枯萎病基因、抗黑腐病基因等進行攻關，獲得了一批優(yōu)異的抗病材料，有的可以讓甘藍抵抗兩種以上病害，增強了甘藍的“抵抗力”。

近幾年，更為高精尖的基因工程技術開始應用于蔬菜性狀改良。借助該技術，可提高作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)、增強對生物和非生物脅迫的耐受性等。這方面，蔬菜作物創(chuàng)新發(fā)展的空間還很大，科研工作者正在加速探索。

讓蔬菜更好吃、功能更多樣

矚目未來，隨著生活水平不斷提高，人們對蔬菜的需求從吃得飽變?yōu)槌缘煤谩⒊缘媒】?。于是，市場形成巨大的高品質(zhì)鮮食蔬菜需求。

鮮食蔬菜品質(zhì)一般包括外觀、口感、風味和營養(yǎng)等方面，常用指標包括果實表面質(zhì)地、果實硬度、纖維素含量、角質(zhì)層厚度、維生素C含量、氣味是否芳香濃郁，等等。以辣椒為例，要做到外果皮薄、辣椒素含量適當、“辣得可口”，需要利用基因技術進一步探明關鍵因子，開發(fā)遺傳多樣性高、適用廣的分子標記，結(jié)合辣椒花藥培養(yǎng)和分子聚合技術創(chuàng)制新品種。湖南農(nóng)業(yè)大學園藝學院辣椒團隊通過RNA測序，獲得了與品質(zhì)、抗性重要性狀相關基因，為高辣椒素含量品種選育奠定理論基礎。近年團隊選育的辣椒新品種辣椒素含量可達10萬斯科維爾以上，還選育出肉糯、清香、微甜的高品質(zhì)“樟樹港辣椒”，成為農(nóng)產(chǎn)品地理標志登記產(chǎn)品。

近年來，具有藥用和保健功能成分的蔬菜品種獲得人們青睞。富含葉酸、丙醇二酸的黃瓜品種可抑制糖類轉(zhuǎn)化為脂肪，具有減脂美容功效；富含α—葡萄糖苷酶抑制劑的辣椒品種可以降糖，對控制餐后高血糖作用明顯；富含花青素的紫色甘藍品種，具有抗炎、防衰老、降糖、降脂和預防心血管疾病等多重保健功效……創(chuàng)制更多這樣的高品質(zhì)蔬菜品種，成為蔬菜科技發(fā)展的重要方向。

食物不僅是人類生存發(fā)展的物質(zhì)基礎，更是美好生活的要素。讓“舌尖上的蔬菜”更豐富，仍需科研工作者久久為功。相信在大食物觀指引下，我國農(nóng)業(yè)高水平自立自強之路會越走越寬，越來越多好吃、營養(yǎng)的蔬菜將陸續(xù)走進人們的生活。

(作者為中國工程院院士、湖南農(nóng)業(yè)大學校長)

推薦讀物

《中國食辣史》：曹雨著；北京聯(lián)合出版公司出版。

《辣椒遺傳育種學》：鄒學校編著；科學出版社出版。

《黃瓜技術100問》：張圣平、苗晗、顧興芳著；中國農(nóng)業(yè)出版社出版。

《 人民日報 》( 2024年02月15日 08 版)