科技日报记者 王延斌 通讯员 贾鹏 禹红
6月下旬,国家马铃薯工程技术研究中心(以下简称“国家马铃薯中心”)种薯繁育基地迎来了丰收季。绿油油的枝蔓铺满薯田,微风吹拂泛起层层波浪。在马铃薯茎叶间,工人们正埋头忙碌,他们循着茎挖下去,从黄土里抠出一个个马铃薯,装袋,外运。
这些马铃薯并不普通,被国家马铃薯中心主任胡柏耿称为“马铃薯原原种”。
今年收获如何?胡柏耿给出保守估计:“预计原原种产量将达到5000余万粒”。他进一步解释:5000万粒微型薯可种植1万亩种薯田,可生产3万吨种薯,可提供20万亩的商品薯用种。
瞄准主粮,攻关“粮食安全的稳定器”
车出济南城,一路向北,大约150公里路程,记者来到了山东省德州市下辖的县级市乐陵。
这是一座常住人口只有53万的鲁北小城,却因马铃薯而声名鹊起。坐落于此的国家马铃薯中心由科技部批复,依托乐陵希森马铃薯产业集团(以下简称“希森集团”)组建,先后在山东省乐陵市、北京市延庆区、内蒙古商都县建立起3个现代化马铃薯育种基地,致力于开展中国马铃薯种源的技术攻关。
这一阵一直待在基地,希森集团乐陵公司总经理孔海明“累并快乐着”。他告诉记者,马铃薯原原种是马铃薯脱毒试管苗最初产生的种薯,相当于马铃薯“种子的种子”,通过原原种可生产原种,进而用于马铃薯商品薯生产用种薯。
“这些马铃薯原原种,全部为我们拥有自主知识产权的品种。”孔海明列举,这里面有早熟鲜食的希森3号、希森4号,2025年农业农村部马铃薯主推骨干型品种希森6号,薯条加工型品种希森77号等。
“别拿土豆不当干粮”,这句调侃之言也指向了事实——马铃薯是全球第四大主粮作物。当前,全球超过10亿人以马铃薯为主食,被联合国粮农组织称为“粮食安全的稳定器”。我国土豆种植面积和总产量均居世界第一,因其耐旱耐贫瘠,适应种植范围广,单位面积增产空间大。
在国家马铃薯中心,原原种生产并不简单。
科研人员首先需要选择适销对路的新品种,再通过茎尖剥离获得脱毒苗,通过组培车间无菌扩繁培养、再定植的防虫网棚专用的栽培基质内,进行为期3个月的生产管理,水肥、温湿度、光照等环境控制,以及病虫害预防等,其中还需要抽查生产质量,最后才能收获马铃薯原原种。
“培育‘种子的种子’,需要细心呵护,需要拿捏到位,更需要科技加持。”孔海明说。
打破垄断,攻克种源“卡脖子”技术
德州农民巩书信种植马铃薯20余年,是远近闻名的种植能手。从2018年开始,他尝试种植希森3号、希森6号,没想到高产成了常态——平均亩产达4吨,远超山东亩均水平,亩收益达6000元以上。
这是新品种的力量,也是国家马铃薯中心的使命。胡柏耿说,我们聚焦马铃薯品种繁育和示范推广,创新分子育种、激光辐射、基因编辑等育种技术,攻克马铃薯种源“卡脖子”技术。
我国马铃薯种植面积和总产量均居世界第一,但目前约70%鲜食品种和超90%加工品种均为国外品种,亟待解决中国自主知识产权的马铃薯新品种短缺的现状。
为了一颗国产土豆种子,投入40亿元,花费20年,研发出33个新品种,推广总面积3500万亩,带动了100万农民致富……这一组数据指向了国家马铃薯中心、希森集团做出的贡献。
培育出一粒马铃薯新品种,需要历经何种挑战?胡柏耿坦言,马铃薯育种是个复杂的过程。比如杂交育种首先选择优质的父母本杂交结出浆果,待浆果成熟后,把其中芝麻粒大小的种子,也就是实生籽,清洗出来,之后再繁育微型薯。单这一过程,就要3年。
而纵观马铃薯育种全程,其要历经田间株选、检测、茎尖培养、扩繁、自然隔离繁殖、大田隔离繁殖等程序,时间上的考验是漫长的,往往需要十年甚至更久。
胡柏耿弯下腰拨开薯叶,轻轻一挖营养土,记者便看到一个个小小的“航天马铃薯”。“除了常规杂交育种,我们还尝试了航天搭载辐射诱变育种,并进军分子标记辅助、基因编辑技术等现代生物育种技术。”胡柏耿说。
“中度盐碱地上取得这样的成绩,实属不易。”让内蒙古自治区农牧业科学院研究员曹春梅发出如此感叹的是希森53号。在黄河三角洲含盐量为5‰的盐碱地上,其最高亩产量达3032.47公斤,创造了马铃薯在中度盐碱地上的单产新纪录。而截至目前,国家马铃薯中心选育的耐盐碱系列马铃薯品种已在全国累计推广1500万亩。
如今,马铃薯原原种喜获丰收,新品种研发已按下“加速键”,胡柏耿和同事们更加努力创造更多好消息。
(贾鹏 摄)