科技日报记者 王延斌
11月初，正值石榴上市季节。如今的石榴不仅甘甜、多汁，而且部分品种还无需吐籽，这背后凝聚着科研人员的心血和智慧。日前，科技日报记者采访了相关专家，探寻让石榴更好吃的科技“密码”。
丰富石榴种质资源
在山东省枣庄市峄城区的石榴国家林木种质资源库，记者步入其中，只见石榴苗木整整齐齐地排列着，每一棵石榴树上都挂着详细的标识牌，记录着品种、来源、特性等“身份信息”。
据了解，育种本质上是对遗传变异的筛选与组合，而种质资源是遗传变异的来源。这就意味着没有丰富的种质作为支撑，育种工作就如同“无米之炊”。
“这里精心保存着523份来自国内外的石榴种质资源，数量位居全国第一。”枣庄市石榴研究院院长李志强说，枣庄建成了国内唯一的石榴国家林木种质资源库，近年来该资源库还在不断扩大规模，广泛收集并保存国内外优质、野生石榴种质。
据介绍，国内传统的石榴育种工作主要有两种方式，一是实生选种，即通过自然或人工选择种子萌发的实生苗来筛选优良品种；二是芽变选种，即利用自然突变或人工诱导的芽变植株来培育新品种。然而，这两种方式存在育种周期长、软籽品种单一等问题。
在石榴国家林木种质资源库的一角，记者发现了太空诱变育种试验园。李志强说，太空诱变育种是近年来科研人员进行的石榴育种新尝试。
2021年，500余粒“秋艳”“黑美人”“豫石榴”等石榴种子随神舟十二号载人飞船进入太空。在太空微重力、强辐射的特殊环境下，这些种子基因发生了变异。回到地球后，北京林业大学科研人员将它们培育出幼苗。2023年，这些幼苗被移栽至石榴国家林木种质资源库进行进一步培育。
“全球共有1100多个石榴品种，其中一半以上都有严重的裂果问题。”山东省果树研究所研究员尹燕雷说，“秋艳”是抗裂果品种，是国内唯一通过国家审定的石榴良种；“黑美人”以其个大、果皮紫红、籽粒深红颇受好评；“豫石榴”也因其独特的口感备受青睐，太空诱变使这些优质种子的内部基因型进行变异重组，为培育出新良种创造了更多可能。
在尹燕雷看来，石榴太空诱变育种研究不仅充实了石榴种质资源库的种质类型，丰富了石榴种质的遗传群体，更为后续开展品种选育、性状分析、基因鉴定等工作奠定了基础。
持续创新主产地品种
山东枣庄的“大青皮甜”品种果大皮薄、籽粒鲜红；四川会理的“青皮软籽”品种籽软汁甜；新疆喀什的“叶城大籽甜”品种果实高甜度，籽粒紫红密集……中国好石榴主要产自中国七大石榴主产地——山东枣庄、四川会理、陕西临潼、新疆喀什、安徽怀远、河南荥阳和云南蒙自。
这些主产地的石榴虽然好吃，但在长期栽培过程中，存在着不同程度的品种退化、果实外观品质差、优质果率不高、新优品种种植比例偏低等问题。
以怀远石榴为例，就曾一度出现了好吃不好看的难题。安徽省农业科学院园艺研究所特色经果中心主任兼果实品质生物学团队带头人秦改花说，为了解决怀远石榴的这一难题，研究团队不懈努力，通过分子标记辅助育种等技术，“晶花玉石籽”“玛瑙软籽”“妃红”等众多新品种应运而生。
好吃又好看，籽粒大，晶莹剔透，这是“晶花玉石籽”留给记者的印象。据透露，“晶花玉石籽”百粒重达90.99克，已成为安徽怀远的主栽石榴品种之一。
“目前，我国已形成云南、四川为代表的南方早熟石榴产区和山东、安徽、陕西为代表的北方晚熟石榴产区。”秦改花说，南方产区的主栽品种是“突尼斯软籽”等软籽品种；北方产区的传统主栽品种以青皮类硬籽或半软籽品种为主，软籽品种因抗寒性等问题在北方产区的发展受限。
针对北方地区的严寒气候，科研人员研发了不少抗寒石榴品种，比如“鲁青1号”“岱红1号”“岱红2号”“碧榴”“峄州红”等，可耐受零下15摄氏度的严寒。
现代生物技术赋能育种
尹燕雷表示，我国石榴育种已迈入传统技术与现代生物技术共同驱动的新阶段。
以软籽石榴育种为例，秦改花说，传统的硬籽石榴食用时需吐籽，较为麻烦；而软籽石榴则解决了这一问题，其籽粒软糯，可以直接食用。数据显示，2018—2023年，国内选育的26个石榴品种中有17个软籽品种。
今年5月初，中国农业科学院郑州果树研究所完成的石榴端粒到端粒参考基因组，就像是一张无比精细的“石榴基因地图”。基于这张“地图”，科研人员能够鉴定出与石榴果皮颜色、籽粒硬度等15个重要农艺性状相关的基因位点，并建立了CRISPR-Cas9基因编辑体系。利用这张“石榴基因地图”，科研人员能通过检测幼苗叶片的基因条形码，提前三年判断其是否具备软籽特性，大幅缩短育种周期。
“未来，石榴育种的方向将更加侧重于利用分子生物学、基因编辑、航天诱变等前沿生物技术，培育满足多元化需求的新品种。”尹燕雷说。
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