發(fā)布時(shí)間: 2016年06月15日
既是蔬菜又是水果,既可食用又可美容,看似普通的黃瓜,含有多種營(yíng)養(yǎng)成分,是老百姓餐桌上必不可少的綠色食物。作為世界上黃瓜種植面積最大的國(guó)家,我國(guó)黃瓜的設(shè)施栽培面積正在逐年增大。黃瓜的生產(chǎn)對(duì)滿(mǎn)足蔬菜周年供應(yīng)、提高城鄉(xiāng)人民生活水平、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整具有極其重要的意義。
隨著生活水平的提高和飲食觀念的改變,人們對(duì)蔬菜的要求不僅停留在口感,還要求“高顏值”、污染少。水果黃瓜作為一種新型的菜品,其外表光滑、體型嬌小、口感脆嫩、種子腔很小,因此在國(guó)內(nèi)一面世就受到廣泛關(guān)注,迅速成為了市場(chǎng)上較為暢銷(xiāo)的品種。
十余年攻堅(jiān)克難 率先培育自主產(chǎn)權(quán)黃瓜新品種
長(zhǎng)期以來(lái),華北型品種在國(guó)內(nèi)黃瓜市場(chǎng)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),但其類(lèi)型單一,瓜把長(zhǎng),多刺瘤,不利于包裝和清洗?!熬盼濉逼陂g,歐洲溫室型光皮水果黃瓜品種伴隨國(guó)外溫室技術(shù)設(shè)備一起引進(jìn)國(guó)內(nèi),上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院植物科學(xué)系教授,植物分子育種與種質(zhì)資源創(chuàng)新學(xué)科負(fù)責(zé)人蔡潤(rùn) 帶領(lǐng)黃瓜遺傳育種課題組,在90年代末期率先將該類(lèi)歐洲溫室型水果黃瓜引進(jìn)上海開(kāi)始研究。由于果皮光滑,光澤度高,少或沒(méi)有刺瘤,果把短等特點(diǎn),水果黃瓜深受?chē)?guó)內(nèi)消費(fèi)者的歡迎。然而這些從以色列、荷蘭等國(guó)引進(jìn)的水果黃瓜,每粒種子價(jià)格曾經(jīng)高達(dá)約1元人民幣,國(guó)內(nèi)南北氣候和環(huán)境的差異導(dǎo)致其種植面積又十分受限,不易普及,因此對(duì)自主產(chǎn)權(quán)水果黃瓜品種的需求迫切。上海交通大學(xué)黃瓜遺傳育種課題組在蔡教授的帶領(lǐng)下,由黃瓜遺傳育種課題組園藝植物分子育種、園藝植物生物技術(shù)方向教授潘俊松、從事黃瓜育種工作16年的高級(jí)實(shí)驗(yàn)師何歡樂(lè)以及課題組碩博研究生組成團(tuán)隊(duì),從國(guó)外引進(jìn)搜集了800多份歐洲溫室型水果黃瓜材料和國(guó)內(nèi)黃瓜資源,經(jīng)過(guò)連續(xù)十幾年的努力,通過(guò)雜交組合實(shí)驗(yàn)結(jié)合分子標(biāo)記輔助育種,聚合各種優(yōu)良性狀,最終選育出了適合國(guó)內(nèi)各地種植的、具有自主產(chǎn)權(quán)的水果黃瓜新品種。
新品種研究期間,一系列挑戰(zhàn)接踵而至。傳統(tǒng)育種容易受環(huán)境、生長(zhǎng)期和顯隱性的限制,存在技術(shù)瓶頸,且傳統(tǒng)育種方法選育新品種的年限較長(zhǎng)。另外,蔬菜作物的分子育種研究與主要農(nóng)作物相比相對(duì)滯后,缺乏飽和的遺傳圖,定位性狀少,分子標(biāo)記輔助育種尚未進(jìn)入實(shí)質(zhì)性應(yīng)用。在國(guó)家973、863、自然科學(xué)基金和上海市農(nóng)委科委的資助下,課題組開(kāi)展了黃瓜遺傳圖譜構(gòu)建、黃瓜重要農(nóng)藝性狀QTL分析、基因精細(xì)定位與克隆、分子標(biāo)記輔助育種等研究。分子標(biāo)記輔助育種的優(yōu)勢(shì)在于,不僅能夠在幼苗期選擇到含有目標(biāo)性狀的單株,縮短育種年限,而且不受環(huán)境影響,準(zhǔn)確度較高。蔡教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在傳統(tǒng)育種的基礎(chǔ)上結(jié)合分子標(biāo)記輔助育種,在較短的時(shí)間內(nèi)培育出多個(gè)適合國(guó)內(nèi)生產(chǎn)條件的自主產(chǎn)權(quán)黃瓜新品種。
高產(chǎn)高顏少農(nóng)藥 水果黃瓜不再依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口
經(jīng)十幾年如一日的努力,課題組成功的將控制黃瓜重要農(nóng)藝性狀的基因,如黃瓜全雌性基因(M)、黃瓜果瘤基因(Tu)、黃瓜果實(shí)表皮毛基因(Gl)以及黃瓜抗白粉病基因(pm5.1)等進(jìn)行精細(xì)定位和克隆,并開(kāi)發(fā)出與性狀緊密連鎖的分子標(biāo)記,應(yīng)用于黃瓜新品種的選育。
課題組將常規(guī)雜交育種與分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)緊密結(jié)合,在國(guó)內(nèi)率先構(gòu)建了黃瓜分子標(biāo)記育種技術(shù)體系,培育出6個(gè)溫室專(zhuān)用的‘申綠’系列水果黃瓜品種。‘申綠’系列水果黃瓜年畝產(chǎn)達(dá)1.6萬(wàn)公斤,商品瓜率達(dá)95%左右。‘申綠’系列果實(shí)長(zhǎng)度在10-18cm不等,滿(mǎn)足了不同地區(qū)和不同消費(fèi)者的市場(chǎng)需求,植株全雌性(雌花率100%),果皮光滑無(wú)刺瘤,直果性,清脆爽口,并且具有較高的白粉病和霜霉病抗性,減少了農(nóng)藥的使用,提高了食品安全性,且降低了使用農(nóng)藥對(duì)環(huán)境造成的影響?!昃G’系列黃瓜品種的成功選育,改變了我國(guó)水果黃瓜品種依賴(lài)進(jìn)口的被動(dòng)局面,進(jìn)一步取代了國(guó)外同類(lèi)品種,促進(jìn)國(guó)內(nèi)黃瓜產(chǎn)業(yè)的品種更新。
上海的本地黃瓜受到廣大市民的青睞,但在種植過(guò)程中,由于上海地區(qū)春季溫度低、日照短,植株表現(xiàn)為強(qiáng)雌性,結(jié)實(shí)率高;但夏季氣溫高、日照長(zhǎng),造成雄花過(guò)多,結(jié)實(shí)率大大降低,需要噴施乙烯利誘導(dǎo)雌花的分化來(lái)增加產(chǎn)量,導(dǎo)致了果實(shí)品質(zhì)的降低,同時(shí)對(duì)環(huán)境也會(huì)造成一定的影響。上海交通大學(xué)黃瓜課題組通過(guò)圖位克隆將黃瓜的全雌性基因進(jìn)行了精細(xì)定位和克隆,開(kāi)發(fā)出與黃瓜全雌性性狀共分離的分子標(biāo)記,并成功應(yīng)用于上海本地黃瓜的新品種選育中。培育出4個(gè)全雌性的華南型‘申雜’系列本地黃瓜新品種,實(shí)現(xiàn)了本地黃瓜節(jié)節(jié)結(jié)瓜的育種目標(biāo)。
課題組培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、耐高溫多濕的歐洲型和華南型新品種共10個(gè)。這些國(guó)產(chǎn)化的黃瓜品種,更適合中國(guó)的氣候特點(diǎn),且植株抗病性強(qiáng),果實(shí)品質(zhì)好,甚至比國(guó)外的黃瓜更好一些;也大大降低了種子的成本價(jià)格,有利于全國(guó)范圍內(nèi)的推廣。新的黃瓜品種不僅可以降低國(guó)內(nèi)對(duì)外國(guó)黃瓜種子的需求量,也充分說(shuō)明了我國(guó)科研成果的進(jìn)步,凸顯了中國(guó)在科學(xué)界的權(quán)威性。
助力農(nóng)戶(hù)增收致富 服務(wù)社會(huì)獲充分肯定
為了替代國(guó)外同類(lèi)品種,加快國(guó)內(nèi)黃瓜品種更新,針對(duì)不同地區(qū)的管棚、日光溫室和連棟溫室栽培,新品種配備了相應(yīng)的種植技術(shù)和良種良法。同時(shí),蔡潤(rùn)教授牽頭開(kāi)展了新品種新技術(shù)示范推廣等一系列工作,通過(guò)多種途徑推廣新品種:1)建立新品種轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò),將園藝場(chǎng)和種植大戶(hù)的技術(shù)人員集中技術(shù)培訓(xùn),充分發(fā)揮示范帶動(dòng)效應(yīng);2)參加種子展銷(xiāo)會(huì),向用戶(hù)展示‘申綠’黃瓜;3)與種子公司和園藝場(chǎng)合作,通過(guò)示范基地展示新品種;4)與大型種子種苗公司(如上海惠和種業(yè)、上海乾德種業(yè)、天津德瑞特種業(yè))合作,通過(guò)工廠化育苗大量推廣應(yīng)用新品種?!昃G’黃瓜為農(nóng)民增收致富提供了優(yōu)良品種,促進(jìn)水果黃瓜品種應(yīng)用的快速提升,民眾受益,市場(chǎng)反響熱烈,在中國(guó)園藝學(xué)會(huì)黃瓜分會(huì)歷年的品種展示中位于同類(lèi)品種前列。
寧海綠色城堡基地是交大黃瓜新品種重點(diǎn)示范推廣基地之一,上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院于2016年1月16日正式簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議,交大黃瓜課題組的服務(wù)工作也得到進(jìn)一步發(fā)揮。該團(tuán)隊(duì)具有人才、成果和研究開(kāi)發(fā)能力,可提供一定的新技術(shù)、新成果、新知識(shí)。綠色城堡在上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院黃瓜研究團(tuán)隊(duì)提供技術(shù)支持的條件下,積極配合,其將科研成果運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中,同時(shí)根據(jù)蔡潤(rùn)教授的指導(dǎo)和安排進(jìn)行黃瓜相關(guān)農(nóng)業(yè)知識(shí)的科普與技術(shù)推廣,并最大限度的為廣大民眾提供物美價(jià)廉的安全農(nóng)產(chǎn)品。
2012-2015年期間,新品種黃瓜在新疆、四川、山東、浙江、江蘇、云南、江西、廣東、廣西、上海等地試種推廣,由于抗性、品質(zhì)與產(chǎn)量突出,廣受農(nóng)戶(hù)好評(píng),累計(jì)種植面積30.1萬(wàn)畝次,產(chǎn)值達(dá)20億元,顯著促進(jìn)種植戶(hù)與經(jīng)營(yíng)者增收,滿(mǎn)足消費(fèi)者需求,在農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中發(fā)揮巨大作用。由此先后獲得2002年度上海市科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)和2008年度上海市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
課題組帶頭人蔡潤(rùn)教授不僅擔(dān)負(fù)教學(xué)任務(wù),還積極參加科教興農(nóng)工作。蔡教授熱衷于科技鉆研,充分運(yùn)用在國(guó)外學(xué)到的先進(jìn)知識(shí),切合實(shí)際地開(kāi)展課題研究。在科技普及和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面,蔡潤(rùn)教授也發(fā)揮了重要作用,多年來(lái)先后到上海市各區(qū)縣以及外省市進(jìn)行科技咨詢(xún),講解農(nóng)業(yè)科技,深受群眾好評(píng)。
蔡潤(rùn)表示,將進(jìn)一步改善科研基礎(chǔ)條件,加大科研投入,實(shí)現(xiàn)育種技術(shù)和方法創(chuàng)新,建成黃瓜高新技術(shù)育種平臺(tái),實(shí)現(xiàn)生物技術(shù)在育種上的規(guī)?;瘧?yīng)用,選育出滿(mǎn)足市場(chǎng)要求的系列化、多樣化的黃瓜優(yōu)良新品種,依靠科技創(chuàng)新,推動(dòng)中國(guó)黃瓜良種產(chǎn)業(yè)升級(jí)。