我國是世界上最大的西瓜生產國,西瓜育種如何滿足人均吃瓜40公斤

2022-07-21     35斗

原標題:我國是世界上最大的西瓜生產國,西瓜育種如何滿足人均吃瓜40公斤

本文來自35斗微信公眾號,作者陳欣雨。

序言:

當前種業創新已經被提到國家戰略高度,種業創新已經成為農業領域的熱點議題,諸多政策、資源、人才等產業要素湧入種業,為種業發展提供了有力保障和堅實基礎。在此種背景下,中國種業應該瞄準「卡脖子」關鍵問題,在種質資源發掘與保護、基因編輯技術、轉基因、農業適度規模化經營方面重點發力,提升中國種業的綜合創新能力,提升中國農業現代化、規模化水平,加強農業的國際競爭力。

相較於水稻、玉米、大豆等主糧類種業被持續熱議,果蔬、經濟作物的育種似乎熱度較低,但其重要性實不亞於主糧種業,也是我國種業自立自強、破解「卡脖子」局面的關鍵任務,同時事關老百姓的「菜籃子」和「果盤子」。有鑒於此,35斗擬推出「『小』種業故事」系列專題文章,系統梳理果蔬育種的昨天、今天和明天,鑑往知來,呈現其中的關鍵面孔和關鍵人物,並為未來發展探尋一些方向。

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回溯西瓜的歷史,古埃及似乎是目前人們所發現的西瓜最早的培育地點。但數千年前的西瓜與現在我們所食用的西瓜大相逕庭,其不僅果型小(直徑約為5厘米)、還帶有苦味、瓜瓤也呈現白色,彼時,在外形和味道上都沒有優勢的西瓜,人們或許連淺嘗都顯得為難。

之後,一次偶然的機會,人們無意間發現了一個沒有苦味的變異種,隨後,在另一次巧合中,一個帶有些許甜味的西瓜被帶到了人們面前。在糖分獲取異常艱難的原始時代,西瓜開始被大量栽培,並迅速傳播,成為了人類獲得糖分的途徑之一。

時間來到17世紀,彼時,西瓜的「外在」已和現在相差無幾,但其「內涵」與現在相比,卻是相去甚遠,義大利畫家Giovanni Stanchi所畫的油畫很好地記錄下了當時西瓜的狀態,可食用部分少、果瓤偏白、瓜籽偏大、皮厚……擺在人們面前的種種「吃瓜」難題,都亟待解決。

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圖:Giovanni Stanchi所畫的西瓜

圖片來源:百度圖片(如有侵權請聯繫刪除)

炎炎夏日,來一塊清甜解暑的西瓜,多是一件美事。

而在日韓,西瓜則成為了「輕奢品」。韓國最大門戶網站「NAVER」的檢索結果顯示,一個重約5公斤的西瓜被零售商標價26900韓元(約為人民幣140元)進行售賣。在日本,西瓜切片賣的場景已經深入人心,日本超市裡,一杯西瓜汁的價格甚至略高於一瓶威士忌,真可謂是「寸瓜寸金」。

一、西瓜產銷總量占全世界60%以上,我國都為「吃瓜自由」做了哪些努力

將時針撥回到上個世紀七十至九十年代,彼時,西瓜育種在我國取得了較快的發展,在人們的殷殷期盼下,數千年前那個又苦又小的西瓜已經搖身一變,改良成為了今天汁水充盈、果肉清甜、香味濃郁、瓜籽較小甚至是沒有瓜籽的熱門水果。

七十年代左右,我國從事西瓜科研工作的單位與人員數量大幅增長,先後培育出了西瓜優良新品種60餘個;到了八十年代中後期,隨著雜種一代的普及率的日益增高、地膜技術的不斷推廣和使用以及人們生活水平的逐步增長,人們對西瓜育種提出了耐低溫、外觀佳、品質好等眾多要求,市面上也湧現出了華欣、風光等代表品種,西瓜栽培區域不斷擴大,農民收益大大提高;九十年代後,隨著溫室大棚等設施的出現和推廣,我國西瓜產量、質量迎來了「雙提升」,西瓜育種也著重突出了「創新」二字,種質創新備受重視,為搶占西瓜育種制高點,我國科研工作者紛紛開展了創新研究,如湖南肖光輝就外源DNA導入抗枯萎病材料進行創新。

除新品種的培育外,西瓜的種質資源收集和研究也是一件大事。中國農業出版社的數據顯示,「七五」至「九五」(1986—1995)期間,西瓜種質資源的研究被列入「國家科技攻關項目」,截止2005年底,共完成西瓜種質資源編目1084份,繁種並進入國家農作物種質資源長期庫1030份。

政策的陸續出台為西瓜育種事業提供了利好,2017年,《農業部辦公廳關於印發《全國西瓜甜瓜產業發展規劃(2015—2020年)》的通知》(以下簡稱:《通知》)頒布,《通知》的發布明確了未來十年產業發展的指導思想、基本原則和發展目標,更為保障西瓜產業可持續發展提供了強大助力。國家統計局和華經產業研究院統計的資料顯示,我國西瓜產銷總量占全世界60%以上,在2012-2020年這幾年間,我國每年西瓜產量保持在6000萬噸以上,真可謂是「產瓜大國」。

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圖:2012年-2020年我國西瓜產量(單位:萬噸)

數據來源:華經產業研究院

政府的重視與支持為西瓜事業的蓬勃發展提供了助力,我國西瓜產業當前興盛局面的形成也離不開科研人員的汗水和努力,這其中「瓜奶奶」吳明珠的名字不可不提。

於1930年在湖北武漢出生的吳明珠大學在西南農學院(現西南大學)就讀,畢業後的她進入了中央農村工作部工作,但一年後,她主動放棄了這個條件優渥的職位,毅然申請調往條件艱苦的新疆吐魯番市鄯善縣。

在溫潤天氣中滋養出的吳明珠很快適應了當地的酷暑,在超過40攝氏度的夏季,她快速習慣了當地的飲食和生活,在瓜田中揮汗如雨已成為她的生活常態,在難耐的高溫和繁重農活的磨礪下,她將自己真正「長」在了瓜田中。1973年,為加速推進西瓜選育進程,吳明珠決定去海南開闢南繁北育基地,「兩頭抓」讓她如同遷徙的候鳥一般,在兩地來回奔波。

多年的埋頭苦幹終究化作了甜蜜的瓜種,在吳秀珠耕耘在種瓜事業的五十餘年間,她先後培育出了經國家審定的28個優質瓜種,紅心脆、麒麟瓜……以及在1984年培育出的「王牌」——8424西瓜。

作為世界上西瓜甜瓜種植面積最大、栽培品種與產量最多的國家,我國也擁有著世界上參與人數最多、門類最全專業科技隊伍,並且在西瓜甜瓜科研成果、選育和登記品種數量等方面都在國際上具有優勢。在世界各國園藝學會,也獨有中國專門設立西甜瓜專業委員會作為國家級專業學術組織。

二、生物技術與基因測序持續推動西瓜育種事業發展

前人栽樹,後人乘涼。先輩們用汗水「打下」的瓜田,後人也得好好呵護。站在巨人的肩膀上,當前,眾多科研人員和相關從業者也紛紛對西瓜育種展開了研究,並取得了一定成績,相關成果已居於世界前列。

2006年至2020年,是我國在西瓜育種上的發展快速期,也是在西瓜育種技術和新品種選育方面實現「雙贏」的黃金時段。生物技術與基因測序的發展使得西瓜育種邁進了一個全新的時代,我國也在西瓜全基因組草圖、精細圖譜、物理圖譜與變異圖譜繪製等方面實現了快人一步。

上述研究成果對明確西瓜物種進化與品質馴化分子機制提供了極大的助力,也為進入靶向育種、精準育種的西瓜育種4.0時代有著重要意義。35斗也統計了近年來部分機構和單位在西瓜基因事業上取得的突破和進展。

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圖:目前在西瓜基因事業上所取得的部分進展

數據來源:據公開資料收集

同時,高通量分子標記輔助育種技術的建立,交出了針對西瓜優異性狀基因聚合效率低這一難題的「高分答卷」。現在,市面上的西瓜已經不再是單一地追求口感,人們對耐儲、產量等提出了更高的要求,隨著消費者們日益多元的口味需要,科研人員也使出了渾身解數,西瓜基因編輯技術的進步,就是對滿足人們「口腹之慾」的解題思路,這一技術的發展對目前抗病、抗蟲西瓜種質資源的創新提供了保障,也使得西瓜的單倍體誘導效率得以提高,未來,或將有著更加廣闊的應用場景。

西瓜育種和市場推廣的背後隱藏的是技術的不斷摸索和創新,以技術為底色,定能繪就西瓜事業上的輝煌成就。

三、未來已來,西瓜育種如何破解四大難題

要種出更好吃的瓜,部分技術難題只是邁出了第一步,剩下未知的育種旅途中,仍有眾多難題需要人們去解決和攻克。

首先是基因編輯技術在我國發展時間不長,缺少「底蘊」,對該類作物的支持政策法規以及行業標準等都未完善。目前,我國通過基因編輯技術孕育出來的西瓜儘管有部分取得了成功,但基本其現狀都是在實驗室明珠蒙塵,尚未進入商業化的新品種推廣環節。

其次是在提高瓜種抗病性方面,抗重大致災病害的品種(如:霜霉病、蔓枯病、細菌性果斑病等)一直是目前所缺少的;對耐儲藏、耐運輸的品種也需要提高選育力度、加快選育進程;人們也在呼喚有助簡約化栽培、節省時間和人力成本的適配機械化種植的品種;在當前多元化、差異化的消費觀念下,人們也期盼能夠誕生一些具有地方特色和品質特色的個性化品種,以滿足不同需求。

此外,值得注意的是在瓜果育種增強智慧財產權的保護力度,也是對西瓜育種的重要支撐。儘管對種業的智慧財產權保護力度不強已成為行業通病,但與主糧作物相比,瓜類這一領域的知識保護更顯匱乏,仍需加強執法力度,真正扭轉當前甜瓜育種原創數量少、追隨者、模仿者眾多的現象。

再次,產業結構調整與市場需求以及家庭消費習慣的變化,也在呼籲著更「小」更「多功能」的西瓜。「小」指的是目前對小果型品種西瓜的需求增多,「多功能」則指的是對西瓜的功能性要求。當下,市面上已經湧現出高β胡蘿蔔素和高葉黃素的功能性新品種,讓吃瓜的同時補充人體所必須或缺乏的營養元素,讓西瓜成為「食療」的原料或許是未來育種的趨勢,更是西瓜行業更新換代,引領產業升級和消費升級的「新時尚」。

上述種種限制成為了西瓜進一步發展的掣肘,但有問題就有解決辦法,問題中潛藏著的還有一個人跡罕至卻充滿巨大潛力的新市場。

基因編輯技術是西瓜育種在創新性上的「發動機」,更是將來為西瓜事業發展所做的技術儲備。面對難題,我們或許可以從阿根廷的做法中得到啟示。2015年,阿根廷制定了世界上第一個基因編輯生物體相關法規,其中專門定義了如何監管基因編輯技術開發作物的使用。未來,隨著基因編輯技術的完善和政策的逐步放寬以及行業標準的制定,相信通過基因編輯技術孕育出的西瓜不會受到人們的冷眼,在加上各方的宣傳和科普,民眾對其的接受度也會逐步加強。

智慧財產權的保護早已是老生常談的問題,不僅需要監管部門、執法部門等發力,大力打擊套牌、仿牌等行為,種植者們也應該有相關意識,不買無證產品,各方齊發力,才能將合力擰成一股繩。

仲夏時節,瓜果飄香。關於西瓜的甜蜜事業,未來還有很多暢想……

參考資料:

1.《一個西瓜140元?韓國水果價格上漲,西瓜暴漲三成,民眾:吃西瓜很奢侈》

2.《5000年前的西瓜長啥樣?要沒有他們的努力,我們根本吃不到瓜》

3.《吃瓜,中國群眾世界第1!1天吃掉3艘遼寧艦,每年吃掉全球70%西瓜》

4.《我國西瓜育種發展歷程與展望》—— 張思遠,王福建

5.《「瓜奶奶」吳明珠,夏天全靠她的西瓜續命!》

6.《中國西瓜甜瓜發展70年暨科研生產協作60年回顧與展望》

7.《破解種業難題丨瓜果:大多品種自主 特定種類存在智慧財產權問題》

8.《大興的「京彩」——「土豪金」西瓜受青睞》

9.《我國西瓜育種技術創新與品種改良(2006-2020)》任 毅 宮國義 張 潔 郭紹貴 張海英 許 勇 北京市農林科學院蔬菜研究所

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-hk/91f494e90911bf62fe9d9d5a74c8d152.html