本文转自:人民网-云南频道
过去,优质咖啡种苗的培育,需要“十年磨一剑”;而如今,科技正为传统农业育种按下“快进键”。在云南昆明高原试验田里,科学家们正在进行一场“大豆‘优生’选拔”,只为挑选出能在高海拔扎根的“优等生”……
这些听起来新鲜又神奇的事情,正在昆明市盘龙区松华街道高原植物种质保护繁育基地(以下简称“高繁基地”)化为生动的现实。
近年来,依托中国科学院昆明植物研究所的科研力量和种质资源,松华街道与盘龙区农业发展投资有限公司(以下简称“盘龙区农投公司”)、中国科学院昆明植物研究所共同开启了一场为期30年的“种子芯片”守护计划,用科技续写着种源守护与乡村振兴的故事。
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航拍高繁基地。杨伟摄
咖啡育种,进入“体细胞加速时代”
走进高繁基地实验室,中国科学院昆明植物研究所的林亮博士正熟练地操作着精密仪器。在他的手中,咖啡育种这项传统上需要漫长等待的工作,正在经历一场“速度革命”。
“过去培育一个咖啡新品种,需要经过多代杂交选育,耗时数十年及以上。”林亮边熟练地操作着仪器边介绍道,“但现在,通过体细胞胚育种技术,我们只需要7—8年时间就能获得理想的新品种。”
这项被誉为“咖啡加速器”的技术,究竟有何神奇之处?林亮用了一个生动的比喻:“这就好比是为传统育种装上了一台‘基因复印机’,无需等待植物自然开花结果,直接在实验室中从优良母本的组织中诱导胚胎,批量培养出遗传背景一致的优质幼苗,从而加速品种的选育周期。”
在实验室里,透明的培养皿中,嫩绿的咖啡胚正在无菌的环境中茁壮成长,它们承载着云南咖啡产业向精品化转型升级的希望。林亮补充道:“更重要的是,这项技术能在短时间内繁育数十万甚至上百万株优良种苗,能快速地把优质品种推广给种植户,推动云南咖啡从‘量大’向‘质优’转型。”
如今,通过这项技术培育出的新一代咖啡品种,已经在云南的部分试验田里展现出强劲的生长势头和优异的品质潜力。
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高繁基地实验室里,技术人员正在进行细胞培养。王根新摄
大豆选育,高原上的“基因选秀”
与此同时,在高繁基地的试验田里,另一场“选拔赛”正在进行。
中国科学院昆明植物研究所喻辉辉博士及其团队技术人员仔细观察、记录着自然环境下不同品种大豆的性状和生长态势,致力于筛选出最能适应高原特殊环境的“优等生”。
在这场严苛的选拔中,高原环境独特的气候条件对大豆的生长既是机遇也是挑战。科研人员需要持续测量并记录每个品种的株高、开花时间、叶片光合作用效率、结荚数量以及油脂和蛋白质含量等数十项指标,从中挖掘出隐藏在基因中的适应能力。
“我们发现,部分品种在高原环境中表现出稳定的光合效率和较强的抗寒性,这为筛选优良种质提供了关键依据。”喻辉辉指着一片长势格外旺盛的大豆试验田说道,“这些‘优等生’通常株型紧凑、叶色浓绿,即便在低氧、强紫外线的环境下,仍能保持较高的光合作用效率。”通过基因组学分析,团队正在逐步揭开这些“高原优等生”的“成功秘诀”。“我们要找出控制这些优良性状的关键基因,再通过现代育种技术将其‘移植’到其他品种中,培育出更适合高原种植的新品种。”喻辉辉表示,这场“基因选秀”的最终目标,是要为高原农业输送一批“主力队员”,让大豆在高海拔地区茁壮成长,为当地农民带来实实在在的收益。
为何选在盘龙区松华街道?
昆明市盘龙区松华街道为何能成为高原种源的“守护站”和“创新源”?中国科学院昆明植物研究所、中国西南野生生物种质资源库副主任于富强博士道出了其中的奥秘。
“我们选择在这里建设基地,是基于三大核心优势的综合考量。”于富强细数道,“首先是独特的区位优势——松华街道位于低纬高原地区,海拔梯度明显,为不同海拔适应性作物的研究提供了天然实验室。”
“其次是科技与人才优势,基地紧邻茨坝片区,可以充分利用中国科学院昆明植物研究所等科研单位的人才和技术资源,实现产学研的深度融合。”
“最重要的是生态优势。”于富强指着远处的苍翠的山林说,“这里水源优质、空气清新、生态环境良好,是种质繁育的理想场所。我们不仅要保存种子,更要让种子在这里保持活力、焕发生机。”
如今,高繁基地内一座现代化的种质资源圃正在高效运转。这里不仅保存着数以万计的植物种苗,还配备了一流的实验和规模化育苗设施。技术人员正在进行“种子复壮”工作——通过特殊的培养技术,让那些在长期保存过程中活力下降的种子重新恢复生机。
“我们从单纯的种质收集保存,拓展到种质活性保持和创新应用,形成了一套完整的保护利用链条。”于富强说,这里不仅是种子的“银行”,更是种质的“康复中心”和”创新工场”。
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实验室里,研究员在进行显微拍照。王根新摄
从实验室到田间:科技如何真正“落地生根”?
实验室里培育的新品种丰富多样,涵盖羊肚菌、大豆、咖啡、苜蓿、草莓、天麻和其他多种食用菌,共计20余种。这些优质新品种将通过示范种植、合作推广等方式从实验室走向田间地头,为当地农业产业结构优化与农民就业增收注入新动能。
在高繁基地的示范田里,几位当地村民正在技术员的指导下,学习新品种的种植技术,这是基地推动科技成果转化的重要一环。盘龙区农投公司副总经理罗文表示:“我们的目标不仅是做出优秀的科研成果,更重要的是让这些成果真正惠及农民。”基地通过“科研单位+企业+合作社+农户”的模式,带动当地部分农户就近就业,提升了村集体与农户的收入。
“我们已经带动了大摆社区20多户农户参与其中。”罗文介绍,“他们不仅可以在基地就业,还能优先获得我们培育的新品种和配套种植技术。”大摆社区村民王聪波就是受益者之一。他以前种的羊肚菌产量低、价格也不高,现在基地提供的新品种“六妹十三”不仅抗病性强,产量也从300斤/亩提高到了350—400斤/亩。他笑着说,“技术人员还会定期来指导,教我们科学的种植方法。”
除了推广优良品种,该基地还积极探索农业绿色发展模式。我们正在建设一个绿色循环、零排放的示范基地,通过生态种植、废弃物资源化利用等技术,实现农业生产与环境保护的和谐统一。”于富强透露,同时,基地将与政府及企业的深度合作,把选育的新种质、研发的新技术在云南、西南乃至全国范围内进行示范推广,切实带动地方经济发展、企业增收与农户致富。
“种子是农业的‘芯片’,而科技就是激活这颗芯片的关键密码。”如今的高繁基地,既是“种子芯片”的“守护站”,也是乡村振兴的“动力源”,它让科研成果转化为助农增收的实用技术,实现科研价值、产业效益与农户利益的同频共振。(曾智慧、陈瑞敏、王根新)
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