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南宫28相信品牌的力量app下载:【南方+】解读“铁柱2号”冬瓜背后的科技密码

时间:2024-06-21 08:51 来源:南方+ 【字体:

  6月13日至14日,以“整合资源促发展,提升产业谋未来”为主题的第四届全国冬瓜产业大会在广州市南沙区成功举办。211个冬瓜和64个节瓜新优品种齐齐亮相,成为近几年在广州展示的冬节瓜品种展示数量最多、种类最全的专业盛会。

  盛夏时节,冬瓜是常见的蔬菜,因营养丰富口味佳广受欢迎;而甚少有人知道,冬瓜是我国规模第二大的瓜类蔬菜,广东则拥有国内外最高的冬瓜科研水平。在农业农村部发布的2024年农业主导品种、主推技术中,广东“铁柱2号”冬瓜和“冬瓜减量施肥及三护栽培关键技术”连续两年入。莨鬯腥胙∠钅,品种、技术“配套”上榜的情况十分罕见,受到业界关注。

  这两项品种技术均来自广东省农科院蔬菜所(下称“蔬菜所”)。近年来,该所在应用基础研究、种质资源收集保存鉴评、品种培育到高效绿色栽培等方面协同发力,目前均居于世界领先地位。产业与科技的交融和互促,使广东冬瓜产业进一步做大做强,年播种面积占全国1/5,年产值(含加工产品)超过120亿元。

二十年精心培育,造就“集大成者”铁柱2号

  冬瓜是深受消费者喜爱的瓜类蔬菜品种,不仅高产而且营养丰富、耐储运,在调节蔬菜市场周年供应、丰富“菜篮子”、农产品加工等方面都发挥着重要作用。据不完全统计,我国冬瓜年播种面积500万亩以上,面积和产量均位于瓜类蔬菜第二位。

  然而,若时间倒回上世纪90年代,广东乃至中国的冬瓜产业则是另一番景象。

  彼时冬瓜品种以农民自留种为主,种性严重退化、混杂、抗性差、品质良莠不齐。作为冬瓜团队带头人,蔬菜所研究员谢大森有着丰富的育种经验和敏锐的市场触觉,他通过调研发现,多抗、耐储运和发芽整齐是产业对冬瓜品种的急切需求。为了实现这个育种目标,蔬菜所冬瓜团队历时20余年,从种质资源收集、鉴评开始,攻克了一个又一个难题,利用自主知识产权的多抗筛选技术、分子标记辅助选择技术等选育出一系列抗病、优质冬瓜新品种并推广应用,“铁柱2号”就是其中的“集大成者”。

  该品种开创了“铁心”冬瓜新类型,解决了运输损耗高、种子休眠期长、发芽率低等产业关键问题:一是果肉致密(致密度比对照品种高10%以上),解决了冬瓜因长途运输而破损率居高不下的问题;二是种子为双边籽,解决了黑皮冬瓜种子休眠期长、发芽率低的问题;三是果实中腔。芟灾档驮耸涑杀荆ㄍ忍寤某盗究梢宰霸卦耸涓嗟牟罚。

  特别是运输损耗问题,在“铁柱2号”出现之前对产业打击很大。在广东英德、台山等冬瓜主产区,冬瓜主要销往北方大中城市,数千里长途运输经常导致冬瓜到达目的地时破损率高达20%,有时产品差价不足以覆盖破损的损失而亏本,流通商积极性受挫,而导致产地产品滞销。从2016年开始小面积引进试种“铁柱2号”,其不仅表现抗病、产量高(8500kg/亩以上),而且经长途运输,破损率不超过5%,深受流通商、种植户的欢迎。

  目前,该品种在广东、广西、海南、江苏、河南、湖北等省区推广应用,累计推广面积200万亩以上,占广东省同类品种40%以上,是我国当前推广面积最大的黑皮冬瓜品种。

深耕基础研究,开启冬瓜育种新时代

  蔬菜所收集、保存了冬瓜种质资源1000余份,是国内外拥有冬瓜种质资源数量最多、种类最齐全的科研单位。丰富的种质资源为优良品种选育打下了坚实的基础。但要更快、更精准选育出理想的品种,必须依靠育种技术的升级。随着黄瓜、番茄等蔬菜作物全基因组测序工作的开展,蔬菜育种也从以杂交育种的2.0阶段逐步迈向了利用分子生物学和基因工程的3.0阶段。

  蔬菜所于2019年率先开展了冬瓜全基因从头测序及146份冬瓜种质资源重测序工作,为冬瓜的分子育种提供了遗传变异信息。在这过程中,蔬菜所冬瓜团队绘制了世界上第一张冬瓜全基因组图谱和变异组图谱,构建了国际上第一张冬瓜高密度遗传连锁图谱,对果皮颜色、籽粒大小、果面蜡粉等重要农艺性状进行了基因定位、候选基因克隆及功能研究,建立了冬瓜分子标记辅助育种技术体系,使冬瓜育种由传统经验育种转向定向分子育种。

  “铁柱2号”的选育过程充分体现了上述基础性工作和基础研究的重要意义。依托丰富的种质资源,谢大森通过自主研发的国家发明专利技术“一种多抗冬瓜选育方法”,筛选出抗枯萎病、疫病和病毒病的多抗冬瓜材料。以往黑皮大冬瓜的种子类型大多为无棱光籽,因出苗不整齐,饱受农户诟病。研究发现无棱光籽冬瓜发芽慢,出苗不整齐,而有棱扁籽的发芽势和发芽率均优于无棱光籽。针对这一情况,冬瓜团队另一成员江彪根据高密度遗传图谱挖掘了调控冬瓜籽型的关键基因,研发了“一种冬瓜籽型基因的SNP分子标记及其应用”的发明专利,用于筛选有棱扁籽类型材料,从而创制有棱扁籽大型黑皮冬瓜材料。

  就这样,功夫不负有心人,在冬瓜优异种质资源的基础上,在分子标记辅助育种技术加持下,蔬菜所冬瓜团队持续接力攻关,选育出抗病、高产、出苗整齐、特耐储运的冬瓜新品种“铁柱2号”。

良种良法配套,实现冬瓜生产的全程保障

  “铁柱2号”为冬瓜产业发展壮大奠定了品种基。岸霞趿渴┓始叭ぴ耘喙丶际酢痹蚴迪至硕洗又肿悠仆炼龅焦党墒煺錾す痰氖鼗,使得良种的优势和潜力得以完整、有效发挥。该技术针对我国南方多雨淋洗严重、冬瓜苗期遭遇低温、生长发育过程中黄叶和黑心等生理性病害频发、产量品质不稳等产业问题,形成了系统的解决方案,克服了长期以来“头痛医头、脚痛医脚”传统防控方法的弊端。特别是在突破冬瓜“黄叶”和“黑心”两大产业痛点方面取得了显著成效。

  2016年以来,我国冬瓜产区生产中普遍出现大面积的“黄叶”问题。通过到产区走访调研、系统采样、全面分析,蔬菜所冬瓜团队研究员张白鸽初步判断造成冬瓜大面积出现黄叶问题的原因是作物缺镁。基于这一判断,团队通过科学设计和长期定位试验,系统探明了冬瓜从种子到果实的生长发育规律,首次报道了镁在促进冬瓜根系生长、叶片持绿、果实产量、品质形成过程中的重要生理功能,并探明了淋洗损失、不平衡施肥和土壤缺镁都是引起冬瓜镁营养不足的原因。针对不同的致病原因,团队与深圳德钾盐公司合作,研发了系列减氮补镁新型肥料产品和施肥技术,有效解决了冬瓜“黄叶病”的难题。

  在从品种方面解决了冬瓜耐贮运问题后,新情况又接踵而至。近年来,海南、广东等沿海地区早春冬瓜在生产过程中果实“黑心”的现象频繁发生,并迅速成为冬瓜种植行业面临的重大挑战。果实从内部褐变,这是贮藏品质降低的极端表现。针对这一新出现的生产问题,蔬菜所冬瓜团队再次迎难而上,首次探明了冬瓜果实黑心病发生过程和影响因素,以嫁接壮苗、氮肥减量、钙镁养分增效为核心,科学利用根、叶、果的生理营养关系,经过多年多点在主产区反复试验,研发专用肥并制定精准养分管理方案,形成早期护根、中期护叶、后期护果的“三护”栽培技术,实现“高产量、高品质、高效益”三高效果。

  2018年开始,“冬瓜减量施肥及三护栽培关键技术”在佛山三水冬瓜产区进行示范推广,2019-2023年在全国辐射推广面积超过50万亩,应用该技术可提高冬瓜产量12%以上,降低化肥用量13%-40%,减少农药用量30%-50%,平均每亩节本增收近1000元。


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