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為了農戶不因凍害“受傷” 他花20年讓枇杷春天開花
2021-04-28 06:59:00  來源:科技日報  
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為了農戶不因凍害“受傷”他花20年讓枇杷春天開花

四川枇杷栽培麵積和產量均占全國近半壁江山,但近年來受低溫凍害影響,四川乃至全國枇杷產業有所萎縮。利用專業特長讓枇杷栽培走出困境,實現產業化生產,是在更大範圍發揮了自己科技特派員的作用。

——王永清四川農業大學教授、科技特派員

◎李 迪 陳 科

4月初,在四川省雅安市石棉縣豐樂鄉枇杷新品種選育試驗園裏,一如既往的平靜正被打破。在一雙雙眼睛的關注下,“春花枇杷”作為全球唯一的春天開花的枇杷栽培品種橫空出世。

顧名思義,“春花枇杷”即春天開花的枇杷。“春花枇杷”的花期與現有枇杷品種完全不同,果實在6月中下旬成熟,能夠避免枇杷凍害,使枇杷產業免受氣候影響。

枇杷產業由氣象高風險轉變為氣象低風險,在實際生產生活中具有十分重大的意義,為鄉村產業振興帶來了福音。而這項技術突破的背後,是四川農業大學教授、科技特派員王永清和團隊20年來不斷的堅守與探索。

讓“凍不得”的枇杷再也不受凍

位於我國大渡河流域中下遊的石棉縣和漢源縣是世界枇杷栽培種植原產地之一。而有“初夏鮮果第一枝”之稱的枇杷一直廣受食客喜愛。但許多人不知道,枇杷最是“凍不得”。

目前,全球枇杷栽培都麵臨同樣問題,品種秋冬開花,果實春夏成熟,但冬春幼果經常遭受凍害。一組數據顯示了凍害對枇杷造成的傷害:2016年,四川省枇杷遭遇大規模雨雪,長時間的低溫霜凍使枇杷遭受了十分嚴重的凍害,果實受凍率達85%以上,造成眾多果農幾乎零收成。

身為科技特派員的王永清曾多次親眼目睹過這樣的場麵,也曾看見過村民辛苦栽種的枇杷因遭遇凍害而絕收的慘狀。果農絕望的神情一直深深印在他的心裏。王永清知道,雖然不及蘋果、桃子那樣普遍和大眾化,但枇杷依舊受到很多人的喜愛。

王永清決定將解決枇杷凍害問題作為自己的主要研究方向,也作為科技特派員要完成的主要任務。為此,他建立了一支由教授、副教授、講師、實驗師、技術員、博士生、碩士生組成的精英薈萃、結構合理的枇杷科研團隊,攻關枇杷凍害這一關鍵核心問題。

從“十一五”到“十四五”,10多年的時間,王永清青絲變白發,他和團隊也掌握了改變植物生長方式的方法。20年裏,王永清和團隊時常“盤算”怎麼做大枇杷產業,並經常利用節假日和周末,深入集中種植枇杷的產業基地進行調研;同時,查閱文獻,回實驗室分析數據,不斷反複實驗。

最終,王永清和團隊確定了以普通枇杷優良品種為母本、野生品種南亞枇杷為父本的種間遠緣雜交育種方案,積極開展遠緣雜交不親和性、遠緣雜種不育性克服方法研究,隨後在全球率先解決了枇杷凍害問題。

從抗凍研究轉向避凍探索

“春花枇杷”團隊剛踏上培育新品種的征程時,麵臨一大堆難題。團隊成員深知,此次研發的目的是改變作物的自然生長規律,而在此之前從未有過相關資料,枇杷的生長條件也有相對的限製,難度可想而知。但王永清認為,克服困難,讓枇杷種植戶不再因為凍害“受傷”,種出更多更好的枇杷,滿足更多人的消費需求,這是科技特派員義不容辭的責任。

但是,“凍不得”的枇杷一旦遇到零下3攝氏度的低溫環境,就會造成幼果凍害。團隊首先想到的是走“抗凍路線”,增強枇杷的“體質”,讓它們無懼寒冷的天氣。

沒有成熟的技術手段,王永清和團隊開始翻閱相似案例資料,做出猜想和假設,創新並實踐。終於,在所有人不斷的試錯和改正錯誤的探索中,團隊發現比目魚體內含有抗凍蛋白基因。是否可以利用轉基因技術把比目魚的這種抗凍基因轉移到枇杷的植株內,以提升枇杷的抗凍力?這成為了團隊嚐試的方向。

但令人惋惜的是,經過長久並頻繁的實驗後,研究團隊發現這種技術在操作上有著巨大的難度,且最後培養出的植株並不盡如人意,“抗凍路線”宣告失敗。

麵對失敗,王永清和團隊成員並沒有氣餒,他們迅速改變思路,從著力“抗凍”研究轉向“避凍”探索,通過改變枇杷花的花期,來讓枇杷免受凍害影響。

在此期間,王永清和團隊以普通枇杷為母本,嚐試了薔薇科不同屬的屬間雜交試驗;排除了屬間雜交不親和、枇杷屬種間不能雜交的親本以及實驗結果中沒能符合設想的材料。為了找到更加合適的雜交材料,團隊先後來到華南農業大學、雲南地區等地方展開相關調研,經過反複對比和大量的實驗,他們發現在春天開花的野生南亞枇杷最適合作為雜交父本的材料。

為解決遠緣雜種的不育性,團隊又成功研發出枇杷胚挽救技術,通過普通枇杷與野生南亞枇杷的遠緣雜交工作得到了大量的雜種苗,並從中選育出符合預想的優良後代。

新品種或改變現有栽培和產業版圖

作為多年生喬木,枇杷的童期比較長,從播種成苗到第一次開花結果需要5至7年的時間。當王永清和團隊將一株株寶貴的雜種小苗移栽至資源圃,除了精心備至的養護外,就是漫長焦灼、寂寞無比的等待。

2013年,在四川農業大學雅安校區教學科研園的枇杷資源圃裏,第一株種間雜種開花結果,但仍然表現出母本秋冬開花習性。一年後,王永清按慣例到資源圃查看這批雜種植株,卻驚喜地發現葉形似父本的一株雜種抽出了幾個花序,花序抽生的物候期比普通枇杷晚了近2個月。

這些花序究竟在什麼時候開花?能否正常結果?這株承載團隊所有希望的植株,終於在2015年3月油菜花、桃花盛開時節綻放,結出成串的果實。6月下旬,第一株春天開花的枇杷遠緣雜種果實成熟,外形美觀,汁多味甜,風味濃鬱。育種成功後,團隊隨即對枇杷遠緣雜種後代開展形態學和分子生物學鑒定。

在此後的5年時間裏,20多個“春花枇杷”株係陸續開花結果。科研團隊從中選育出的優良單株“春花1號”,於今年年初通過了四川省科技廳非主要農作物新品種的認定。

作為有效解決枇杷產業發展瓶頸問題的主要措施,“春花枇杷”一直是王永清團隊和石棉縣科技特派員團隊最為關注的新品種。“春花1號”的特點是低酸高糖,它的有機酸含量很低,糖分含量很高,可溶性固形物可達到15%以上,高的時候甚至能達到20%。

枇杷原產四川,四川枇杷栽培麵積和產量均占全國近半壁江山。但近年來受低溫凍害影響,四川乃至全國枇杷產業有所萎縮。據預測,“春花枇杷”推廣前景廣闊,具備改變現有枇杷栽培和產業布局的潛力。王永清認為,利用專業特長讓枇杷栽培走出困境,實現產業化生產,是在更大範圍發揮了自己科技特派員的作用。

業內人士認為,科技特派員對“春花枇杷”研究的貢獻,可以完全規避枇杷凍害,使枇杷產業由氣象高風險產業轉變為氣象低風險產業。初步估算,“春花枇杷”的栽種,可以使枇杷經濟栽培區域垂直擴展500米左右,成為二半山區的農業新興產業和脫貧致富產業;可水平向北延伸1000公裏左右,大大拓展未來枇杷栽培版圖。

目前,“春花枇杷”已在四川省雅安市、成都市、涼山州德昌縣等地引種。王永清說,科技特派員在枇杷園裏的腳步不能停歇,第一代“春花枇杷”存在果實偏小等問題,現在已啟動培育更優良的春花二代、三代新品種工作。

標簽:枇杷;凍害;開花
責編:李暘 易保山
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