前不久,在海南三亚的中国农业科学院国家南繁研究院试验基地,我们团队为几株特殊的大豆办了场“周岁生日会”。从去年11月播种至今,它们已长到两米高,茎秆粗壮。这些“大豆树”,是我们多年科研工作的成果。
我与大豆打了30多年交道,对大豆有着深厚的感情。大豆很“聪明”,能敏锐捕捉到夏至后每天日照变短、黑夜渐长的细微讯息,启动开花结荚过程。大豆也很“执拗”,对光温极为敏感。选育一个优良新品种,往往需要10到12年。近年来,育种周期成为我国大豆育种研究的关键。
如何加快品种更新?我们团队把主战场搬到了海南三亚的国家南繁科研育种基地,这里光温条件优渥,是天然的育种加速器。过去,科研人员像候鸟一样,只在冬季来这里给育种材料上个“寒假补习班”,进行加代繁殖。近年来,我们努力推动一场从“南繁”到“南育”的转型——要把这里从季节性的中转站,建成全流程、现代化的育种创新基地。
但大豆是典型的短日照作物,大部分北方品种被引到低纬度的海南后,会提前开花,植株也会变得矮小,难以进行关键的杂交操作,而杂交正是培育优良品种的源头。如何破解这个难题?
我多年一直研究大豆的光温反应。我们利用对大豆生物钟的理解,结合现代LED补光技术,在海南创造出人工可控的“长日照”环境,让原本水土不服的北方大豆也能长得高大健壮,为大规模的杂交提供优良“母本”。我们还建立了中国大豆核心亲本花粉库,把采集好的花粉在低温冰箱里保存起来,可随时取用,让杂交育种从每年短短半个月扩展到可全年进行。
通过一系列技术突破,我们构建起田间规模化条件下“一年多代”工程化育种体系,来自世界各地的优良大豆基因在三亚汇集、碰撞,育种周期从传统的10到12年缩短至7年左右。经过南北、中外种质融合,我们培育的品种中,既有能在热带长成“大豆树”的长童期材料,也有能适应北纬55度气候的超早熟品种。从南到北,我们拓展了大豆的适应边界,为中国大豆“走出去”提供了坚实的种源基础。
目前,我们正在构建“北京抓基础、海南研技术、黑河出良种”的联动新格局,为北方主产区源源不断地输送带有新基因、新性状的大豆品种“新鲜血液”。我们还与多学科专家团队合作,把人工智能、基因组选择等最新技术融入育种体系,让育种更精准、更高效。
我今年62岁了,但我觉得自己正迎来事业的又一个春天。能把自己毕生所学,应用在保障国家粮食安全这个“国之大者”上,我感到无比幸福。展望“十五五”,我相信通过我们的努力攻关,一定能为中国大豆装上更强劲、更智能的“中国芯”。
(作者为中国农业科学院作物科学研究所研究员、国家南繁研究院大豆南繁育种技术创新团队首席专家,本报记者孙海天采访整理)
