□本刊記者 李盛/文 曹立棟/攝
溫常龍查看水培樣品生產(chǎn)情況
他自主研發(fā)了多項(xiàng)高效實(shí)用的高通量分子育種體系,建成了適合我國國情的現(xiàn)代化高通量分子育種平臺(tái),有效促進(jìn)了我國蔬菜高通量分子育種技術(shù)的發(fā)展,快速實(shí)現(xiàn)了從“追跑”到“競跑”的跨越;他與團(tuán)隊(duì)十多年來潛心蔬菜種業(yè)科技攻關(guān),針對我國蔬菜種業(yè)蔬菜種源不足、育種技術(shù)不強(qiáng)、種子質(zhì)量不優(yōu)等三大“卡脖子”難題,進(jìn)行專項(xiàng)攻關(guān)并取得重要突破;他組建了北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜科技服務(wù)團(tuán)隊(duì),落實(shí)“大食物觀”,高效服務(wù)“菜籃子”穩(wěn)定安全供給……他就是北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究所黨總支書記、所長溫常龍。
在溫常龍的心里,不僅每個(gè)人是生而不同的,每一樣蔬菜也都是與眾不同的。溫常龍的工作就讓蔬菜變得越來越“完美”——不僅好看、好吃、有營養(yǎng),還得好種、好管、產(chǎn)量高……
“讓蔬菜變得越來越‘完美’,這就需要解析蔬菜植物的遺傳密碼,即把控制重要性狀的具體基因或DNA 片段解碼出來,再通過雜交育種手段,結(jié)合高通量分子輔助育種,把這些優(yōu)異基因進(jìn)行聚合,從而培育出理想的優(yōu)良品種?!睖爻}堈f,高通量分子育種是現(xiàn)代商業(yè)育種的核心技術(shù),曾是制約我國蔬菜種質(zhì)創(chuàng)新的短板。當(dāng)初,盡管我國已經(jīng)有了多種作物的基因組序列,但是在育種上這些資源很少能夠得到應(yīng)用?!耙?yàn)槲覀內(nèi)狈ΜF(xiàn)代化的高通量分子育種平臺(tái),品種不能聚合多個(gè)優(yōu)異基因,這也是‘洋種子’價(jià)格是同類國產(chǎn)種子十幾倍的主要原因之一。”溫常龍介紹說,針對這一短板,北京市農(nóng)林科學(xué)院首次引進(jìn)高通量分子育種設(shè)備,在分子育種結(jié)合常規(guī)育種的上、中、下游各個(gè)環(huán)節(jié)開展了大量系統(tǒng)工作。
經(jīng)過不斷試錯(cuò)、改進(jìn),如今溫常龍及其團(tuán)隊(duì)已經(jīng)自主研發(fā)了多項(xiàng)高效實(shí)用的高通量分子育種體系,建成了適合我國的現(xiàn)代化高通量分子育種平臺(tái)。“利用傳統(tǒng)技術(shù),一個(gè)技術(shù)員加班加點(diǎn)一天也只能做一兩千個(gè)分子育種位點(diǎn)的檢測。建成育種平臺(tái)后,現(xiàn)在在我們實(shí)驗(yàn)室,一個(gè)半小時(shí)就可以完成一萬多份樣本育種檢測任務(wù),一天可以獲得超過10 萬份育種數(shù)據(jù)點(diǎn)。”溫常龍介紹:“有許多成果打破了國外技術(shù)壁壘,這使得我國的分子育種成本下降了80—90%,節(jié)約人力和時(shí)間達(dá)到80—95%,育種效率提高了幾百倍,實(shí)現(xiàn)了我國在該技術(shù)領(lǐng)域‘零’的突破?!睅啄陙碓撈脚_(tái)為國內(nèi)外機(jī)構(gòu)服務(wù),提取DNA 150 萬份,獲取高通量數(shù)據(jù)點(diǎn)超過2000 萬個(gè),服務(wù)國內(nèi)育種團(tuán)隊(duì)超過200 多個(gè)。
幾年間,溫常龍及其團(tuán)隊(duì)充分利用我國蔬菜基因組研究優(yōu)勢,融合自主研發(fā)的高通量分子育種技術(shù)體系,高效建立綠色優(yōu)質(zhì)蔬菜全基因組高通量前景選擇育種技術(shù)超過200 個(gè),背景選擇技術(shù)體系16 個(gè),彌補(bǔ)了我國蔬菜高通量分子育種技術(shù)體系空白,徹底改變了我國蔬菜分子育種技術(shù)落后的局面;合作研發(fā)了國際首張黃瓜高通量液相芯片技術(shù),經(jīng)中國農(nóng)學(xué)會(huì)組織院士專家鑒定達(dá)到國際領(lǐng)先水平,隨后研發(fā)的西瓜、甜瓜、番茄高通量液相芯片在北京種業(yè)大會(huì)蔬菜論壇進(jìn)行了發(fā)布;育成優(yōu)質(zhì)瓜類蔬菜新品種21 個(gè),輔助育成各類蔬菜新品種100 多個(gè),成果轉(zhuǎn)化超過3000 萬以上,助力農(nóng)民增收超10 億元,獲得省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)5 項(xiàng)。
“論文是科研人員的成果代表,一個(gè)科研人員可以發(fā)表很多論文,但是如果不能用在田間地頭,就是束之高閣的幾頁張而已。我們的工作必須要服務(wù)農(nóng)業(yè)、服務(wù)于人民的需要,這才是最真切的實(shí)踐。”
“我們?nèi)粘K缘氖卟?5%以上起源于國外,真正起源于中國的只有大白菜、豆類和蘿卜等少數(shù)品種,而新中國成立后才開始了我國自有的蔬菜育種事業(yè)?!睖爻}堈f,我國蔬菜種植一直面臨種源不足、起步較晚、育種水平不高、種子加工水平較低等“卡脖子”問題。不過,近10 年來,中國和國外先進(jìn)水平的差距正在縮小,個(gè)別品類的育種水平已經(jīng)和國外齊平,甚至在西瓜、黃瓜等蔬菜作物育種領(lǐng)域已經(jīng)超越了國外同行業(yè)。
以黃瓜為例,溫常龍及其團(tuán)隊(duì)10 多年來堅(jiān)持進(jìn)行黃瓜高通量分子育種技術(shù)創(chuàng)新,針對傳統(tǒng)華南型品種外觀性差抗性不強(qiáng)、華北型品種適應(yīng)性差不耐低溫、水果黃瓜核心種源依賴進(jìn)口的產(chǎn)業(yè)問題,研發(fā)了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的黃瓜高通量分子育種技術(shù),創(chuàng)制優(yōu)質(zhì)多抗、適應(yīng)性強(qiáng)的純合黃瓜新種質(zhì)21 份,育成并推廣聚合多個(gè)優(yōu)異基因的“京研”系列新品種,全面引領(lǐng)了品種更新迭代,育成黃瓜新品種累計(jì)轉(zhuǎn)化額位于全國前列,其中油亮華南型和水果黃瓜品種轉(zhuǎn)化國內(nèi)領(lǐng)先。
溫常龍(左一)講解全基因組高通量分子育種技術(shù)
“論文是科研人員的成果代表,一個(gè)科研人員可以發(fā)表很多論文,但是如果不能用在田間地頭,就是束之高閣的幾頁張而已。我們的工作必須要服務(wù)農(nóng)業(yè)、服務(wù)于人民的需要,這才是最真切的實(shí)踐?!睖爻}埥M建了北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜科技服務(wù)團(tuán)隊(duì),為京郊8 個(gè)區(qū)提供新品種新技術(shù)和人才培養(yǎng),團(tuán)隊(duì)推廣的七彩西瓜、貝貝南瓜、迷你黃瓜、口感番茄、京研快菜等新優(yōu)品種覆蓋京郊菜田60%。近年來,團(tuán)隊(duì)探索與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)研結(jié)合,與大興共建 “中國大興西甜瓜產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院”,與平谷區(qū)東高村鎮(zhèn)簽署“所鎮(zhèn)”合作協(xié)議,2022 年成功申報(bào)獲得了“北京市科普基地”,全面提升蔬菜科普能力和服務(wù)北京市民水平。此外,溫常龍還會(huì)帶著自己的團(tuán)隊(duì)每年組織500 多個(gè)新品種播種在全國1500 萬畝蔬菜主產(chǎn)區(qū)。他所提倡的 “良種良法配套、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝結(jié)合、品質(zhì)品牌融合”服務(wù)模式受到京郊、京津冀和全國同行認(rèn)可,他的團(tuán)隊(duì)技術(shù)支持的成果轉(zhuǎn)化企業(yè)還入選了國家種業(yè)陣型企業(yè),2022 年成果轉(zhuǎn)化突破2 億元,連續(xù)11 年位于全國同行首位,向全國13 省推廣輕簡化、綠色高效蔬菜種植技術(shù)21 項(xiàng)。
“我在農(nóng)村出生,從小就和土地、農(nóng)民、農(nóng)業(yè)打交道,當(dāng)時(shí)只是希望能夠減少務(wù)農(nóng)時(shí)間,同時(shí)也想增加農(nóng)業(yè)收入。后來上大學(xué)就想如何提高務(wù)農(nóng)效率,現(xiàn)在更多的時(shí)候在想每一個(gè)具體的場景下如何提升農(nóng)業(yè)效益,即為農(nóng)民增收致富服務(wù),又為滿足14 億人口健康膳食服務(wù)?!弊鳛樾聲r(shí)代的蔬菜科技工作者,如何保障14 億人的“吃菜自由”,而且吃得健康、吃得營養(yǎng)、吃得幸福,如何保障2 億菜農(nóng)持續(xù)增收致富,始終是溫常龍的奮斗目標(biāo)。