左為耐抽薹品種,右為不耐抽薹品種。 受訪者供圖
立秋早已過去,德陽市旌陽區(qū)蔬菜基地的秋冬蘿卜卻尚未播種。四川優(yōu)土源平臺訂單種植負責人周渝手機里的蘿卜訂單響個不停,但他卻為找不到來年春季的耐抽薹蘿卜品種發(fā)愁。
“去年春天,我們在德陽種的1000多畝蘿卜,由于品種問題,三成提前抽薹開花,每畝損失超2000元。”周渝說,蘿卜一旦提前抽薹,便會空心、開裂,不再長根,失去商品價值,只能用作飼料。這不僅是周渝的煩惱,更是長期制約我國春蘿卜和高山蘿卜產業(yè)發(fā)展的瓶頸。如今,一項來自四川科研團隊的突破性成果,正為“鎖住”蘿卜的春天帶來曙光。
瓶頸 耐抽薹品種稀缺春蘿卜供給堪憂
蘿卜,作為我國重要的傳統(tǒng)蔬菜,四季需求旺盛。四川作為主產區(qū)之一,常年種植面積約150萬畝(復種指數(shù))。然而,一個尷尬的現(xiàn)實擺在面前:春蘿卜供給嚴重不足。
“春季想吃四川特色蘿卜,很難。”四川省農業(yè)科學院水稻高粱研究所經(jīng)濟作物研究中心楊峰博士道出關鍵,受制于市場上耐抽薹品種的稀缺,加之四川獨特的氣候條件,蘿卜種植以秋冬季為主,春蘿卜占比不足兩成。
“春季低溫疊加日照延長,極易誘發(fā)春蘿卜先期抽薹,風險太高,種植面積自然萎縮。”周渝的無奈,道出了種植戶的普遍困境。高山蘿卜同樣面臨這一難題。
蘿卜生長需先經(jīng)歷營養(yǎng)生長期(肉質根逐漸膨大),再進入生殖生長期(抽薹開花后結實)。延長營養(yǎng)生長、延緩抽薹,是提升產量、品質的核心。然而,種業(yè)“芯片”的關鍵一環(huán)——耐抽薹蘿卜品種,國內卻長期匱乏。
“國內尚無耐抽薹性狀突出的蘿卜品種,主要依賴日韓進口。”深耕蘿卜種業(yè)的四川卓豪農業(yè)有限公司負責人廖飛坦言,盡管企業(yè)長期尋求突破,但受限于蘿卜生物育種研究的滯后,尤其是基因組覆蓋不完整,耐抽薹育種始終難有實質性進展。
破局 蘿卜育種有了精準導航圖
破解瓶頸,必須從種業(yè)源頭發(fā)力。
在國家種業(yè)振興戰(zhàn)略指引下,楊峰團隊聯(lián)合四川大學林宏輝、張大偉教授團隊,依托果蔬園藝作物種質創(chuàng)新與利用四川省重點實驗室等科研平臺,歷經(jīng)四年艱苦攻關,迎來關鍵突破。
團隊以晚抽薹長白蘿卜品種“C60213”為材料,運用前沿測序技術,成功組裝了全國首個蘿卜完整基因組。該成果已于近日發(fā)表于國際權 威 期 刊 Journal of Genetics and Genomics。該基因組清晰繪制了包含18個端粒在內的9條染色體的完整“地圖”,鑒定出49768個蛋白質編碼基因,其中97%以上獲功能注釋。
“這相當于為蘿卜育種提供了一份前所未有的精準導航圖。”楊峰形象地比喻。這份“地圖”的價值,在于能給快速定位產量、品質、抗逆(包括耐抽薹)等關鍵性狀基因提供精確參考,為分子設計育種奠定基礎。
展望 最快兩到三年突破本土良種可期
有了精準“地圖”,科研團隊“按圖索驥”。他們利用早、晚抽薹蘿卜親本構建高密度遺傳連鎖圖譜(地圖網(wǎng)格),成功鑒定出一個調控抽薹時間的關鍵基因——RsMIPS3。
“別小看它,這是一把打開蘿卜耐抽薹基因密碼的金鑰匙!”楊峰強調。過去,科學界認為蘿卜抽薹受多基因復雜控制,并和環(huán)境因素相互作用,具體機制成謎。RsMIPS3的發(fā)現(xiàn),為理解這一復雜過程提供了關鍵切入點。
基于此發(fā)現(xiàn),團隊在材料創(chuàng)制上取得立竿見影的成果。今年3月,在德陽市旌陽區(qū)東湖街道大地村,經(jīng)四川省非主要農作物品種認定委員會的專家組田間鑒定,由該團隊選育的蘿卜新材料“C30114”被一致認定:耐抽薹性強,是新的耐抽薹長白蘿卜自交系。這標志著耐抽薹蘿卜育種邁出關鍵一步。
“爭取兩到三年內,實現(xiàn)耐抽薹蘿卜品種的突破!”楊峰信心滿滿地展望。他進一步介紹,完整基因組的意義遠不止于此,未來將能更高效精準地培育耐糠心、耐裂、抗根腫病等綜合優(yōu)良性狀的蘿卜新品種。
對于周渝而言,本土耐抽薹品種意味著實實在在的效益提升。他坦言,依賴進口種子成本高昂,且抗病性和產量常不盡如人意。如今,科研團隊從源頭破解基因密碼,為培育真正適合本土需求、性能優(yōu)異的蘿卜良種鋪平了道路。