科技重塑“桃花源”

在上海青浦天翼神州桃花源，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所研究員王力榮正在觀察桃花性狀。農(nóng)民日?qǐng)?bào)全媒體記者 陳楠 攝

明媚陽光下，上海青浦的天翼神州桃花源里，單瓣清雅、復(fù)瓣靈動(dòng)、重瓣雍容……800余種觀賞桃花次第盛放。紅、白、粉三色花簇交相輝映，一樹多色、一花異彩的景致，引得游人紛紛駐足，贊嘆不已。

“桃花自帶美好的意蘊(yùn)，桃花源更是大家心中幸福生活、詩意棲居的精神象征。”置身于如云似霞的桃林間，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所（以下簡稱“鄭果所”）研究員王力榮向記者娓娓道來，這里的每一株桃樹、每一片花海，都凝結(jié)著她和團(tuán)隊(duì)的心血。多年來，他們遍尋野生桃種質(zhì)資源，發(fā)掘優(yōu)異種質(zhì)、攻克遠(yuǎn)緣雜交技術(shù)難關(guān)、創(chuàng)制油蟠桃新品種、培育系列觀賞桃花，持續(xù)為我國桃產(chǎn)業(yè)提質(zhì)升級(jí)注入科技動(dòng)能。

讓果好吃——

從“易軟難存”到“優(yōu)果滿枝”

我國桃產(chǎn)業(yè)雖歷史悠久、規(guī)模領(lǐng)先，卻也曾步履維艱。傳統(tǒng)地方品種“易軟難存”，采后極易軟化變質(zhì)、商品性不佳的問題長期存在。直到上世紀(jì)八九十年代，國內(nèi)油桃市場(chǎng)仍主要被國外品種占據(jù)，且普遍酸度高、裂果重，無法大面積推廣。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展遭遇瓶頸，市場(chǎng)急需既好吃又耐貯的桃子。

轉(zhuǎn)機(jī)就在國家鄭州桃種質(zhì)資源圃，那里保存著一份來自甘肅酒泉的油蟠桃種質(zhì)。雖然其裂果嚴(yán)重，單果僅32克，但含糖量高達(dá)22%，是普通桃子的兩倍。

這一獨(dú)特性狀，讓王力榮敏銳地意識(shí)到：蟠桃甜度出眾，油桃耐貯，如果能將兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，會(huì)不會(huì)培育出甜度更高、品質(zhì)更好的新品種？

為了進(jìn)一步驗(yàn)證，團(tuán)隊(duì)打出了一套“雜交+胚挽救+分子標(biāo)記”的組合拳，加速育種創(chuàng)新——優(yōu)化胚挽救技術(shù)，將蟠桃雜種胚成苗率提高30%，發(fā)掘控制果形、糖度等關(guān)鍵性狀的候選基因12個(gè)，開發(fā)出實(shí)用分子標(biāo)記12個(gè)，其中蟠桃果形標(biāo)記的準(zhǔn)確率達(dá)到100%。

歷經(jīng)無數(shù)次雜交與篩選，團(tuán)隊(duì)先后培育出一系列優(yōu)質(zhì)蟠桃新品種。“中蟠桃11號(hào)”率先突破傳統(tǒng)蟠桃裂果重、不耐貯運(yùn)的產(chǎn)業(yè)瓶頸，成為我國首個(gè)大面積推廣的黃肉蟠桃品種，也是目前國內(nèi)栽培面積最大的蟠桃主栽品種；“中油蟠7號(hào)”的單果重可達(dá)220克以上，果面鮮紅靚麗、不裂果，果肉風(fēng)味濃甜，耐貯運(yùn)性極佳，一經(jīng)推出便迅速在全國范圍內(nèi)掀起了“油蟠桃熱”。此后，團(tuán)隊(duì)又相繼育成“中油蟠9號(hào)”等系列優(yōu)良品種，推動(dòng)我國蟠桃產(chǎn)業(yè)向規(guī)模化、優(yōu)質(zhì)化、高效化快速發(fā)展。

在山東蒙陰，“中蟠桃11號(hào)”成為當(dāng)?shù)氐谝淮笤耘嗥贩N，帶動(dòng)全縣蟠桃、油蟠桃種植面積占比超過50%，支撐“蒙陰蜜桃”品牌價(jià)值達(dá)250.14億元，穩(wěn)居全國桃類區(qū)域品牌首位。

讓花更美——

從“瀕危稀缺”到“繁花似錦”

近年來，王力榮團(tuán)隊(duì)將科研視野延伸至觀賞桃花，為國人的桃花情懷賦予更加鮮活的現(xiàn)實(shí)載體。

上世紀(jì)九十年代初，我國觀賞桃種質(zhì)資源極度匱乏，就連現(xiàn)在國人熟知的菊花桃，當(dāng)時(shí)也只能從日本重新引種。剛?cè)肼氞嵐耐趿s，在前輩的指引下，很快就摸清了行業(yè)痛點(diǎn)：深圳春節(jié)鮮切桃花市場(chǎng)年需求量超百萬枝，卻沒有一個(gè)能適配當(dāng)?shù)貧夂虻钠贩N；普通觀賞桃花花期短暫，盛放期往往造成景區(qū)人滿為患、道路擁堵。

產(chǎn)業(yè)之需，讓王力榮決心投身觀賞桃育種事業(yè)。三十多年來，團(tuán)隊(duì)不斷解鎖著桃花的“基因密碼”。利用“白花”和“光核桃138”創(chuàng)制出“中碧參天1號(hào)”，樹高近10米，是普通桃的2.5倍；利用“粉菊花桃”和“瑞光2號(hào)”創(chuàng)制出重瓣鈴形品種“中碧紅鈴重”“中碧粉鈴重”等新類型。

同時(shí)，團(tuán)隊(duì)也尤為重視花期調(diào)控。王力榮告訴記者，桃花開花時(shí)間由需冷量和需熱量共同決定，其中需冷量就像植物的“冬眠開關(guān)”，必須累積足夠的低溫時(shí)長，桃花才能“睡醒”。傳統(tǒng)觀賞桃花品種的休眠期長達(dá)1200個(gè)小時(shí)，但團(tuán)隊(duì)以低需冷量種質(zhì)“紅日”和“瑪麗維拉”為親本，培育出的“中碧早丹紅”，需冷量僅300小時(shí)，基本滿足了嶺南地區(qū)春節(jié)花市需求。

由王力榮團(tuán)隊(duì)培育的早花觀賞桃花品種2月底即可綻放，晚花品種可持續(xù)至4月中旬，不同花期品種搭配栽種，能實(shí)現(xiàn)45~50天的賞花期，讓美景長留。

然而，在繁花似錦的背后，是科研人員不為人知的艱辛。

2002年3月，當(dāng)時(shí)正值桃花盛花期，王力榮在河南漯河試驗(yàn)基地開展工作。“我剛拉開大棚的保溫簾，一股夾雜著濃密花粉的熱風(fēng)撲面而來，眼睛瞬間就睜不開了。”她回憶道，當(dāng)天自己就出現(xiàn)了嚴(yán)重的過敏反應(yīng)，雙眼腫脹得幾乎無法視物。從那以后，每到桃花盛開季，王力榮都要提前服用抗過敏藥物。

花粉過敏成為了團(tuán)隊(duì)半數(shù)以上成員的“職業(yè)病”，卻從未阻擋他們穿梭在桃園里的腳步。也正是得益于這種堅(jiān)持，讓團(tuán)隊(duì)從1990年至今已完成7代雜交選育，一年最多可完成300余個(gè)雜交組合，培育實(shí)生苗2萬余株，實(shí)現(xiàn)與全球桃育種發(fā)展進(jìn)程同步甚至領(lǐng)跑。

堅(jiān)守初心——

從“種質(zhì)為基”到“產(chǎn)業(yè)興農(nóng)”

“種質(zhì)資源是第一位的。”王力榮常把這句話掛在嘴邊。有了好種質(zhì)，才能培育出好品種；有了好品種，才能撐起大產(chǎn)業(yè)。因此，從上世紀(jì)六七十年代開始，鄭果所就著手籌建國家桃種質(zhì)資源圃，經(jīng)過幾代人接力搜集種質(zhì)、研究整理資源，如今已建成全球規(guī)模最大、多樣性最豐富的桃種質(zhì)資源圃，保存了3000余份珍貴種質(zhì)材料。

2010年，王力榮在西藏林芝的高原上，發(fā)現(xiàn)了一棵她從業(yè)以來所見到的最“長壽”的桃樹，樹干粗壯得能同時(shí)鉆進(jìn)四五個(gè)小孩。一個(gè)大膽的想法立刻在她腦海中閃現(xiàn)：如果將這個(gè)原始野生種質(zhì)與上海水蜜桃雜交，會(huì)碰撞出什么火花？她當(dāng)即采集了花粉，帶回鄭州妥善保存，為后續(xù)研究儲(chǔ)備了一份極其珍貴的遺傳材料。

談及為何要不辭辛勞遠(yuǎn)赴艱險(xiǎn)之地尋訪種質(zhì)，王力榮說：“只有走進(jìn)原生地，才能真正了解每一份種質(zhì)。”基于大量野外資源考察，團(tuán)隊(duì)首次發(fā)掘出“光核桃138”和“紅根甘肅桃1號(hào)”等近緣野生優(yōu)異種質(zhì)，首次明確菊花形花型由兩對(duì)隱性等位基因控制，并在國際上率先繪制完成4個(gè)桃近緣野生種的泛基因組圖譜，從基因?qū)用骝?yàn)證了一條核心規(guī)律：光核桃、山桃、甘肅桃、新疆桃與栽培桃的親本雜合度差異越大，后代雜種優(yōu)勢(shì)越強(qiáng)。

如今，團(tuán)隊(duì)培育的23個(gè)遠(yuǎn)緣雜交品種整體具有廣譜抗性，其中9個(gè)品種具有桃蚜抗性，可減少農(nóng)藥使用量30%，為農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)貢獻(xiàn)了力量。

“要對(duì)產(chǎn)業(yè)需求、社會(huì)需求有深刻的理解，才能夠真正地用好種質(zhì)資源，才能培育出市場(chǎng)認(rèn)可的好品種。”王力榮告訴記者，果樹育種周期十分漫長，選育并審定推出一個(gè)果樹新品種，平均需要21年。正因如此，團(tuán)隊(duì)的育種目標(biāo)既要緊跟市場(chǎng)需求變化，更要具備前瞻性，當(dāng)前主要圍繞四大方向：一是品質(zhì)優(yōu)良，涵蓋果實(shí)品質(zhì)與觀賞桃花品質(zhì)；二是品類多樣，在果形花色、病蟲抗性等方面不斷豐富種質(zhì)類型；三是地域廣適，選育適配不同氣候的品種；四是栽培簡約，選育樹體長勢(shì)緊湊、適配機(jī)械化采收的優(yōu)良品種。

從甘肅戈壁的一個(gè)地方油蟠桃品種，到遍布全國的優(yōu)質(zhì)油蟠桃新品種；從種質(zhì)資源匱乏的被動(dòng)局面，到建成全球最大的桃“基因?qū)殠臁保粡摹耙恢芸幢M桃花”的產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)，到長達(dá)一個(gè)半月的超長賞花期……王力榮和她的團(tuán)隊(duì)把論文寫在了祖國大地上，讓一粒粒帶著“中國芯”的桃種子，在神州大地上遍地開花，結(jié)出累累碩果，繪就出一幅新時(shí)代“桃花源”美景。