科研進展 SCIENTIFIC  RESEARCH PROGRESS


一粒種子的信念

--記:與綠港共同成長

的蔬菜育種研究所

導讀:江蘇綠港研究院現共有四個研究所,分別是育種研究所、自動化研究所、肥料與栽培技術研究所和信息化研究所。為讓讀者更加詳細了解各所動態,本刊將在每期科研進展版塊選擇-所進行重點介紹。本期,將重點介紹研究院最早成立研究所——育種研究所。

一 他的誕生(設立初衷)

江蘇綠港為打造中國一流、國際領先的蔬菜育種研發及創新技術平臺,促進傳統育種向精準育種的升級,提升國產蔬菜種子的國際競爭力,在2010年成立之初便逐本溯源,緊抓種子研發這個蔬菜產業鏈的源頭,通過不斷引進高層次人才組建蔬菜育種研發團隊,設立蔬菜育種研究所。自設立以來,公司歷任研發中心總經理全面主持蔬菜育種研究所工作,確立了蔬菜育種研究所工作章程,明確了蔬菜育種研究所各級各類人員職責,制定了有效的管理制度,明確了近期及中長期研發目標,確保蔬菜育種研發項目運行通暢、有序、高效,并嚴格按照制度要求開展科研工作,充分調動科研人員的積極性和創新性,發揮研發和應用優勢快速實現成果轉化。

二 真實的模樣(基本情況)

綠港育種人由最初的3人團隊逐漸發展壯大到今天的20人,其中博士后1人,碩士研究生10人,本科2人,其他7人。研發隊伍不斷壯大,人員層次不斷提高。他們多來自五湖四海,因種子而結緣,共同的田園夢"使他們毅然選擇投身農業,相聚綠港。初到綠港時,沒有廠房和辦公室,十多人擠住在南蔡民居內,生活與工作環境十分艱苦。他們首先要解決的問題:“如何與小伙伴一起把草長鶯飛的荒地變成肥沃的蔬菜試驗地


面對800多畝待興的土地,這些初出校園的書生們一起從零開始,學習如何用現代農業的理念培育優良蔬菜品種。無論刮風下雨,酷暑嚴寒,他們照料蔬菜就像照顧自己的朋友,始終如一,給蔬菜梳妝打扮、治病救菜、培育蔬菜優良品性等。第一代綠港育種人就像蔬菜種子一樣,樸實的外表下蘊含著-顆飽含熱情的種胚,是他們和綠港共同的堅守與積淀,才有今天層出不窮的蔬菜新品問世。

作為一線科研工作者,他們堅守崗位,嚴謹務實。從實驗室到試驗田,從試驗項目設計到實施,環環把關,步步跟進,由最初僅有西葫蘆、番茄、辣椒等3個作物育種,逐漸發展到番茄、辣椒、茄子、西瓜、甜瓜、黃瓜、西葫蘆、南瓜及甜玉米等9類蔬菜作物育種,成立茄果類育種和瓜菜類育種兩大專題研究室。2019年依公司戰略發展需要,為集中力量攻堅克難,對蔬菜育種研究所人員及內部結構進行調整,精兵簡政,瓜菜育種研究室由原來的4種作物研究減少到3個,茄果研究室保持不變,但主攻方向有所調整,保留西瓜、甜瓜、黃瓜、番茄、辣椒及茄子等6種作物的蔬菜育種。目前,在蔬菜種質資源搜集、保存與利用:骨干種質材料改良與創新;蔬菜育種科研項目開發;蔬菜新品種引進與選育等領域進行多年研究。為了縮短新品種選育周期,加快育種速度以及實現精準育種等,采用常規雜交優勢育種手段與功能基因定位、分型、聚合等現代分子生物學輔助育種技術相結合的方法,開展核心育種材料及優異雜交組合的抗病性的分子標記輔助篩選、純度鑒定工作。

已初步構建番茄種質資源及重點雜優組合抗病譜,完成甜瓜骨干親本材料的抗病性鑒定,黃瓜核心種質材料的遺傳多樣性分析,建立-種快速、高效的西瓜、辣椒等蔬菜雜交種子純度鑒定方法,分子抗性及純度鑒定技術體系日趨完善。

蔬菜育種研究所現擁有蔬菜種質基因庫,占地1000mi, 分為待檢庫、短期庫、中期庫和長期庫,庫內現有各類蔬菜種質基因資源5000余份。利用這些資源每年配制雜交組合5000余份,篩選潛力組合150多個,參加全國區試80多個,商業化品種6個左右,能充分滿足市場對品種多樣性的需求。蔬菜種質基因庫年平均新增種質基因資源80多份,以保障資源更新及潛在市場需求。擁有各類型蔬菜種質資源試驗場地及設施107000m,用于蔬菜資源活體繼代復壯及新搜集種質資源的評估。擁有蔬菜種質資源及基因輔助檢測實驗室1500mi,承擔種質資源分子基因檢測、病理檢測、組織培養及種子質量檢測等輔助任務。

三 有雄心亦有壯志(科研規劃)

借助綠港國家新企業平臺構建現代化常規育種技術體系。未來將從5個方面著手構建該技術體系。(1) 建立育種站:在每個目標區域都會有相應的育種站,一個育種站可以包含-一個或多個育種項目,針對該區域的具體情況進行育種研發,其主要功能包括種質資源的評價篩選、自交系的選育、雜交種的測試評價等。(2) 建立冬季育種加代部:主要功能是進行種質資源提純、改良、繼代、種子增殖、雜交、配制雜交種、雙單倍體生產等。(3) 建立控制/目標環境測試部:新育成的自交系或組配的雜交種在特殊生境(露地、各種類型保護地、鹽堿地、高山盆地、旱地、沙漠、雪域、庭院等小氣候環境下或目標環境(根據育種家的要求)進行多年多點測試,獲取足夠的表型數據。(4)建立蔬菜品種選育配套技術研究室:如配套種植栽培技術研究。(5)建立性狀整合研究室:通過各種育種手段進行組合配制和測試,將控制目標性狀的基因整合到一個新品種上,最終進入市場銷售部門進行商業開發。

構建高效、智能的蔬菜種質資源登記、檢索、查詢系統。借助綠港信息技術,開發種質資源登記、檢索及查詢系統,主要進行種質資源的引種、搜集、整理、儲藏、復壯、登記與更新,完善各蔬菜作物種質資源檔案,實現種質.資源管理的標準化、規范化、科學化以及利用的高效化。涉及蔬菜種質資源庫、基因庫及不同蔬菜種質資源圃信息的中心數據庫建設。

構建田間試驗測試體系。能夠客觀觀測和評價參試品種的特征特性,為品種升級和商業推廣提供試驗依據。

構建種子質量監測和知識產權保護體系。對育種材料、骨干自交系等進行實時監測和保護。

構建綜合的信息分析和管理體系。(1) 生物信息技術:進行大量的DNA序列數據的分析整理,建立高效的基因型分型技術,幫助基因發掘人員發現調控特定性狀的一系列基因,了解其潛在功能,以備下游研發部門充分利用。(2)數據采集技術:發展和完善各種高通量的表型數據采集技術。(3) IT支持:計算機硬件支持、公司研發數據庫開發維護,基于中心數據庫的各種軟件工具的開發維護。

四 破繭后的美麗(科研成果)

近些年,蔬菜育種研究所借助公司強大研發的實力和科研合作平臺,先后獲得江蘇省外國專家工作室、江蘇省企業研究生工作站、宿遷市蔬菜工程技術重點實驗室、江蘇省蔬菜良種培育工程技術研究中心等資質。

近五年,作為第- -完成單位承擔各類科研項目25項,其中省市政府項目6項,企業自主立項19項,截止20191231日在研項目15項。先后采用分子標記輔助選擇育種技術、細胞工程培養技術、倍性育種技術、雜交育種技術等現代育種手段,選育出番茄系列、黃瓜系列、茄子系列、椒類系列、西瓜系列、甜瓜系列、西葫蘆系列、砧木系列等商業化品種76個,,:西瓜品種圓夢1號、好夢1號、卡羅琳80、天福2號、南德、天狼、黃鳳凰、綠鳳凰、安德、博琳、碩錦1";甜瓜品種云脆1號、美勒1號、2號、3號、春蕾2號、金風1號、金風25、銀風46"; 黃瓜品種綠星1號、綠星2號、綠星4號、綠春1號、綠春2號、綠美1號、白美1;西葫蘆品種綠福021、綠福31、綠福95";辣椒品種金玉、紫隆、綠箭23、綠隴3號、綠隴8號、綠箭111、綠箭656";番茄品種愛吉112、愛吉158、愛吉301、愛吉311、愛吉蓓麗、愛吉紅秀、愛吉佳麗、愛吉茱麗、愛吉紅曼、愛吉妃、愛吉3041、愛吉3016";茄子品種紫爵1"等。其中49個正在申請非主要農作物登記,6個已經登記公告。有34個新品種申請國家植物新品種權,其中已授權12項,已公告13個,新受理9個。這些品種現正在全國各地蔬菜主栽區域進行推廣與應用,部分品種已銷往海外,為公司帶來較大的經濟和社會效益。申請發明專利6項,在國內外學術刊物.上發表學術論文15篇,其中SCI 3篇。此外,自主開發出番茄14種病害的DNA分子標記抗病譜,完成79份番茄核心材料的分子標記抗病性檢測;針對甜瓜主流的5種病害,已完成569份 核心甜瓜種質資源的分子抗性鑒定,開展了甜瓜細菌性果斑病菌遺傳分析與QTL定位研究;完善了西瓜、甜瓜、辣椒、黃瓜、番茄等蔬菜作物的分子標記純度鑒定技術體系以及遺傳多樣性鑒定技術體系。難能可貴的是,分子生物學開發的瓜類F1純度檢驗通用型引物的研發成功,將達到國內一流的創新水平。這些成果的取得,對我司新品種選育和推廣應用具有十分重要的意義,有的成果達到國際先進水平。

他就是一粒種子,一粒身心健康的種子;一粒不浮躁的種子;一粒堅韌的種子,一粒善突破的種子。只有飽經滄桑的種子才會收獲破土后的美麗。

育種研究所 張文婷 供稿