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破译基因密码 让蔬菜变成“更好的自己”
2018-07-19 14:40 来源:四川日报

  探访蔬菜种质与品种创新四川省重点实验室

  □本报记者寇敏芳

  四川的“土黄瓜”如何消除苦味?惧怕低温和弱光的茄子,如何学会抵御寒冷?……要解决蔬菜的这些缺陷,可从它们的遗传基因入手想办法。

  蔬菜种质与品种创新四川省重点实验室的科学家们发现并找出蔬菜存在的品质缺陷,通过重新组合优质基因,让四川蔬菜发育成“更好的自己”。近10年来,实验室育成黄瓜、南瓜、辣椒、番茄、苦瓜等蔬菜新品种34个,多数成为主推品种。

  近日,记者走进了这个实验室。

  A

  实验室里的“最前沿”

  找出基因缺陷 苦味黄瓜不再苦

  这个实验室在省农科院狮子山片区。实验室副研究员杨宏在大门口等记者,先说了个坏消息:“实验室在装修,恐怕参观不了。”话锋又转,“没关系,我们还有更大的实验室。”

  杨宏带记者来到了省农科院现代农业科技创新示范园。杨宏说,搞农业就是这样,一半时间在田里,一半时间在实验室。眼下正是黄瓜成熟的季节,这段时间农忙,主要在田里工作,实验室装修对科研影响不算大。

  她带记者走进一间种植华南型黄瓜的大棚。藤蔓上缠绕着瓜秧,结出各种各样的黄瓜,有的胖有的瘦、有的白有的绿,有的表皮光滑、有的刺手。粗略一数,仅仅2亩地就种了上百种。

  杨宏将这些黄瓜称为“材料”,都是用来育种的。科学家们收集了不同类型的“土种”和“洋种”,然后分析它们的性状(口味、长度、皮色等),进行“配对”育种。

  在中国,黄瓜主要分为两种类型:华北型体形细长,表皮翠绿多刺,基本无苦味;华南型短胖,多为白绿杂色,表皮光滑,瓜两头有苦味,遇到反常气候,瓜肉都带苦味。四川就是华南型黄瓜的主产地之一。

  实验室主任李跃建的团队培育出一种高产抗病性好的华南型黄瓜良种,深受菜农喜爱。有一年,黄瓜苦味极重,影响了销路。他们下决心解决黄瓜苦味难题,开展华南型无苦味黄瓜的育种改良。根本的办法,只有通过基因技术。

  杨宏解释,苦味对于华南型黄瓜,就像黑头发、黑眼睛是亚洲人的特性一样。首先要找出是哪些基因导致了苦味,这些基因是怎么排列组合的;然后想办法将苦味基因从华南型黄瓜的遗传背景中去除。

  李跃建团队对黄瓜进行全方位的基因分析,找出了基因密码。

  如今,实验室已培育出“川绿11号”“白马5号”等6个无苦味黄瓜品种,它们具有不同皮色、适合不同的生长区域,已经大面积推广到四川、重庆、湖南、湖北、广西、福建等地区。他们的无苦味华南型黄瓜育种水平全国领先。

  该实验室采用基因技术,已对多品种蔬菜进行种质提升和品种创新,包括茄子、番茄、辣椒、荠菜等四川主要种植品种,都在科学家的培养下,成长为“更好的自己”。

  B

  与科学家聊聊

  吃过许多“苦”只为黄瓜不苦

  今年,杨宏在她的实验大棚里培育了300多株系黄瓜“材料”。黄瓜进入采收季后,她会从藤秧上抓一根黄瓜,分别从黄瓜的尾部和中部各削一块,尝一下味道,然后再揪一小片叶子,也尝尝味道,然后在记录本上分别记下苦味的程度。把300株系黄瓜取样记录完成,要持续一个月。

  “人对苦味是非常敏感的,先尝一遍,做个简单分类。”黄瓜苦味的主要元素是“葫芦素C”,仪器检测葫芦素C的含量一般需要一周,人工分类后再检测可以提高实验效率。

  在大田试验中,有很多实习生和科辅工帮忙,为何取样这么简单的事情还要科学家亲自去?“科学实验是非常严谨的,我要保证样本的准确性,自己做是最可靠的。”杨宏说。

  “在实验室,我们黄瓜课题组是公认最能吃‘苦’的。”李跃建笑着说,吃过这么多的“苦”黄瓜,连苦瓜都不觉得苦了。

  记者让李跃建形容一下苦味的感受。停顿了几秒,他突然发出干呕声,“就是这种反胃的感觉,你看,我一回忆,身体自然都有反应了。”

  李跃建说,为了搞清楚控制苦味的基因,科学家们创制了各种各样的“材料”,包括苦黄瓜,它们的苦味程度比市面上的普通黄瓜高出几十倍。“前几天我还吃到一个苦的,吃完真是感觉头皮发麻,几天不想吃饭。”

  李跃建和杨宏已经算不出这些年来吃了多少苦黄瓜。黄瓜种质却是越来越好。杨宏每次逛菜市,都会留意黄瓜摊,“很多都是我们培育的品种,这个时候还是很有成就感的,吃苦也值得了。”

  C

  一种困惑

  做应用研究,能不能不唯论文论英雄?

  李跃建团队的成果已经在市场上得到了认可,但面对科研评价却感到力不从心。他们在科研评价中不占优势。“农业科学家,尤其是一线搞品种创新的,常常是科研评价体系中的‘弱势群体’。培育一个新品种少说也要10年,还有可能颗粒无收,而写论文相对容易一些。”

  黄瓜团队的科研人员前后20年的努力,才培育出五六个品种,它们让每亩产值增加20%左右。

  “现在我们所评职称、评奖项,都要看论文,就算对产业发展有贡献,没有论文就是短板。”实验室副主任房超深有体会,“新品种做出来,不觉得水平有多高;写出一篇论文发表了,大家会觉得水平高。”他主要做茄子种质研究和品种创新。

  “这几年省农科院在招聘中越来越不占优势。”李跃建说,如果和同类高校竞争,总是略输一筹。高校论文多,待遇好,对人才的吸引力更大。

  李跃建向记者强调,他并非否认论文,相反,论文是科研能力的重要体现之一,写论文对培养科学思维、提高学术水平非常有益。但是,科研评价体系能不能更加多元化呢?能否对从事应用研究的科研人员有更合理的评价标准?

  ●他山之石

  安徽:

  不将论文作为评价应用型人才条件

  安徽省出台《关于深化职称制度改革的实施意见》,发挥人才评价“指挥棒”作用,“放活”“盘活”“激活”“用活”人才。合理设置职称评审中的论文和科研成果条件,不将论文作为评价应用型人才限制条件,突出创新能力、各有侧重、科学合理的人才评价标准。项目报告、教案课件、收藏证书等研究和工作成果一样可以替代论文,作为考核标准。

  河北:6类领域人才分类评价

  河北省出台了6个领域人才分类评价实施意见,分别针对科技人才、哲学社会科学和文化艺术人才、教育人才、医疗卫生人才、技术技能人才、企业、基层一线和青年人才等。基础研究人才,以同行学术评价为主,鼓励开展国际国内同行评价。应用研究和技术开发人才,突出市场评价,由用户、企业主体、专家评价市场认可情况。社会公益研究、科技管理服务和实验技术人才,重点评价社会效益、服务对象满意度等业内认可、社会认可情况。

  美国:

  校内和校外同行相结合评价

  美国对升职评价、终身教授评价等一般采用校内和校外同行相结合的评价方式。如美国费米实验室和美国国立卫生研究院等科研机构都专门设有评聘专家组或专家委员会,负责科研人员的晋升考核,注重听取外部同行专家的意见,形成动态机制,激发科研人才的科研精神。尤其针对青年科研人才,在评价时更加注重质量,鼓励他们创新。

  英国:

  科研评价评估时间跨度大

  英国的科研评价评估时间跨度大,一般在六年,从而保证科研人才能够有充足的时间创造更高质量的成果,而不是竞争科研项目经费。重点指标是研究成果的社会效益和综合影响力,促进高校和工商业界的交流合作,体现出高社会回报。

  原标题:破译基因密码 让蔬菜变成“更好的自己”

[编辑:李孟秋]