以科技之笔 书写中国种业的未来

——浙江大学 毛碧增 研究员

同时间赛跑,同科技并进,中国的农业,走向了品种改良和产业升级的高速发展之路。作为农业领域的探索者,毛碧增以追风赶月的步伐,奔走在植物品质改良及产业化技术的前沿。“路遥,不改其志;行远,不忘初心。”所以,毛碧增在科技兴农的道路上,开拓创新,奔跑前行。

农业的发展,一直遵循着一个简单成熟的模式,即,育种,播种,施肥,收割,加工。农业科技的发展,也是围绕这个模式展开的。种子是万物之源,因此,育种成为农业发展的重中之重。

药用植物育种的突破

益胃生津、滋阴清热、益肝明目,铁皮石斛,作为一种药用植物,其社会价值和经济价值是不可估量的。在浙江省,它是重点培育的“新浙八味”之一,种植面积已达4.5万余亩,占全国的70%。但作为药用植物,产量只是产业链价值的一部分,药材品质的稳定,才是保证产业健康可持续发展的关键。

由于铁皮石斛种苗生产的主要方式是人工授粉与依赖于组织培养的蒴果实生种苗繁育,因此,生产上制种亲本品种混杂严重,加剧了蒴果遗传背景的多样性,导致种性不稳,使得药材品质不一,严重影响药效的稳定。

中国是中药的发源地。中药对中医的发展至关重要。所以,毛碧增研究员,在没有任何经验可借鉴的背景下,针对铁皮石斛同花授粉坐果率低的现象,开展了基于花器官发育及可育性机理研究,建立了基于花器官发育的铁皮石斛授粉模式,使坐果率高达96.67%,这为生产上获得大量遗传背景相同、遗传稳定的蒴果提供了技术支撑,为优质种苗产业化生产提供了物质基础。

为了让成果尽早的走向祖国广袤的大地,毛碧增研究员与浙江寿仙谷医药股份有限公司、杭州胡庆余堂药业有限公司、浙江龙泉唯珍堂农业科技有限公司等企业合作,制种率达95%以上,品种纯正率达100%,种苗成活率达99%以上。据实施企业应用统计,累计增加收入超3亿元,年均增长15%,节本增效5000万元。

铁皮石斛亩需种苗8万~10万株,种植5年或6年后需更换新种苗,目前全国铁皮石斛种植面积6万余亩,种苗需求量大。种苗的繁育是依赖于组织培养的人工密集型产业,存在高投入、高能耗、高污染等风险。毛碧增研究员率先在铁皮石斛接种领域提出了“机器换人”的概念,带领团队研发了铁皮石斛接种机,建立了高效的接种方法,为有效降低铁皮石斛种苗成本提供了技术保障。

脱毒种苗的探索

壮志在胸,理想在怀,当毛碧增选择科研的那一刻起,就选择了终身的奋斗。她,在制种领域埋下了一颗又一颗希望的种子,脱毒种苗就是在这样的期待中,应运而生的。

“农业发展的需求,就是探索的方向。”所以,毛碧增研究员,针对植物病毒,致力于健康脱毒种苗创制与种苗产业化生产,并获得了技术上的重大突破。

科研从来都不是一蹴而就的,所有的成果都是在探索中,一步步发展和完善。1994年,那时的毛碧增就已经关注到了脱毒制种领域,近30年的深耕探索,让她在该领域硕果累累,她,不仅开展了草莓、芋艿、杭白菊、温郁金等作物脱毒快繁健康种子种苗技术研究,建立了植物组织培养、病毒鉴定以及脱毒检测等体系,完善了高产高效生产栽培模式,育成脱毒草莓等种苗30万株,还首次鉴定了侵染杭白菊的新病毒——甘薯羽状斑驳病毒,创制了可同时脱去菊花B病毒(CVB)等9种植物病毒的脱毒技术,建立了杭白菊脱毒苗高效快速检测技术,制定了杭白菊脱毒种苗生产技术规程,进一步完善了杭白菊健康种苗繁育体系,建立了多个示范推广基地。应用脱毒种苗后,脱毒一代苗增产78.5%,脱毒二代苗增产58.1%,保持了杭白菊种源特性,优等品率提高20%,增产显著。

作为“农业芯片”,种子是当前和未来农业科技攻关的核心所在。没有优质的种子,就不会有农业的欣欣向荣和可持续性发展,更无法实现乡村振兴。作为种子的孕育者,毛碧增研究员感受到了更多的责任和使命。

种子的品质和科学的种植方式,是唤醒农业发展的核心力量。所以,在制种的同时,毛碧增研究员深入田间地头。在那里,她指导基层技术人员和种植户,让他们学习更多科学的种植知识,每年深入基地进行技术指导60余次,累计培训100余次,授课8000余人次的她,还利用休息时间,编写相关资料1万余份,极大促进了地方农业的科技发展。

此外,她还积极参加东西部扶贫攻坚,合作基地于2019—2020年累计赠送156万株健康脱毒杭白菊种苗助力四川省阿坝藏族羌族自治州黑水县。2020年,250亩杭白菊在海拔2800米的黑水县西尔镇麻窝村的高山上盛开,通过“送种苗,送技术、送服务、送设备”带动了5个村240户农户户均增收1000元,就这样,杭白菊在黑水县生根发芽,未来,这项产业,将成为黑水县的重点发展产业,或许,不久的将来,它也会成为黑水县的“标签”。

这就是种子的力量,它可以让一方土地,因它而焕发前所未有的光芒。作为制种领域的探索者,毛碧增研究员,始终不忘初心,坚持奋斗在制种的前线,她深知:好的种子,才是农业发展的基石。

所以,她无怨无悔的在制种领域奋斗了近30年,在这期间,她,先后承担国家生物育种专项、浙江省重点研发项目、浙江省中药材农业新品种选育重大科技专项等省部级及企业委托课题80余项,在Science等杂志发表学术论文80余篇、授权发明专利18件,新品种认定3个,参编专著8部,获省部级奖项9项,但成绩斐然的她,最开心的仍然是“看到自己孕育的种子,在祖国的大地上,发芽生根。”这就是毛碧增,这就是中国的农业探索者。

科研是永无止境的,所以,毛碧增将继续执科技之笔,书写中国种业的未来。