为国家安全育种,为农业科研育才——专访第十九届中国青年女科学家奖获得者段巧红

刘红杰 孙楠楠 济南报道
2024年4月28日,由中华全国妇女联合会、中国科学技术协会、中国联合国教科文组织全国委员会及欧莱雅中国四方联合举办的第十九届“中国青年女科学家奖”颁奖仪式在北京钓鱼台国宾馆盛大举办。于2004年正式发起的“中国青年女科学家奖”,是专门面向广大女科技工作者的全国性奖项,在培养、发现、举荐优秀女性科技工作者方面发挥了重大作用。在本届评选揭晓的获奖者名单中,山东农业大学园艺科学与工程学院院长段巧红的名字赫然在列。作为二十位个人奖得主中唯一一个从事农业育种方面研究的科学家,段巧红潜心钻研十字花科蔬菜种质创制和新品种培育。近日,齐鲁晚报·齐鲁壹点记者对段巧红院长进行了专访。
图片
守住菜篮子、粮袋子,就是守住国家安全的底线
从2021年的“打好种业翻身仗”到2024年“加快推进种业振兴行动”,“中央一号文件”既是中国农业发展的风向标,又是推进乡村全面振兴的军令状。种子是农业的“芯片”,守卫粮食安全,是关乎国家安全和人民生活的大事。段巧红对记者说,“种业科技工作者是站在农民和农业背后的人,是站在种子战争最前线战斗的。目前,从总体上讲,我国的种业情况已经得到了很大的改善,比如青花菜由之前的100%依赖进口转变为部分自给自足。但相较于发达国家,我国种业的发展还是存在差距,例如,胡萝卜、甜菜等蔬菜严重依赖进口。而进口的种子不仅价格昂贵,还存在断种等‘卡脖子’风险。”
谈到大白菜的育种问题,段巧红坦言,“白菜是我们的国菜,相较于其他蔬菜如甘蓝、青花菜等,白菜的国产率要高很多,基本上能够实现自给自足。目前,我国的大白菜登记的品种已达到2000个左右,山东的主流品种是胶州大白菜。原先的大白菜的育种目标主要是提高产量,现在的研究重点是提升种源质量和实现品种多样化,比如紫色大白菜就是一个新兴的特色品种。正是因为市场需求是不断变化的,所以我们的探索和研究是永无止境的。”
从吃得饱到吃得好,一代又一代人的餐桌从单一到丰富,而这背后离不开农业育种工作者的默默付出和不懈努力。面对种源的创新研究,段巧红院长一展积极和乐观的态度,“原来只能冬天吃大白菜,现在人们春天和夏天也想吃,另外还想吃富含不同的营养物质的大白菜,这就要求大白菜品种具有耐高温、低温、弱光、抗病、抗虫等优良性状。原先我们依赖进口,但现在我们要自己掌握种质资源和核心技术。这项工作是紧迫且具有挑战性的,国家投入了大量人力物力财力,给予育种工作极大的重视和支持,我们有信心打好种业振兴行动这场翻身仗。”
图片
十年磨一剑,从科研端助力产业链提档升级
2023年1月26日,国际著名学术期刊《自然》(Nature)在线发表了段巧红教授领衔的蔬菜生殖机理与育种应用团队的研究成果。该研究揭示了大白菜等十字花科蔬菜通过调控柱头活性氧水平以维持种间生殖隔离的分子机理,并研发了打破远缘杂交生殖隔离的育种技术,成功获得了大白菜的种间、属间远缘杂交胚,开辟了远缘杂交育种的新思路和新途径。
“培育新品种是种业产业链的核心步骤,而育种理论和育种技术是培育新品种的基础。因此,我们需要从育种难题中提炼出科学问题,然后再根据理论基础解决技术问题,进而克服农业产业瓶颈问题”,从科研到市场,段巧红说,“山东省内有很多育种公司,但其在育种理论和育种技术方面还需要改进。面对产业提质增效的需求,很多育种公司愿意与像我们一样的科研单位合作,凭借理论和技术上的突破来指导生产,再最终服务于全产业链。”
没有前期的科研突破,后期成果的可应用范围就相对较窄,但推向市场本身又是一个很长的过程,这大约需要多长时间,段巧红向记者介绍道,“一个好的品系需要进行配组进而选出更具杂种优势的品种。接着需要进行品种比较试验,这一般需要多年多点进行,一般需要2-3年才能得到它是否具有优势的结论,或者优势体现在哪些方面。筛选出的优良品种还需要进行区域试验和生产试验,在山东哪个地方种、在河北哪个地方种,在贵州或者南方的城市,若干个地方、试种若干年,这期间还要看当品种遇到不同地域、不同年份的气候差异,其表现是否比较稳定,这样反复两轮的试验大约就需要五到六年,再加上创新种质的漫长过程,整体大约需要十年的时间才可能孕育出一个品种来。”
十年磨一剑,经过循环往复的研究和试验,段巧红和她的团队不断推动着农业育种的发展,而白菜育种也只是其中一个代表,甘蓝、萝卜、青花菜、花椰菜、油菜等也都是十字花科蔬菜,段巧红说,“一个研究的应用范围是非常广的,突破以后可以实现很多品种的覆盖。所以我们需要也愿意与产业、企业相结合。国产化的种源既可以确保安全和质量,同时价格的优势也相当明显,比如普通的白菜种子可能一袋(10 g)就卖1块钱,但是更高端的种子就能卖好几十块钱,价格差异非常大。这带给农民和企业的是切实的成本问题,所以我们现在要做的就是优化和创新,并且持续不断地产出新的种源。”
为中国农业高质量发展培育科研人才的“金种子”
种子是农业的“芯片”,而种子的背后则是育种人的智慧与付出。段巧红认为,种子创新离不开人才队伍的支撑,因此她一直致力于打造一支高水平的育种团队,培养更多的农业科研人才。作为山东农业大学园艺科学与工程学院院长,她始终身体力行,将课堂搬到田间地头,将论文写在大地上。她认为,农业科研的最终目的是要解决实际问题,为农民和企业带来实实在在的效益。“山东农业大学是山东省高水平大学‘冲一流’建设高校,作物学、园艺学两个专业都要冲国家一流学科,每年给予我们建设经费地支持。作为科研人员我们非常兴奋,因为在政府的重视和科研经费的支持下,我们有了引进人才、冲击各项科研成果的底气和信心,我们一定会全力以赴、不负重望。”
图片
以人才夯实产业基础,以科研推动产业发展,在段巧红的带领下,她的团队已经取得了多项重要成果,包括培育出多个具有自主知识产权的蔬菜新品种,并在全国范围内进行了广泛的推广和应用。这些新品种不仅提高了农民的收入水平,也为消费者提供了更加优质、健康的蔬菜产品。她表示,将继续致力于农业科研和育种工作,并期待与“齐鲁农超”开展进一步合作,通过平台建设整合全省与农业相关的政府、科研、企业、媒体等优势资源,搭建一个自源头到餐桌的平台生态体系,为山东乃至全国的农业高质量发展添砖加瓦。