中国农科院蔬菜花卉研究所胡萝卜遗传育种团队：“将种子自主权牢牢握在自己手中”
“农安天下，种为基石，种子的重要性就如同电子产品的芯片，为实现独立自主，我们亟待为胡萝卜锻造一颗强大而炽热的‘中国芯’……”去年12月，在北京市科协举办的第二十二届北京青年学术演讲比赛上，中国农业科学院蔬菜花卉研究所的青年科研人员刘星讲述了团队打破国外“洋种子”垄断、为农民选育优质胡萝卜品种的故事，赢得阵阵掌声……
我国是世界上最大的胡萝卜生产国，但规模化种植中的杂交种子长期依赖进口。中国农科院蔬菜花卉研究所胡萝卜遗传育种团队潜心耕耘近20年，克服种质资源匮乏、研究基础薄弱、育种周期较长等困难，成功培育出具有自主知识产权的国产杂交品种“中誉”系列，蹚出一条育种新路。
每年3月，我国胡萝卜的主产区之一——福建省晋江市的冬春季胡萝卜进入采收旺季，从田野到车间都是农民忙碌的身影。但丰收的背后，种植户们对来年的用种仍有不少隐忧：“主栽品种都是国外进口的杂交种子，种子的价格不由我们说了算。”晋江市东石镇潘山村种植户刘建家告诉记者，近年来，种子的价格涨得很快，最多时从每罐5000元上涨到1.3万元。“一罐种子10万粒，只能种2亩半，如果后期遇上自然灾害或者行情不好，就赚不着钱。”刘建家无奈地说。
这样的情况并非个例。中国农科院蔬菜花卉研究所胡萝卜遗传育种团队负责人、国家大宗蔬菜产业技术体系岗位专家庄飞云介绍，我国胡萝卜种植面积约为600万亩，其中规模化种植基地面积70万亩左右，这些基地90%以上使用的都是国外品种。“一根小小的胡萝卜，种与不种，种多种少，都由人家说了算。”庄飞云说，经调查测算，胡萝卜种子的成本占种植成本的1/3左右，如果能选育出性价比高的国产胡萝卜品种，就能大大降低农民的种植成本，“将种子自主权牢牢握在自己手中”。
2003年开始，刚参加工作不久的庄飞云，就把胡萝卜遗传育种定为研究方向。彼时，国内的胡萝卜资源鉴定及育种研究工作刚刚起步，全国仅有五六家科研院校成立了胡萝卜育种课题组。种质资源匮乏、研究基础薄弱、缺少经费支撑，这些都是摆在面前的难题。与之相对的，则是国外胡萝卜育种企业大多有上百年的育种研究积累，拥有科研、育种、繁种、推广的成熟管理体系，其选育出的品种具有产量高、商品性好的突出优势。
“胡萝卜的生长特性决定了它的常规育种种性退化快，而杂交育种优势明显。但是胡萝卜的花很小，每朵花只有1至2粒种子，这给人工杂交授粉带来很大困难。”庄飞云说，胡萝卜不仅授粉困难，且生长周期长，一年成熟一次。“选出好的品种，再到下一年才能看出性状是否优良，仅选种、评价这样的工作就要好多年。在技术好、运气好的情况下，一个相对好的胡萝卜品种的育种周期是15至20年。”
如今，庄飞云带领的胡萝卜遗传育种团队有赵志伟、欧承钢、刘星3位科研人员。今年30岁的刘星是这个团队的新生力量。2020年博士毕业后，他就投入到胡萝卜遗传育种的工作中。刘星至今记得第一次到福建试验基地出差的情形。
“我是北方人，本来以为工作之余能有机会感受一下闽南风情，现实却是手握钢叉整整挖了3天胡萝卜。”刘星说，返程回北京时，每人登机时都抱着30多斤的胡萝卜。“刚开始我有些不理解，为什么不能办理托运或者快递呢？后来我才明白，如果这些胡萝卜出现机械损伤或材料间的混杂，不仅会影响当年鉴定结果的准确性，更可能让此前多年的辛苦选育成果付诸东流。稳稳抱在怀中，心里才觉得踏实。”
至于授粉工作，刘星已经成为行家里手。“胡萝卜花序的形状很特别，像一把小伞，属于伞形花科蔬菜。我们常见的白萝卜、青萝卜和红萝卜却是开着十字形花朵的十字花科蔬菜。所以在亲缘关系上，同样开着伞形花的香菜和芹菜与胡萝卜更近。”刘星告诉记者，每年工作的重头戏之一就是在胡萝卜花开时，按计划完成授粉，然后从原来的花盘上收获种子进行下一代的评比筛选。
以前，这样的授粉、评比筛选一年只能进行一次。为了提高育种效率，庄飞云和同事们天南海北地奔波，选择不同地域、气候的胡萝卜产地，这样就能保证一年里有10个月可以播种，能够收获七八茬胡萝卜。“一年评价七八次优良品种，比刚做时效率至少提升了3倍，大大缩短了育种周期。”北到黑龙江，西到新疆、青海，南至福建，都留下了他们的足迹。庄飞云说自己一年有一半的时间都在出差，“出差就是地头，回来就是实验室。”
寒来暑往，冬去春来，每年授粉上千个杂交组合，数十万根胡萝卜逐一筛选，这样的工作状态胡萝卜遗传育种团队已坚持了近20年。
在科研人员的努力下，我国已培育出以“中誉1749”“中誉1877”等为代表的国产胡萝卜杂交品种，在产量和整齐性等性状上，已经能够与国外品种相抗衡。“有的国产品种已经比国外的某些品种更突出了，比如早熟性和口感品质上就做得很好。”刘星介绍，目前在晋江市东石镇种植的国产胡萝卜品种，收获期大大延长，在降低种植成本的前提下，能够最大程度地提高种植效益。
与此同时，团队还收集保存了国内外胡萝卜品种资源900余份，创建了一套人工高效去雄杂交回交育种技术体系，挖掘了一批耐抽薹、抗病等优异种质资源，为后续胡萝卜遗传育种工作打下了坚实基础。面向消费者多元化的需求，团队更是走在世界前列，开展了鲜榨汁水果类型和彩色胡萝卜品种的培育。
“现阶段，国产品种经过国内科研力量的努力，市场占有率粗略计算能达到3%，这是从无到有的一次突破，我们在一点一滴地缩短与国外胡萝卜育种的差距。品种育出来不是目的，最终还要推动我国胡萝卜产业进一步发展壮大，让更多农民增产增收。”庄飞云表示，这就如课题组当初给品种命名时的初心一样，“‘中誉’寓意让中国种子享誉世界，我们有决心也有信心实现这一目标。”