廣東科研人員攻克關鍵技術難題,優質荔枝進入高端市場
今年暑期,廣州市民洪女士在商超發現,以往精品水果區被進口貨霸占的情況悄然發生了改變,本地特產荔枝躋身其中。“這種叫仙進奉的荔枝能賣到幾十元一斤,以前從沒見過。”她說。
近年來,一批優質荔枝新品種接連涌現,且深受消費者追捧。其中,一種名為“冰荔”的品種,今年的售價達到360元/斤。
廣東優質荔枝進入高端市場的背后,荔枝育種技術發揮了關鍵作用,一批又一批研究人員接棒奮斗,花費數十年時間,攻克關鍵技術難題,培育出一批優質荔枝品種。隨著荔枝改良接種技術的升級,一批新品種正在陸續推廣,成為廣大荔農致富的“利器”。
兩代人10年育成仙進奉
作為嶺南四大名果之一,荔枝的品種繁多。近年來,在廣州增城,一種名為仙進奉的荔枝不僅深受消費者的喜愛,還推動了增城荔枝的產業化發展。
仙進奉的背后有著一段艱辛的故事。
在廣東省農科院果樹研究所副研究員、仙進奉育種團隊成員陳潔珍看來,兩代人用10年時間育成仙進奉,這是“非常幸運”的。
陳潔珍回憶,從2000年前后省農科院果樹所副研究員邱燕萍在增城基港村發現仙進奉的母株,到2011年仙進奉獲得省級品種審定,育種團隊進行了多個不同的實驗,證明了新品種與其他品種不同,可以廣泛地種植,同時穩定地遺傳母株的優良品質。
10年時間,見證著這一品種的來之不易。
陳潔珍還記得,在海南進行區域實驗時,仙進奉和許多晚熟品種一樣出現了水土不服的情況——不開花,不掛果。彼時育種實驗已經開展了五六年,大家都有些沮喪。“整個育種過程環環相扣,如果區域實驗失敗,前期所有的努力都會付諸東流。”陳潔珍說。
就在團隊一籌莫展之際,傳來一個好消息:仙進奉在廣西、福建、四川等地表現不錯——區域實驗成功!大家總算松了一口氣,繼續投入到接下來的生產實驗中。
縱觀果樹的整個育種過程,一般需要先后進行品種比較實驗、區域試驗、生產實驗等,每個環節都需要花費至少3年時間,加起來通常不少于10年時間。而對許多種業專家來說,一個新品種從育成到改良,花費數十年也不稀奇。
荔枝新品種冰荔的完成人之一、東莞市農業科學研究中心副研究員馬錁回憶,從上世紀90年代發現冰荔母株,到2018年通過省農作物品種審定委員會審定,該品種的培育曾經歷換人、斷檔等多次變動,前后歷經了30多年。“第一次嘗到冰荔是什么感覺?連我自己都忘記了。”馬錁說。
在多位荔枝專家看來,漫長的育種時間似乎只是自然規律的一部分,“卡脖子”的地方在于育種技術。以陳潔珍為代表的研究人員感覺到,傳統的雜交育種正走向極限,未來的許多問題靠走老路恐難以解決。
比如,3—4月上市的早熟荔枝品種,往往口味偏淡、核大肉少、品質不佳,優質品種成熟時間集中在5月到7月的50天內。省農科院果樹所等機構先后用早熟品種三月紅和高品質品種桂味、糯米糍雜交培育出了幾十株材料,但至今尚未培育出既早熟、又好吃的品種。
“這意味著荔枝的晚熟和高品質之間,可能存在‘基因鏈接’。”陳潔珍說,這一現象在植物育種中很常見,兩個性狀由同一組“開關”控制。要打破“基因鏈接”,必須要有基因技術支撐,這也是許多科研工作者正在攻關的方向。其中,仙進奉的育種完成人之一、省農科院果樹所荔枝栽培生理研究室主任向旭帶來了解決方案。
新技術可縮短5年育種時間
走進向旭的實驗室,映入眼簾的并不是枝條和土壤,而是數套復雜的電子設備,科研人員正將提取物注入試劑,以提取DNA進行分析,這套被稱為“荔枝分子標記輔助育種”的技術正逐步走向成熟。
向旭介紹,該技術的初步設想源于21世紀初。當時,他在美國考察時發現,柑橘的育種已經用上了分子技術,柑橘何時成熟、偏甜偏酸等性狀都可以由基因控制,該技術能大大縮短育種時間,提升效率。
“它能不能用到荔枝上呢?”抱著這樣的想法,向旭準備借鑒相關技術發展荔枝育種,但項目剛一開始就遇到了阻力。
彼時,荔枝“同名異物”“同物異名”的現象十分嚴重。比如,雖然仙進奉母株的樹齡超過100年,但在邱艷萍發現之前,村民只認為樹上長的是糯米糍,混在一起售賣。此外,荔枝栽種的范圍遠遠小于柑橘、香蕉、葡萄等水果,進行相關研究的科研團隊非常少。
這由此帶來了兩個問題。一方面,荔枝基因復雜,分析哪個基因控制哪個性狀,需要大量的樣本,而當時全國上下沒有大規模的數據支持;另一方面,大量的樣本需要分析,樣本的來源和品種卻說不清楚,這給基因分離帶來了額外的工作量。
一個個問題需要先后攻關,這成了向旭這十余年來的工作。其間,省農科院大院里的國家果樹種質廣州荔枝圃發揮了重要作用。陳潔珍介紹,2008年至今,省農科院果樹研究所已經利用保存的荔枝樹種繁育了50萬株直生后代,為分子標記技術提供了700多個DNA片段。這些片段信息清晰,大大減輕了荔枝基因圖譜建設的壓力。
與此同時,向旭團隊陸續攻克了荔枝遺傳物質提取和檢測分析等技術難關,最終成功研發出了荔枝分子標記輔助育種技術。向旭介紹,該技術可對特定性狀進行分子標記,科研人員無需等到荔枝樹掛果,只需從樹中提取DNA,即可分析雜交育種情況。
“通過應用該技術,雜交育種的周期可縮短5年左右。”向旭說,荔枝的基因圖譜好比一本“辭典”,現在解決的是編纂方法,還缺豐富的詞條量。要完成“辭典”編寫,走向應用,還需要更多樣本的支持。比如,果核的大小是決定荔枝售價的關鍵因素,但這項被學界稱為“焦核率”的指標,尚處于“知其然而不知其所以然”的階段。
近年來,陸續有團隊與向旭合作,提供更多野生荔枝材料進行分析鑒定。12年來,國家果樹種質廣州荔枝圃繁育的直生后代陸續開花,專家也在其中發現了有價值的材料。未來,這些材料將為充實荔枝基因庫發揮重要作用。
高接換種技術助力改良品種推廣
當前,豐收的喜悅過后,荔枝進入了采后管理的重要時期,各個荔枝研究團隊馬不停蹄,開始指導荔枝秋梢期的管理。
對于荔枝而言,不同品種的管理方式截然不同的情況十分常見。省農科院果樹所的荔枝優質品種介紹手冊介紹了20多種荔枝品種的栽培方法,其中僅施肥就有五六種不同的技術。
荔枝育種專家表示,由于栽培技術不一,加上擔心新品種的市場表現,不少果農不愿改種,這是新品種推廣遇到的最大阻力。在十多種新品種中,育成之后迅速推廣到萬畝級種植面積的,僅仙進奉、井崗紅糯等寥寥數種。“培養出新品種卻沒人種植,對科研團隊是不小的打擊。”陳潔珍說。
一邊是新品種推廣困難重重;另一邊卻是老品種被撂荒,滋生蟲害。“病蟲害很容易從拋荒的荔枝樹傳染到荔枝林中,給管理帶來了很大的麻煩。”茂名電白水東鎮果農楊華歡頗為苦惱。
向旭分析,多年以來,品質一般的荔枝品種由于競爭力弱,價格不斷下降,導致不少荔枝林被撂荒。據他估算,省內因類似原因撂荒的荔枝林面積可能達到50萬畝。
而高接換種技術的成熟,為荔枝迅速改良品種提供了全新思路。通過高接換種,原本廉價而被拋荒的黑葉等品種有望改造成桂味、冰荔等貴價品種。“若水肥條件好、管理得當,荔枝在高接換種的次年即可掛果,投產時間比傳統嫁接苗提早3年以上。”向旭說。
相關的技術工作已在廣東推開。當下,向旭正在全省各地指導高接換種。馬錁介紹,現在茂名、湛江等地也出現了冰荔的身影。然而,高接換種技術施行難度大,成本亦較高,目前個體農戶的積極性尚未完全被激發出來。
對此,向旭建議通過合作社的運作,對技術標準、施肥、噴藥、修剪、采收、包裝銷售等方面進行規范,以發揮示范帶動作用。省農業農村廳亦已出臺《廣東荔枝產業高質量發展三年行動計劃(2021—2023年)》,計劃用3年時間改造低效果園100萬畝,同時發展多種林下經濟,開展立體種養,增加果農收入。
■智庫觀察
培育適合深加工品種
有助破解售期短難題
廣東荔枝產量位居全球第一,對于180萬從業者來說,既是歡喜,也是煩惱。歡喜的是荔枝帶來的上百億元收入,煩惱的則是荔枝集中上市帶來的銷售問題。
目前,優質荔枝品種的成熟時間集中在5月底至7月初約50天時間,集中上市疊加不耐儲運,讓荔枝的銷售期呈現密集而短暫的特征。
近年來,水果市場的整體變化,讓荔枝熟期短暫的劣勢更為凸顯。過去,6月是荔枝的絕對“主場”,現在情況已悄然變化。以前中秋前后上市的柑橘,現在可以全年供應;葡萄、蘋果等秋季水果的熟期提前,進一步擠壓荔枝的市場空間。
相比之下,同為無患子科植物的龍眼上市時間也短,其銷售壓力卻遠小于荔枝,其中重要原因之一正是龍眼擁有成熟完善的加工體系。
因此,培育專用于加工的荔枝新品種,是育種研究的全新方向,而這也需要種業新技術的加持,以更好地控制優質性狀,加快育種進度。在此基礎上,未來加工的高品質荔枝干、荔枝酒,甚至荔枝制成的藥物、保健品,若能打開市場,將給荔枝大年的銷售問題帶來全新的解決方案。
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