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书写自主创新华章——“北京市科学技术奖”获奖项目巡礼(四)
作者:   时间:2014年10月16日 【字号: 】【打印本页】【关闭】
引言:

近年来,北京市全面实施创新驱动发展战略,进一步深化科技体制改革,优化科技创新环境,不断提升本市自主创新能力。一批立足自主创新、提高人民生活质量、服务经济社会发展的优秀科技成果,获得了北京市科学技术奖,成为引领首都科技创新发展的典范。

今天,我们将带您走进北京市科学技术奖的荣誉殿堂,重点介绍一批惠及民生的农业领域优秀科技成果。这些成果让百姓享受到科技创新带来的实惠,为发展首都现代农业、促进都市型现代农业科技创新体系建设提供了有力的科技支撑。希望通过获奖项目的引领示范,在全社会营造良好的创新氛围,激励更多科技人才锐意进取、勇攀高峰,为北京科技创新中心建设贡献更大力量。

西瓜育种的“甜蜜事业”

炎炎夏日,吃上一口甘甜多汁的西瓜,是件无比惬意的事。在北京西瓜市场“庞各庄西瓜”更是一枝独秀,作为大兴的一张名片早已成为京城百姓信赖的品牌。庞各庄的西瓜为什么那么甜?这“甜蜜的事业”源头在哪里?答案就是西瓜育种的不断创新。

在国家和北京市科委重大项目的资助下,北京市农林科学院蔬菜研究中心许勇主任率领研究团队致力于保护地(又称设施栽培)早熟西瓜品种选育工作。针对我国西瓜育种血缘基础狭窄、技术滞后、突破性品种选育难等现状,以及当家品种易裂、抗病与丰产性待提高等突出问题,以提高西瓜新品种的抗病、耐裂、丰产性为育种目标,通过育种技术创新与优异抗病种质创制,选育出优势突出的西瓜新品种,并在全国西瓜主产区进行推广,实现了品种更新换代与良种产业化。其中,“西瓜优异抗病种质创制与京欣系列新品种选育及推广”项目于2013年荣获北京市科学技术奖一等奖。

良种层出不穷 累计推广千万亩

上世纪80年代,“京欣1号”西瓜曾凭借口感好、外观美等突出优点风靡全国。然而,随着亲本流失,品种混杂,造成退化严重,并深受枯萎病等病害的影响,渐渐无法满足市场的需要。

许勇团队率先开展西瓜分子标记研究,利用创制的抗病优质材料配制组合并评价筛选,选育出既保留“京欣1号”优良品质,又在抗病与耐裂性上有所提高的换代品种京欣2号、3号、4号。京欣2号因综合性状突出,2012-2013年被农业部确定为唯一西瓜主导品种;京欣3号嫁接后皮薄、糖度更高、口感更好,是京郊观光采摘主导品种;京欣4号耐裂性大幅提高,商品性突出,是规模化基地生产的畅销品种。“京欣”系列的选育成功,满足了市场的多样化需求,为西瓜生产提供了品种支撑。

品种好不好,要让市场和农民来说话。许勇团队建立了一套推广服务体系,在全国保护地西瓜主产区开展良种示范推广,从品种、栽培、病虫害防治到产品收获、营销全方位参与。先后启动了“百村品种更新示范工程”和“十百千万良种推广工程”,打破传统的农技推广模式,建立起科技人员直接到户、良种良法直接到田、技术要领直接到人的科技成果快速转化新模式,加快品种更新换代速度,促进西瓜产业健康发展。

目前,“京欣”系列西瓜品种,已经发展成为我国早春保护地早熟栽培的主栽品种,在华北、华东等保护地主产区占有率60%以上。京欣系列西瓜良种累计销售45万斤,创产值1亿余元,累计推广约1000万亩,为瓜农增收69.4亿元,实现了品种更新换代,为振兴我国民族瓜菜种业与提高农民收入提供了强有力的科技支撑。

破译遗传“密码” 打开育种宝库

长期以来,栽培西瓜遗传多样性狭窄一直是制约西瓜品种改良的主要因素。谁能破译西瓜的遗传密码,谁就能掌握西瓜产业的主动权。

为此,许勇团队牵头进行了一项名为“国际西瓜基因组计划”的科学研究,采用“全基因组鸟枪法”测序策略,进行双末端测序,历经4年的艰辛努力,得到了总量约为46G的西瓜基因序列数据,获得了高质量的西瓜基因组序列,成功破译了西瓜遗传“密码”。在解码的西瓜基因组中共鉴定出23440个基因,其中96.8%的基因已经精确定位到染色体上,高质量完成了序列图谱与西瓜染色体的对应。

世界首张西瓜基因组序列图谱绘制完成,打开了西瓜生长发育的“黑匣子”,为下一步进行西瓜分子标记育种奠定了基础。研究人员按图索骥,精细定位,获得了抵抗枯萎病、炭疽病、白粉病与病毒病等病症的候选基因或基因标记,找到了影响果实含糖量、大小形状等品质性状的基因标记。按照人们的意愿去控制西瓜的甜度、大小、颜色、形状、抗病能力等将不再是天方夜谭。

从稀特菜到家常菜

凉拌菜开胃解暑,是夏日人们饮食的首选美味,而生菜无疑是凉拌菜里最简单、最受欢迎的蔬菜原料。生菜原产于欧洲地中海沿岸,自1990年亚运会期间被引入后,作为一种稀特蔬菜开始出现在北京一些高档酒楼的餐桌上,并受到了人们的追捧。但是它的叶片大而且薄,内含丰富水分,不耐长途运输,要解决北京市民吃生菜的问题,必须发展本地的生菜种植。

在市科委、市基金委、市农委、市教委等项目的大力支持下,北京农学院副院长范双喜教授带领团队开展资源引进消化与新品种选育、优质标准化栽培技术、病虫害绿色防控、产品采后保鲜等技术研发,集成技术示范推广,建立全产业链整体优化技术体系,促进生菜由特菜栽培发展为优势蔬菜产业。“生菜周年安全生产关键技术研究与应用”项目,荣获2013年度北京市科学技术奖二等奖。

破解耐热难题 实现四季生产

生菜喜欢凉爽的气候环境,不耐炎热,高温下易腐烂、抽薹,导致无法食用。范双喜教授带领其研究团队从1998年开始,率先通过农业部“948”项目、国内外种质交换等方式,从美国、意大利、荷兰等生菜主产国收集生菜种质750份,系统研究生菜生长发育规律和种质特性。在此基础上,筛选耐热种质材料,选择优良种株,获得性状整齐一致的2个耐热结球生菜品种“北生1号”、“北生2号”、2个耐热散叶生菜品种“北散生1号”、“北散生2号”。耐热品种选育成功,克服了高温生产障碍,为生菜全年生产提供品质支撑。

有了良种,还需要配合良法,才能获得最终的高产。范双喜团队与北京市优质农产品产销服务站一起,改良国外以连栋自动化温室为主的生菜栽培模式与技术,确定了独具特色的日光温室、塑料大棚及露地搭配,春茬、夏茬、秋茬与冬茬无缝衔接的生菜周年栽培模式,实现了生菜周年生产的大跨越。

生菜从田间走向餐桌,采后保鲜是关键一步。如果采收后不及时预冷,每延滞1小时,货架期将缩短1天。范双喜团队一方面改造国内外现有冷库,通过改变送风形式,优化差压预冷技术参数等手段,不仅大大提高了原料处理能力,而且能实现恒温冷藏,预冷效果显著改善。另一方面,研发出了一套集消毒、浸泡、脱水、包装于一体的鲜切生菜独特复合保鲜方法,直接解决了鲜切生菜切口易褐变等问题,有效提高了鲜切生菜的外观品质、营养和商品价值。

产学研企联手 协同推广生菜

范双喜说:“要想把品种和技术推广出去,就要结合相关的推广部门和龙头企业,这样,才不是纸上谈兵,才能扎扎实实地把论文写在京郊大地上。”他带领团队在北京大兴、通州、顺义等生菜主产区,开办农民田间学校32所,开展生菜全生育期调查、参与式学习、集体试验、团队活动、经验共享等系列活动,着眼于生菜产业的实际情况,有针对性地解决农民生产中所遇到的实际问题。累计举办各类技术培训班1757期,组织技术指导和农民现场观摩1136次,培训农民22.95万人次。

以市优质农产品产销服务站为支撑,以生菜产销一体化优势企业裕农公司为龙头,以鲜切生菜高效优质标准化生产为切入点,范双喜团队建立了产销服务站+企业+农户的产销模式,实行“五统一,一保证”服务管理体系,即统一质量标准、统一肥料配送、统一农药配送、统一种苗配送、统一价格收购,保证农民利益。率先引进了GAP(良好农业操作规范)的管理方式,严格企业化产业运作,产销挂钩,风险共担,实现农户、企业双赢。

目前,北京生菜已经由零星分散种植,发展为年播种面积8万余亩,总产超过20万吨,生产规模跃升为北京第四大菜类。

春色满园竞争辉

近年来,随着城市的发展和市民需求的增长,园林绿化作为城市重要的生态基础设施,也步入了高速发展期。园林绿化的主要植物材料有俗称“草”的草本植物和俗称“树”的木本植物,但草花观赏期短,一年内需多次更换,不适宜长期大量应用,而观赏性的木本植物可以弥补其不足,有利于发展节约型园林绿化。

北京植物园在北京市科技计划的支持下,依托自身现有的观赏木本植物资源优势,针对北京园林绿化中木本观赏植物相对欠缺的问题,以桃花、丁香、海棠、月季和紫薇五大木本观赏植物为主进行种质资源的收集、评价、选育和繁殖技术研究,筛选出适宜北京地域特色木本植物品种。由赵世伟带领团队完成的“主要木本观赏植物的种质资源收集及创新研究与示范”项目荣获2013年度北京市科学技术奖三等奖。

收集种质资源 建立评价体系

北京植物园根据北京地区的气候条件,依照气候相似原则,通过大量文献检索、专家咨询和实地考察,从国内外引种收集木本种质资源,建立了5个木本观赏植物种质资源圃。其中观赏桃种质资源圃收集和保存观赏桃品种80多个,品种类型已经收集齐全,是世界上收集和保存观赏桃种类最多的单位。另外,海棠品种70多个、丁香50多个、月季1000多个、紫薇60多个。

现已基本形成种质资源保存库和种质圃相配套的保存体系,既丰富了种质资源的遗传多样性,也为广大园林育种工作者提供了一个良好的资源交流平台。

收集和保存种质材料的目的是为生产提供优良的品种。赵世伟团队依据抗性、观赏性和繁殖能力难易进行综合评价,建立主要木本观赏植物的选优评价体系,筛选出适宜于北方气候的优良的品种资源139个。

目前,优选的这些品种已经在北京植物园各专类园栽培示范,并繁殖了近11万株优良的观赏木本,应用于北京城市绿化中,如绿化带、公园、居住区以及高校和科研院所等。另外,观赏桃和海棠已在重庆、广州、哈尔滨、郑州等全国几大城市推广示范,应用面积达10万平方米,达到了良好的观赏效果。

选育新品种 扮靓桃花节

北京植物园一直坚持自主选育和引种相结合,在资源收集的基础上,进行跟踪观察和育种研究,历经十余年攻关,培育出3个木本新品种。包括观赏桃品种“品霞”和“品虹”以及“金园”丁香,并已获得植物新品种保护权。

赵世伟团队应用杂交育种技术,以“白花山碧桃”为父本,“合欢二色桃”为母本进行杂交,培育出粉色的“品霞”。以“绛桃”为母本与白花山碧桃进行杂交,选育出深粉色的“品虹”。两个观赏桃新品种4月上旬即可开花,弥补了早春时期缺少艳丽桃花的缺憾,填补了山桃与碧桃花期之间的空白,实现了早、中、晚品种相互搭配。

另外,采用实生苗选种技术,通过对原生种的播种繁殖,从后代选育出变异的丁香新品种“金园”,与白色的北京丁香不同,“金园”的花色为金黄色。

现在,北京植物园已成为北京市民春季踏青赏花的热门目的地,整体花期可以贯穿整个春季。特别是桃花节期间,游客们将欣赏到近千个品种、百万株各类春季花卉的绰约风姿。

展望:创新步伐永不停止

科研成果获奖不是目的,而是一种荣誉、一种激励,是对科研成果自身价值的肯定,也是未来持续创新的动力。这是所有获奖者的共同心声。

北京市农林科学院蔬菜研究中心有了西瓜基因组图谱这把“金钥匙”,就有信心在西瓜品种改良的道路上持续创新,满足市场的多样化需求,不断提升我国在世界西瓜产业的竞争力,支撑我国西瓜产业可持续发展。

北京农学院正在努力解决结球生菜采种的世界性技术难题,争取为广大生产基地农户提供质优价廉的国产结球生菜种子,使国产结球生菜种子的市场地位逐步提高。

北京植物园将坚持不懈地致力于植物育种研究,并对这些优良品种进行规模化繁殖利用,努力提高产业化水平,扩大推广应用范围,全面提升北京城市园林绿化美化水平。

我们相信,北京市科技奖励会激励这些默默奉献的科技工作者加快科技创新的步伐,用更多更好更惠及民生的科技成果谱写出绚丽多彩的华章, 为实现伟大的中国梦奉献自己的力量!


 文章来源:20141010北京日报

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  • · 关于启动北京市自然科学基金资助项目验收工作的通知(2017-05-10)
  • · 关于2017年度京津冀基础研究合作专项项目申报的通知(2017-04-25)
  • · 北京市自然科学基金资助项目2016年第二批验收结果公告(2017-04-11)
  • · 关于受理2017年度北京市自然科学基金依托单位注册申请的通知(2017-03-28)
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  • · 关于2017年度北京市自然科学基金不予资助项目复审申请的通知(2017-02-17)
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