寻种囧途 冰川、蚂蟥与意外惊喜
周美亮在野外寻找种子。受访者供图
种质资源越丰富，越意味着作物培育的无限可能，种质资源也由此成为国家级的战略资源。我国既有的种质资源中，地方品种、野生资源占70%，然而由于气候变化等种种原因，它们也是最容易永远消失的资源。由此，及早发现、及时保存就成为种质保护的重中之重。从袁隆平当年发现的野生稻，到今天国家库里的52万份种质资源，每一粒种子的背后，都有一双发现者的慧眼，都有太多在寻找“囧途”乃至“险途”中发生的故事。
荞麦追逐者“囧途”中发现罕见新种
中国农科院作物科学研究所的一间实验室里，一个透明玻璃罐中翠绿的荞麦正茁壮生长，充满生命力。这是一株长花柱野生荞麦，周美亮小心翼翼地把玻璃罐捧在手里，眼神温柔。
周美亮是研究员，他参与考察搜集的荞麦资源在国家作物种质库里保存有百余份，但在他心里，眼前这株长花柱野生荞麦是最珍贵、最特别的。
每年的9月至10月间，荞麦花开，识别度远比平常高，是荞麦种质资源野外搜集的最佳时间。2018年9月，周美亮和团队驱车到四川省凉山彝族自治州会理县境时，突然发现了一株野生荞麦。“在山坡砂石里，我一眼就看到了它！当时，就有一种强烈感觉，这个荞麦会是个稀罕物。”果然，把这株荞麦带回到实验室，在北京、成都和凉山三个试验场分别进行了3年的严格单株隔离，观察其授粉和结实情况，结果发现，这株野生荞麦是异型花柱中唯一的可自交结实荞麦种，其既有长花柱型花，又自交亲和，打破了传统上对荞麦属花型的认知，也因此被命名为荞麦属第22个种长花柱野生荞麦。“这个发现为荞麦产量育种和荞麦属起源驯化提供了重要的材料基础，也为植物花型进化和自交亲和性研究提供了重要的基因资源。”
西南高海拔地势险峻山区及金沙江流域，荞麦资源十分丰富，且荞麦喜欢生活在山坡上、砂石间，甚至在冰川脚下，植株高度从仅有5厘米到高达4米不等。对于他这样找种子的人来说，每一次寻觅之路便也注定是囧途，甚至是险途。有一次，周美亮和团队队员在川滇藏交界一带寻觅时眼瞅着前方的车辆被落石砸中，现在回想仍心有余悸。“长花柱野生荞麦，也是因为随行队员闹肚子很严重，我们在等他的时候在一个山坡上突然发现的。”
荞麦属植物起源于中国，目前，国家种质库中保存着3000多份荞麦种质资源，位于世界第一，但野生种保存比较少，这是荞麦种质资源的重中之重。目前，正在进行的第三次全国种质资源普查和收集行动，周美亮的主要任务就是考察搜集野生荞麦种质资源，又一轮的搜集之旅，即将启程。
解锁密码他们在破译种子“天书”
晚上10点，中国农科院作物科学研究所实验大楼仍有灯火不熄。把寻找到的种子带回实验室进行深入分析，是追种子过程中的重要一环，韩天富与他的团队这段时间都在加班。
中国农科院作物科学研究所研究员、国家大豆产业技术体系首席科学家韩天富，主持和参与选育的大豆品种有36个，其中，中黄30、中黄39、中黄901已分别在西北、黄淮海、东北等地大面积种植。除了田间选种工作，他目前还带领团队在微观世界里追种子。
“巴西是目前世界上最大的大豆生产国和出口国，但实际上一直到20世纪70年代前，巴西都没有多少大豆，原因是传统品种不适合热带日照短、温度高的条件。助推巴西大豆生产快速发展的关键，是引入了开花晚、植株高大的‘长童期’基因品种。2016年，我国大豆产业技术体系的专家们合力克隆了大豆长童期基因J，解开了大豆适应热带地区的基因之谜。”韩天富称，基因是生命的密码，但揭开这个密码并不容易，比如大豆基因组这本“天书”由约十亿个碱基组成。寻找基因的难度，相当于从十亿个字母写成的一本大书中，找到决定大豆某个性状的某个句子或字母。
日前，中国农业科学院作物科学研究所联合国家大豆产业技术体系相关专家，成功克隆出大豆遗传育种界寻觅50年的雄性不育基因MS1。雄性不育基因MS1的成功克隆，意味着什么呢？负责该项目的中国农业科学院作物科学研究所孙石研究员介绍，该研究为拓宽大豆品种的遗传基础提供了重要支撑，对于重要突变体基因的分子克隆具有重要的借鉴价值。
“对大豆这种花器官小、人工杂交困难的自花授粉作物来说，不同地理来源的品种常因花期不遇而难以进行基因交流，新品种遗传改良进度慢。利用雄性不育MS1突变体，可省去许多授粉时间，增强遗传改良进度。”孙石称，寻找基因是一项系统性的长期工程，一般包含构建群体、获取数据、基因定位、克隆基因以及功能验证等环节。整个过程，经常需要数十名科研人员花费十年以上时间。
1956年、1979年和1990年，中国先后组织了3次全国范围的大豆种质资源收集，2015年之后又进行了补充征集。迄今，国家保存的大豆种质资源已有43000余份。孙石表示，“基础理论转化为应用技术，需要几年甚至几十年的努力。我国大豆消费缺口大，提升关键还是要提高单产。我们需要持续努力，让中国有限的耕地生产出更多的大豆。”
寻访桃种被筷子长的蚂蟥咬伤
沿着雅鲁藏布江，从日喀则经318国道，到云南香格里拉，再到林芝，对于中国农科院郑州果树研究所副所长、桃资源与育种创新团队首席科学家王力荣来说，这是一条桃子种质资源的“宝藏线”，2006年初到西藏林芝，她和同事就在此处发现了“光核桃”品种，带回郑州进行全基因组测试，对其抗紫外线、耐低氧性等进行研究，同时与内地品种碧桃杂交，最终培育出了比樱花还要高大的桃树，绽放的桃花也毫不逊色。
除了北京的国家作物种质库作为核心长期库外，我国还在全国范围内建立了复份库、中期分发库、种质圃以及原生境资源保护点、种质资源信息中心等。在郑州的种质圃里，王力荣和同事在西藏探寻到的光核桃，以及依托于光核桃杂交培育出的新品种就栽种在里面。人们平常吃的桃，桃核是皱皱巴巴，而光核桃顾名思义，就是中间的果核非常光滑。
西藏是我国种质资源最为丰富的地区之一，这里是很多种质资源工作者魂牵梦绕的地方，对于王力荣更是如此。王力荣在当地寻觅桃种质资源的时候发现，林芝桃种质资源非常丰富，有的就长在冰川附近几百米，人已经被冻得哆哆嗦嗦，但当地的桃花照样盛开、结果。而且，越往山沟沟里走，种质越丰富、稀有，场景震撼。林芝桃树直径从50厘米到2米不等，高度可达十多米。王力荣和团队见过最粗壮的一棵光核桃树，年轮达700多年。
一路的寻觅总会遇到各种挑战。除了强烈高反带来的各种不适之外，王力荣在一次野外搜集时，被一只筷子长的蚂蟥咬伤。野外工作常见蚂蟥，但如此的巨型蚂蟥，王力荣也有点震惊，“当时被吸了好多好多血。”
从事选育工作30多年，发现桃种质资源1000多份，如今已年过五旬的王力荣依旧保持着对这份工作的热情。除了不定期到西藏搜集种质，新疆、云南等也是王力荣每年会多次前往的地方。即便回到郑州，她也终日泡在实验室或实验田里，“西藏光核桃树与其他树种之间的关系等仍有很多未知，需要进一步深入探究。”
新京报记者曹晶瑞实习生赵利新
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