《大豆院士盖钧镒为国产大豆建种质资源库》
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即便已到耄耋之年,84岁的中国工程院院士、南京农业大学教授、大豆遗传育种专家盖钧镒仍如年轻人一般,保持着清晨到办公室、工作到深夜的作息习惯.
在60余年的研究生涯中,他和同事的脚步走遍全国每一寸生长大豆的土地：收集、整理大豆种质资源1.5万余份,创新大豆群体和特异种质2万余份,主持参与了20多个大豆新品种的选育工作,长江中下游的3000多万亩豆田,也在他们的指导下实现了产业化生产.时间追溯到1957年,苏北涟水农村.
那一年,盖钧镒刚从南京农学院（南京农业大学的前身）毕业,留校任教的他主动提出前往农村锻炼.当地的农民可能想也想不到,那个和他们同吃同住,一起挖河、推泥、种地的年轻人,竟然是个连农活都没干过的城里人.在我国著名的大豆遗传和试验统计学家马育华教授的指引下,盖钧镒对大豆遗传育种产生了浓厚的兴趣.1980年,44岁的盖钧镒迎来职业生涯的第二个转折点——他成功考取了首批国家公派出国访问学者,赴美国艾奥瓦州立大学担任客座助教.
进修期间,盖钧镒了解到,美国20世纪50年代大豆生产因胞囊线虫病几乎遇到灭顶之灾,是我国北京小黑豆的抗病基因,挽救了其大豆生产的命运.
在美国的两年半时间里,盖钧镒考察了美国大豆产区12个州的大学.访学的经历让他意识到,野生大豆是中国宝贵的财富,其中蕴藏的丰富的大豆遗传资源亟待人们保护和研究,作为中国的大豆科研工作者,要担起这个义不容辞的责任.
1982年,盖钧镒回国.因为工作的缘故,他和在上海当高级工程师的夫人长期分居两地,此次归国,夫人希望他能到上海来一家三口团聚.还没在家待几天,他就收到了恩师马育华先生的电报.盖钧镒决定独自一人回南京,全身心投入他钟爱的大豆研究事业.他深知,优良的基因分散在不同的种质资源中,只有把所有优良的基因集中起来,放到需要的品种里面,才能培育出高产、抗病、优质的品种.他以大豆资源研究为切入点,在国际植物遗传资源委员会的资助下,在国内相关农业科研单位协助征集下,依靠自身力量,在广大中国南方偏远地区广泛征集大豆地方品种.
在20多年的时间里,盖钧镒一共收集到1.5万余份大豆地方品种.在1998年,盖钧镒的研究团队建成世界第三大大豆种质综合性状数据库,其规模仅次于中国国家种质资源库和美国农业部的大豆种质资源库,为中国第二,世界第三.
“中国所有的大豆产区我都去过.”盖钧镒自豪地说.
纵是如此,他的科研团队收集大豆种质资源的脚步仍未停歇.他常勉励大家,在很远的西南山区,还有大批的传承几千年的大豆种质资源等待收集,收集中国原产地的大豆种质资源,就是在积累国家财富.就在盖钧镒潜心研究育种时,国内的大豆种植因受到进口大豆的影响,不断萎缩.
从1995年开始,我国大豆种植面积和单产远低于世界发达国家,从原本的大豆净出口国成为最大的进口国.盖钧镒说,优质大豆的培育之所以势在必行,不仅因为大豆是原产我国的农作物,还因为大豆是最具全面营养价值的农作物,含有丰富的营养物质和各种生物活性物质,是国人食用油脂和蛋白质的主要来源之一.然而,与我国1亿多吨大豆需求量形成强烈反差的,是国内年仅1800多万吨的供给量,80%以上的需求需要进口.
由于国外地广人稀,机械化程度高,中国生产一吨大豆的成本是3000元,美国的成本仅为2500元,而且我国进口农产品关税低,利用关税提升国产大豆竞争力,收效甚微.“和发达国家相比,我国大豆基础科研还存在较大差距.”盖钧镒坦言,从美国进口的大豆血缘多来自中国东北,但在不到100年的时间里,东北大豆就被远远甩在后头——这无异于被掌握了筹码,若有朝一日出口国通过抬高控制大豆贸易,中国将毫无反抗之力,粮食安全将成为一纸空谈.
盖钧镒将高产作为我国大豆产业的突破口,除通过常规育种方法选育品种外,还探索通过选育高产理想株型來达到高产突破的目标.他主持和参加育成南农88-31等20多个大豆新品种,在长江中下游和黄淮部分地区推广5000多万亩,大豆亩产提高10%,达到近200公斤一亩.在他的团队努力下,南京农业大学获批建立“国家大豆改良中心”.他还按照人体健康的需求,培育氨基酸组成均衡的新品种大豆,营养价值甚至高于牛奶.“依靠科技提高产量、降低成本,朝着发展绿色大豆经济前进,前途还是很光明的.”盖钧镒说,当务之急是要从政策上加强引导,立足国内解决大豆供应问题;其次要把大豆列入粮食安全体系,加大大豆生产和出口的支持力度,通过大豆加工业和食品工业拉动对国产优质大豆的需求,捧紧国人喝豆浆的碗,把中国大豆昔日的“骄傲”找回来.
田里生长的成熟大豆植物.
2016年,好消息传来.当时的农业部发文,要逐步扩大大豆的种植面积,2020年,大豆种植的面积要比2016年增加三分之一,产量的提升也上升为国家战略,而盖钧镒团队的育种技术,将成为这项战略最坚实的支撑.
2019年10月23日,由南京农业大学、国际植物表型组织（IPPN）主办的第六届国际植物表型大会在南京开幕,“植物表型研究”是盖钧镒为大豆改良和培育找到的一件新“武器”.在会上,他表示,农作物表型和基因研究的深度和广度,直接影响到种质资源利用效率和现代种业的可持续发展.找基因型首先要找优良的表型,有了表型才知道这是不是优良的基因型.但表型同时也是不易被看见的,作物的产量,要等“长出来”才看见;作物的抗病性,要发了病才知道;抗虫性,也要放在田间才能验证.但人工统计效率低,准确性得不到保证,仅靠技术人员到田里一个个统计,1万个小块田,可能两三天都走不完.
如何快速地测定多种作物的表型?在盖钧镒看来,当农业遇上大数据,一切都变得不一样了.目前研究结果表明,作物接受的光和作物的产量、抗病性、抗虫性、耐逆性等表型有关,如果利用无人机拍摄,便可根据作物反射光谱,对作物各项表型制表进行测算,找到所需要品种.如此一来,便可大大缩短育种时间.
要绘就全球作物表型研究的“中国方案”并非一日之功,这是盖钧镒一个甲子研究生涯中的新挑战,同时也是新机遇.
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盖钧镒和大豆引用文献:
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