【奮進者】
◎本報記者 金 鳳 通訊員 謝智華 許天穎
“現(xiàn)在感覺肩上的擔子更重了，我會帶領(lǐng)團隊成員努力實現(xiàn)梨的種源自主可控、提高梨的品質(zhì)和產(chǎn)量，做強我國梨產(chǎn)業(yè)，為梨農(nóng)創(chuàng)造更多效益。”11月22日2023年中國工程院院士增選結(jié)果公布，剛剛當選中國工程院院士的南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院教授張紹鈴在接受科技日報記者采訪時，透露出一絲時不我待的緊迫感。
40年來，這位國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（梨）產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家主持建成國家梨產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)中心、國家梨改良中心南京分中心等科研平臺，率先破解梨樹自花授粉不結(jié)實問題，領(lǐng)銜完成國際首個梨全基因組圖譜和蛋白組全景圖譜，以第一完成人獲得國家科技進步獎二等獎2項。
張紹鈴說，他希望讓“梨業(yè)強、梨農(nóng)富”的夢想在中國早日成為現(xiàn)實。
為梨繪制“族譜”
一般來說，果樹從發(fā)芽、出苗到結(jié)果，往往需要3年到5年甚至更長時間，這就導(dǎo)致了果樹的育種周期特別長。加上環(huán)境等外界因素，運氣好的話，育出一個新品種少說也要十幾年，有的學(xué)者甚至一輩子只能培育一個新品種。
“如果能破解梨的遺傳圖譜，挖掘調(diào)控重要性狀的功能基因，通過分子標記進行苗期篩選，就能大幅提高育種效率。”張紹鈴說。2010年，他牽頭組織由中國、美國、日本等國科學(xué)家組成的國際梨基因組研究組（以下簡稱研究組），推動基因組測序工作實施。
不過，由于梨的基因組雜合度非常高，這導(dǎo)致梨種群的基因和遺傳關(guān)系研究困難重重。直到2年后，研究組才繪制出世界首個梨全基因組圖譜。
該圖譜注釋了梨的4.2萬個基因，這些基因“記錄”了梨的重要遺傳信息。有了這個圖譜，研究人員不需要等待雜交苗開花結(jié)果，大大節(jié)省了育種時間和育種用地，提高了育種的效率。
隨后，張紹鈴團隊又收集了來自26個國家的113份代表性梨種質(zhì)資源，并進行了重測序和群體遺傳研究，將梨的繁衍和變遷歷史一直追溯到了數(shù)百萬年前。這項工作就像是為梨“家族”描繪了一個完整又詳細的“族譜”。
“我們?yōu)檫@些梨種質(zhì)資源建立了‘戶口本’，還精確定位了決定梨花期、果實大小、性狀、色澤、糖酸等重要性狀的基因，為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。”張紹鈴說。
攻克育種栽培難題
梨屬于典型的配子體型自交不親和果樹，必須配置授粉樹或輔助授粉才能保障產(chǎn)量。這大大增加了梨園管理的難度。
20世紀90年代，張紹鈴解析了梨自花結(jié)實與不結(jié)實性機理，并建立了規(guī)模化鑒定梨自花結(jié)實性種質(zhì)和S基因型的技術(shù)體系。
在此基礎(chǔ)上，張紹鈴發(fā)明了梨自花結(jié)實性種質(zhì)創(chuàng)新方法，發(fā)掘出“明月”“新雪”等自花結(jié)實種質(zhì)10多份，發(fā)明創(chuàng)制梨自花結(jié)實新種質(zhì)技術(shù)，育成了“寧翠”和“寧酥蜜”等自花結(jié)實性新品種。
張紹鈴深知，“良種”需配“良法”，才能發(fā)揮出好種子的優(yōu)勢。
“以往為梨樹人工授粉的用工量大、工期長，所以我們研發(fā)了一套梨樹液體授粉技術(shù)。”張紹鈴團隊骨干成員、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授吳巨友告訴科技日報記者，這套技術(shù)的成熟、應(yīng)用頗費了一番周折。
“起初，利用梨樹液體授粉技術(shù)噴灑花粉時，花粉容易堵塞碰頭，花粉分布也不均勻。2005年左右，我們團隊開始攻克液體授粉技術(shù)的應(yīng)用難題。”吳巨友回憶道。
吳巨友至今記得，在那段艱難探索的日子里，張紹鈴經(jīng)常待在果園里，不斷調(diào)整花粉液配方。
此后幾年，張紹鈴團隊逐漸摸清花粉特性，提高花粉液體的滲透壓，在其中加入鈣離子、硼酸等物質(zhì)，以提高花粉活力，同時改良噴頭結(jié)構(gòu)……“張老師跟我們一起反復(fù)研究設(shè)計方案。這種咬定青山不放松的精神，讓我受益匪淺。”吳巨友說。
最終，張紹鈴團隊成功解決了花粉活力下降快、花粉分布不均勻等問題，梨園授粉效率比傳統(tǒng)人工點粉提高30倍以上，降低了生產(chǎn)成本。目前，相關(guān)技術(shù)已在全國梨產(chǎn)區(qū)推廣應(yīng)用，并入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2021年農(nóng)業(yè)主推技術(shù)。
為了實現(xiàn)梨的輕簡化栽培，張紹鈴團隊還重點針對樹形與整形修剪、花果管理等關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的重要問題開展技術(shù)研究與示范應(yīng)用。
“我國傳統(tǒng)的大冠樹形通常樹體高大，樹體通風(fēng)透光效果不好，管理起來費力費工。”張紹鈴介紹道，針對這個問題，他帶領(lǐng)團隊研發(fā)了“倒個形”和“3+1形”兩種輕簡化高光效樹形。這一創(chuàng)新不僅降低了樹冠高度、提升了樹體的通風(fēng)透光性，還減少了種植用工。
始終面向產(chǎn)業(yè)一線
“張老師經(jīng)常提醒我們，我們的研究要面向產(chǎn)業(yè)一線，以果農(nóng)遇到的具體問題為導(dǎo)向。”吳巨友說，如今張紹鈴依舊經(jīng)常下果園，向果農(nóng)了解種植情況。
40多年來，張紹鈴深入開展梨產(chǎn)業(yè)調(diào)研和技術(shù)服務(wù)，累計開展技術(shù)培訓(xùn)及現(xiàn)場指導(dǎo)230余場，現(xiàn)場培訓(xùn)技術(shù)人員和梨農(nóng)超過2萬人次。
“農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣不是講講就行，而是要帶著農(nóng)民干、做給農(nóng)民看。張老師常到田間地頭給農(nóng)民做技術(shù)示范，再指導(dǎo)他們實操。”南京農(nóng)業(yè)大學(xué)教授陶書田告訴記者。
為了推廣先進農(nóng)業(yè)技術(shù)，張紹鈴拍攝了8個涉及果園管理關(guān)鍵技術(shù)的視頻，相關(guān)視頻的點擊量超11萬次。其中，《梨樹液體授粉技術(shù)》2022年被全國農(nóng)技推廣中心評為優(yōu)秀短視頻。
除此之外，張紹鈴在河南寧陵、湖北枝江、江蘇睢寧等全國多個梨產(chǎn)區(qū)指導(dǎo)建立高水平梨標準化生產(chǎn)示范園11個，在江蘇睢寧、濱海、豐縣等主要梨產(chǎn)區(qū)建立梨產(chǎn)業(yè)研究院2個、企業(yè)研究生工作站2個、梨科技小院1個和梨文化博物館1個。
展望未來，張紹鈴表示，他將帶領(lǐng)團隊成員重點圍繞種業(yè)振興、提高果實品質(zhì)和省力增效，著重解決梨產(chǎn)業(yè)中的重大關(guān)鍵技術(shù)問題，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級、農(nóng)民致富，盡可能滿足老百姓日益多元化的消費需求。
“雖然我國梨研究的部分領(lǐng)域已經(jīng)達到國際領(lǐng)先水平，但我國從梨生產(chǎn)大國到世界梨產(chǎn)業(yè)強國還有一段很長的路要走。”張紹鈴希望青年科研工作者能圍繞特定的科研問題或方向，腳踏實地開展研究，為實現(xiàn)千樹萬樹梨花開的夢想而不懈努力。
