科研育种国际领先!中国冬瓜为什么“能”?

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从节瓜、小冬瓜到大冬瓜,从功能保健型、赏食兼用型到加工专用型,从种质资源挖掘保护利用、基础研究到育种技术创新,从科企合作到多样化品种培育……

中国是世界上最重要的冬瓜生产、加工、消费国,也是世界上最大的冬瓜科研、育种国。中国的冬瓜种业,还有无限可能。

在蔬菜行业,影响市场的首先是大行情,其次是品种。只有卖不出去,没有种不出来,品种种性决定了产品品质的下限。也就是说,品种种性是由基因决定的,有了大小高矮品质优劣的不同。好品种,无论怎么种,品质有“兜底”。同样的条件,品种好,品质就更好。

优质品种对冬瓜产业发展同样至关重要。

总体来说,目前我国多样化、优质的冬瓜品种日益增多,育种水平世界领先。但与辣椒、番茄、黄瓜等大宗蔬菜相比,冬瓜的基础研究仍较薄弱,加工专用型品种有待培育。

我国自主培育的优质杂交黑皮冬瓜。

我国自主培育的优质杂交黑皮冬瓜。

品种丰富

“混着用”的同时越来越“专”

在我国多数地区,冬瓜生产以鲜销为主,兼作加工。

我国冬瓜主要类型有粉皮冬瓜和黑皮冬瓜。其中,粉皮以长圆柱和短圆筒型为主,黑皮以长圆柱为主。各省各类型都有栽培,主栽类型相对单一。据广东省农业科学院蔬菜研究所所长谢大森介绍,近十年来,杂交品种广泛应用,常规种(农家种)所占份额呈下降趋势。

总的来说,我国冬瓜品种的迭代速度较慢。

大冬瓜方面,杂交黑皮冬瓜具有瓜形整齐一致、肉质致密、耐储运、抗病性强等优点,具有较好的市场潜力,在各省广泛种植,各省主栽品种包括铁柱系列的铁柱2号冬瓜和铁柱168冬瓜、墨地龙、黑先锋冬瓜等。

小果形冬瓜适合家庭消费,也具有较好的市场发展前景。如香芋小冬瓜,由于有独特的芋头浓香味,很受广东、江浙地区的消费者欢迎。河南欧兰德种业有限公司关占威表示,在河南等地,鲜食、个头小的水果冬瓜也越来越受市场欢迎,前景较好。近年来,华南地区小冬瓜品种的丰富性得到一定程度的改善,品类、类型、品质均有所提高。

香芋冬瓜。

香芋冬瓜。

节瓜以华南地区,如海南、广西、广东种植消费为主,主推品种包括粤农节瓜、冠华系列、花仙子、桂蔬系列等品种。由此可见,除去主流的大冬瓜,各式各样的特色冬瓜品种,也占有一定市场份额。

粤广节瓜。

粤广节瓜。

加工瓜方面,据多位行业人士介绍,目前我国冬瓜加工,多以鲜食分级之后的次级产品,即商品外观不佳的冬瓜,投放加工市场。即加工品种与鲜食品种混用,尚无加工专用型品种。

江苏盐城麦敦食品有限公司总经理袁海涛指出,适合加工品种的主要特点是产量高、个头大、籽少或者尽量无籽,在这一方面黑皮冬瓜相较于粉皮冬瓜来说更具有优势。目前广东省农科院蔬菜所已研发多个加工专用型冬瓜新品种,在不少地区进行试验种植。

育种领先

种质资源不被国外“卡脖子”

品种培育上,世界范围内,印度、巴基斯坦等国家对冬瓜育种研究较多,韩国、日本则对冬瓜营养等价值进行产品研发较多。而中国在冬瓜育种领域的研究范围广,从基础研究、种质资源保护、资源创制到品种选育,都有亮眼表现。

育种水平处于国际领先,种质资源上也不存在被国外“卡脖子”的问题。

“目前推广的冬瓜新品种产量和商品外观都不错。”关占威表示,目前我国冬瓜品种的数量和质量均居国际领先水平。

冬瓜苗。

冬瓜苗。

另外,我国在冬瓜的基础研究方面也取得不少突破。如在2019年,由广东省农业科学院蔬菜研究所等单位完成了冬瓜全基因组测序,为抗病基因等功能基因的挖掘、分子育种的开展等应用研究奠定了良好基础。

随着商业化品种的大面积推广,一些特色优势古老资源逐渐流失。广东省农业科学院蔬菜研究所副研究员刘文睿表示,我国正在加强对种质资源的保护,采取多种技术手段进行创新研究利用。

“我国冬瓜种质资源和品种国产化率较高。” 谢大森表示,我国冬瓜种质资源的收集和创制处于世界领先水平,仅广东农科院蔬菜所所收集、创制的冬瓜种质资源就达1000余份,是目前保存冬瓜资源数量最多、种类最齐全的单位。

如何突破?

新形势下的新问题、新要求

在蔬菜领域,与辣椒、番茄等大宗蔬菜相比,冬瓜还有很大发展空间。

社会经济、科技发展在日新月异,蔬菜生产不断向专业化、产业化方向发展,人民生活水平提高导致市场需求多样化、品质要求不断提升,冬瓜育种也有了更高更新的要求。

首先要加强种质资源的保护鉴定评价利用。种质资源是育种的基础。品种选育过程中待测群体大,现有测试方法繁复、操作麻烦等,制约了对异花授粉作物冬瓜性状资源的深入研究。

“只有采用科学、规范、有效、简便的评价方法和更高效的选育手段,深入开展针对冬瓜枯萎病、疫病、蔓枯病的高抗或免疫材料,外观、食用风味、营养品质等高品质、耐寒性等抗逆性等方向的资源搜集、评价、挖掘和创制研究,有效发掘资源,才能为育种提供充分的‘原材料’支撑。”周火强建议。

其次要加强分子遗传研究,充分挖掘冬瓜基因组信息并开展分子设计育种。尽管近几年冬瓜科技工作者已构建了冬瓜高密度遗传图谱,但与黄瓜、番茄等蔬菜对比,仍处于起步阶段,育种目标的实现仍以育种者的经验为主,存在较大的盲目性和未知性。

生产中急待解决的问题,如抗枯萎病育种,仍停留在枯萎病原菌的收集、有限种质资源对枯萎病病菌抗性鉴定、专化型筛选阶段,而对瓜类抗疫病、蔓枯病的选育报道不多。“大部分质量和数量性状基因的遗传、分离规律、生理互作机制等几乎处于空白,成为现阶段冬瓜育种发展的操作瓶颈。”谢大森表示。

还要加强育种技术研究,丰富育种手段。目前我国冬瓜育种仍以资源型传统育种方式为主,这种形势在未来一段时期仍然存在。湖南省农业科学院蔬菜研究所二级研究员周火强指出,未来,随着分子标记、基因功能定位、基因编辑等生物技术手段的发展,生物技术育种和传统常规育种并存,并逐步由生物技术育种占据主导地位。

另外要培育多样化品种。品种必须多样化以适用于不同地区的消费特点、食用方式甚至口味特点,适合于不同的栽培方式、加工方式,需依据各种实际要求不断改善。

一是需提升冬瓜品种品质。关占威表示,鲜销品种要求瓜形外观好(如皮色、形状、蜡粉、表皮光滑与否等)、肉质致密、味甜、含水量高。黑皮冬瓜要求转色快、肉硬腔小耐贮运,粉皮品种要求蜡粉厚、皮色浅、肉硬腔小耐贮运。

目前主推品种以长圆柱类型的大型品种为主,这种情况仍将持续相当长一个时期,也是未来鲜食品种育种的主攻方向。另一方面,市场对具有大冬瓜口感风味的小冬瓜的需求不断提升。目前节瓜、小型冬瓜仍达不到大冬瓜品质,优质、风味好、高产的小果型品种也是主要培育方向。此外,此外,中等大小、瓜型一致的出口型品种、有特殊风味品质品种也是冬瓜育种的可选择方向。

二是需培育抗病品种。冬瓜主产区连作障碍明显,病情严重,但目前尚无抗疫病、抗枯萎病冬瓜品种,抗性材料也非常少。此外,抗黑心病、抗枯萎病的冬瓜品种也极度缺乏。东莞市香蕉蔬菜研究所副研究员曾莉莎表示,利用常规技术难以获得抗性材料,现代生物技术如基因编辑可能提供了新思路。

三是培育加工专用型品种。加工专用品种要求瓜肉厚且肉质致密、耐贮、水分含量少且可溶性物质含量高、瓜形头尾匀称且表面光滑,削皮容易,加工产品率高。加工冬瓜时必须得把籽掏干净,若没有掏干净,直接影响到加工品的口感,导致加工劳力密集。

“如果能培育心室小、少籽甚至无籽的冬瓜品种,则可以减少加工工序,加工效率将大大提高。”广东佛山市三水区白坭镇康喜莱蔬菜专业合作社社长李广彬说。

冬瓜剥籽和削皮环节。图片由冬瓜匠人广州鲜食汇食品科技发展有限公司负责人罗建卫提供

冬瓜剥籽和削皮环节。图片由冬瓜匠人广州鲜食汇食品科技发展有限公司负责人罗建卫提供

此外,冬瓜个头大,搬运装卸麻烦,由于冬瓜种植的机械化程度低,市面上缺乏适合机械化品种;冬瓜有储藏和长途运输的需求,需要提高耐震、耐裂、耐储性,减少损耗,培育耐贮存品种。

还需要制定一系列冬瓜产品质量标准。此项工作迫在眉睫,结合不同类型冬瓜的特点、风味、确定其最有代表性性状、并将性状进行量化、分级,在全国范围内制定统一的高品质标准,这是一个量大而基础性的工作,但对于促进冬瓜育种的健康发展非常重要。目前广东农科院蔬菜所正在着手进行相关工作。

最后要深化市场导向的科企合作。“作为一个年播种面积500万亩的蔬菜作物,冬瓜育种的科研力量较为分散,水平参差不齐。”谢大森指出。

目前冬瓜育种以科研院所为主体,广东、湖南、广西、四川、海南和浙江等省区的各级农业科研院所实力不俗。但科研院所的品种研发对于市场需求不够敏感,未能根据市场需求的变化进行更加具有针对性、有效的科研攻关。

另外,近几年有部分种企也在进行冬节瓜育种的相关工作。国内蔬菜企业门槛较低、在种业、种植、加工等领域大多呈现小而散的特点,且普遍存在研发能力薄弱,引导能力差的现象,模仿、跟风现象很普遍,与国际大型企业差距较大。冬瓜产业的相关企业同样如此。

谢大森表示,科企合作是解决当前行业研发能力欠缺问题的大势所趋。企业定题、科研单位定向科研可以有效避免重复无用工作,提高科研成果的转化率。而科研单位的科研人员也要走进市场,关注社会的新业态、人群的发展需求、思考更好的服务社会,不要闭门造车、要有竞争意识。

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sb


编辑 叶香玲
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