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一根黄瓜为何获得两项大奖

黄三文(前左一)和团队成员在品尝黄瓜口感。
资料图

如何培育出好吃又高产的黄瓜,不仅老百姓关心,我国蔬菜科研工作者更关心。在不久前刚结束的国家科学技术奖励大会上,中国农业科学院“黄瓜基因组和重要农艺性状基因研究”,以及“黄瓜优质多抗种质资源创制与新品种选育”两个项目,分别获得国家自然科学二等奖和国家科技进步二等奖——一根黄瓜一鸣惊人,一举获得两项国家奖

黄瓜是我国第一大设施蔬菜,年播种面积约1500万亩,约占世界播种面积的50%。规模虽大,产量虽高,但消费者也常抱怨:“黄瓜越来越没有黄瓜味儿啦”“没有小时候的口感了”……

那么,中国农业科学院的“黄瓜项目”为何能一次荣获两项国家奖?这背后有怎样的故事?笔者日前采访了两个项目的负责人——黄三文和顾兴芳。

1、揭示黄瓜“身世”

黄瓜在2000多年前来到中国,2009年,研究团队破译了黄瓜的基因组遗传密码——黄瓜由此成为全球首个被破解基因密码的蔬菜作物

黄瓜属葫芦科,原产于印度。最早的黄瓜呈圆形,外表长有黑刺,巨苦,无法食用。经过长达3000多年的驯化,黄瓜最终变身成为人们喜爱的蔬菜。黄瓜来到中国是在2000多年前,据《本草纲目》记载,张骞出使西域并带回了一种名为“胡瓜”的蔬菜,这就是我们今天的黄瓜。

中国农业科学院蔬菜花卉研究所研究员黄三文及团队的研究成果,为这一历史事件提供了有力的科学依据。2009年,团队利用新一代基因组测序技术,破译了黄瓜的基因组遗传密码,打开了探究瓜类作物多样性和功能基因的大门,黄瓜也由此成为全球第一个被破解基因密码的蔬菜作物。

研究人员发现,黄瓜共计有2.3万多个基因,是目前已知开花植物中基因数目最少的。在数千年的驯化过程中,黄瓜种质主要演变成4个类群:印度、西双版纳、欧亚和东亚类群。其中,印度类群包含野生变种和原始栽培群体,其他3个类群为栽培群体,是在印度经过初步驯化后分别传播到不同地区产生的。

“在仔细研究黄瓜基因组之后,我们发现,东亚类群与印度野生类群的分离时间约为2000年,这与《本草纲目》中记载的史实惊人地相符。”黄三文说。

在农业生产中,通过遗传育种学来改良作物,提升其产量、品质,是最为重要的科学手段之一。过去很长一段时期,国内外黄瓜遗传育种研究一直落后于番茄、白菜等主要蔬菜作物。“黄瓜一直没有完整的分子标记遗传图谱,最好的遗传图谱只有200多个分子标记(大部分是不可移植的标记),这严重限制了黄瓜遗传育种研究。”黄三文介绍,黄瓜是甜瓜属的66个物种中唯一单倍体染色体数目为7的物种(其他均为12),基本上无法通过有性杂交来与同属的其他物种开展遗传物质交流——通过常规技术手段开发黄瓜标记非常困难。

“因此,只有通过基因组学这一工具,才能系统研究种质资源的遗传变异,并建立重要农艺性状基因高效鉴定的体系,由此,黄瓜生物学研究才有可能深入,分子设计育种才有可能实现。”黄三文说。

多年来,研究团队在黄瓜基因组和染色体演化、种群遗传变异规律以及重要农艺性状形成的分子机制等方面开展了系统研究。他们的成果不仅给黄瓜等葫芦科作物基础生物学以及分子育种研究提供了全新知识框架和工具平台,还推动了我国蔬菜基础生物学,以及植物代谢调控研究进入国际先进水平,实现了我国蔬菜基因组学研究从跟跑到领跑的跨越。

2、关上苦味“开关”

科研团队研究发现了控制黄瓜苦味物质合成的两个“开关”——一个控制果实,一个控制叶片,由此揭示了植物次生代谢精确调控的新机制

如今,我们所吃的黄瓜香脆可口,略带甘甜。而实际上,过去的黄瓜并不都是如此美味的。20世纪90年代以前,尤其在南方地区,人们经常能吃到很苦的黄瓜。以前大家普遍认为,味道苦是因为缺水。这个说法合理吗?

黄三文表示,这个结论是对的,但缺水只是表面现象。更深层次的原因在于:黄瓜中能够合成一种叫做“葫芦素C”的物质,它是导致果实变苦的“元凶”。而这种物质只有在黄瓜遇到不利的生存环境下才会分泌,比如干旱、高温、土壤盐碱化,等等。

研究人员还发现,葫芦素C是一把“双刃剑”。虽然它使得果实变苦,但同时也让黄瓜的叶片变苦,从而有效防止害虫的侵袭。“以前一些发达国家的做法是,将控制黄瓜分泌葫芦素C的总开关关上。这样的好处是黄瓜没有了苦味,但坏处是无法抵御虫害了。”黄三文说。

“而我们通过研究黄瓜的基因组,发现控制黄瓜苦味物质合成实际上存在两个‘开关’——一个控制果实,一个控制叶片。如果只将控制果实的开关关上,将控制叶片的打开,不就可以实现黄瓜不苦而且叶片抗虫了吗?”黄三文及团队提出了这样的设想。

事实证明,这个推理是正确的。这一发现不仅揭示了植物次生代谢精确调控的新机制,也为培育高产优质抗虫黄瓜新品种提供了分子育种方案。

据了解,该项目成员陈惠明研究员基于上述成果,开发了不苦基因和强雌基因分子标记,通过分子育种培育了“蔬研2号”“蔬研5号”“蔬研12号”等黄瓜系列品种,成功解决了华南黄瓜品种变苦而丧失商品价值的生产难题。

3、实现“优质多抗丰产”

为将黄瓜科研成果落地、造福百姓,中国农业科学院先后育成了8个不同生态型的新一代优质多抗黄瓜新品种,新增社会经济效益近百亿元

什么样的黄瓜品种才是好品种?

“优质、多抗、丰产。”中国农业科学院蔬菜花卉研究所研究员顾兴芳用简短的几个字概括了好黄瓜品种的特点。

自20世纪90年代起,顾兴芳就带领团队把注意力放在黄瓜科研成果落地、造福百姓上。他们先后育成了8个不同生态型的新一代无苦味、有光泽、抗病毒病、黑星病等优质多抗黄瓜新品种,引领了密刺型黄瓜的高品质育种方向,成为我国黄瓜品质育种的标杆。他们通过对黄瓜进行抗病、抗逆、质量性状遗传及其机理的探索和解析,进行了大量相关技术开发和试验,为遗传育种研究奠定了坚实的基础。

与十字花科、茄科等蔬菜作物相比较,葫芦科蔬菜的生育周期短。以黄瓜为例,一年之中,黄瓜的播种茬口最多可以达到6次,远远高于部分蔬菜的2次到3次。尤其在夏季,温室大棚内的温度要比外面平均高8℃至10℃,酷热难耐。

而顾兴芳团队的工作人员需要为试验田内十几亩地的黄瓜逐一人工授粉、选种,观察并记录生长情况。蔬菜花卉所在北京有4处试验田,团队成员每周穿梭于各农场,从早忙到晚。

“每年从4月份一直到11月份,经常是早上六七点上班,晚上六七点下班。尤其每年‘五一’‘十一’假期,正是授粉旺季,大家总是积极主动加班,顶烈日、冒酷暑,尽职尽责完成科研任务。”项目组成员张圣平如是说。

在团队数十年如一日的共同努力下,育成的8个黄瓜新品种商品性突出,符合百姓对高品质黄瓜的需求,受到了消费者青睐。而且,新品种不仅比原主栽品种平均增产10%以上,还在生产中减少农药使用量约20%。其中,“中农16号”是北京、辽宁、黑龙江、天津、河北等省市的主栽品种,占北京市春秋大棚和露地黄瓜总种植面积的65%和55%;“中农26号”则为辽宁省日光温室种植面积最大的黄瓜品种,占瓦房店及锦州两地日光温室黄瓜种植面积的80%以上。

据顾兴芳介绍,目前,团队培育的新品种在27个省区市累计推广1187.9万亩,新增社会经济效益91.61亿元。

常理

这就是代表着真丹境级别的划分。
真丹境初期的修士,可以用道人自居,而真丹境中期的修士,便是可以用上人了。
至于真丹境后期的大修士,可以用尊者!
一字之差,天翻地覆。
要是按照正常情况来说,玄宝上人出手了,玄风道人会自动退让的。不过,血火九炎牡丹对于玄风上人来说,帮助实在是太大了。
他咬了咬牙,开口道;“玄宝道兄,血火九炎牡丹对小弟来说,很迫切。希望您能卖我一个面子!我出六百块黄级上品灵石!”
“呵呵,你面子能值几个钱?这东西老夫要了,七百块黄级上品灵石!”玄宝上人说道。
“可恶!”
包厢内,玄风道人一拳直接重重的的砸在墙上,墙壁瞬间龟裂了起来。
玄风道身旁的一名真丹境老者,看了看他,随后摇了摇头,说道;“玄风,玄宝上人我们得罪不起,还是算了吧!”
玄风道人内心纵然愤怒,但是,他也不是看不清楚局面之人,面对着强大的玄宝上人,他只能退出!玄风道人很知趣,退出了此轮的争夺,虽然非常的不舍。但是,在实力强悍的玄宝上人面前,他这个选择无疑也是一种最聪明的选择。
“玄风兄,虽然此轮我们退出争夺,但是,这血火九炎牡丹也并非是他玄宝上人的囊中之物。你要知道,鬼牙子道兄也在场。”一旁的那名真丹境初期修士开口道。
听到鬼牙子这三个字,原本一脸怨恨的玄风道人,忽然露出一抹深沉的笑容。
他笑着开口道;“呵呵,成宇兄说的没错,别人惧他玄宝上人,可鬼牙子却不惧他。况且,此二人据说有一场巨赌。呵呵,我比较看好鬼牙子道兄。”
画面切换到拍卖大厅。
玄宝上人的出价,让全场一片惊呼,七百黄级上品灵石,这个价格简直是天价。
血火九炎牡丹,看来玄宝上人是志在必得了。
与此同时,至尊包厢内。
紫云和灰鹰子两人却对视了一眼,看着不紧不慢,拿着紫葫芦喝酒的鬼牙子,开口道;“老鬼,你准备什么时候出手?“
“别急,先让玄宝这货嘚瑟一会儿,呵呵,老夫今天让他大出血一次!”鬼牙子阴笑了一声,深邃的眼眸泛着一抹邪意。
紫云两人听到鬼牙子说出这样的话来,内心不由得一慌。
鬼牙子可不是那种凭空吹嘘的人,他既然说要让玄宝上人大出血,那玄宝上人这一次,绝对会难逃这个厄运。
两人对视了一眼,越发觉得有意思了。
他们也看玄宝上人不爽,这个玄宝上人平常做事实在是太过嚣张跋扈了,遇到强者的话,表现的会很好。一旦遇到实力比他弱的,呵呵,简直就不把别人当做人看待。
拍卖大厅内,徐大师一脸兴奋之色,他激动的开口道;“玄宝前辈出价七百黄级上品灵石,有人要继续跟的吗?”
全场一片鸦雀无声,谁有这么多的灵石?七百黄级上品灵石,这什么概念,普通丹境九品的修士三分之二身家了啊。
更何况,玄宝上人还是真丹境的大能,还不是一般的真丹境,实力是真丹境中期的强者。
谁敢跟?
不要命了吗!
一间奢华包厢内,玄宝上人老神在在,一脸志在必得的模样。玄宝上人年龄大约七十岁左右,身穿一件灰白相间的长袍,身材高大,不怒自威,浑身散发着一股可怕的气势。尤其是玄宝上人的眼神,仿佛是一把寒刃一样,刺破人的眼眸。
“玄宝道兄,这鬼牙子居然还沉得住气,怎么,堂堂七百块黄级上品灵石,就吓得他不敢出手了?”在玄宝上人的身旁,一名黄袍老者笑着调笑道。
“呵呵,那倒是不至于,鬼牙子好歹也是当今两大神医之一,论财富,也是很厉害的。”玄宝道人开口道。
听到玄宝上人的话,一旁的黄袍老者好奇问;“那鬼牙子心里想的是什么呢?”
“呵呵,这个还真的说不好。鬼牙子的心思谁也猜不透,静观其变吧。”玄宝上人回答道。
听到玄宝上人的回答,黄袍老者点了点头。
别人都以为这个血火九炎牡丹是玄宝上人的囊中之物,只有真丹境的大能才知道,真正的战斗还并为开始。
所有人都在等着一个人的表态。
那就是鬼牙子!
倒是拍卖厅内,所有人都被玄宝上人可怕的财力給震惊住了,动则七百黄级上品灵石,真丹境大能的财富果然是可怕至极。
夏洛待在包厢里面,看着师傅的背影,他承认,自己也完全看不透师傅的想法。
“玄宝前辈出价七百黄级上品灵石一次,七百黄级上品灵石两次,七百黄级灵石…”就在徐大师准备一锤定音的时候,忽然,拍卖厅内传出来一道悠远的声音。
“老夫出价十块玄级下品灵石!”
当这句话落下来的时候,整个拍卖厅,瞬间死寂!
鸦雀无声。
一根针落在地上的声音,依稀可闻,彼此甚至都能听到心跳声。
所有修士,全部目瞪口呆的,嘴巴长大,似乎可以吞下一颗鸡蛋。眼神中写满了浓浓的不敢置信。
这,这是谁!
到底是谁!
出价,玄级下品灵石!
玄级下品灵石,这,这是什么概念!
真丹境大能的主流的流通货币,据说一块玄级下品灵石,抵上一百块黄级上品灵石,一千块黄级中品灵石…一万块黄级下品灵石!此人,此人到底是谁!
而当全场所有修士的目光看到五楼居中包厢内,亮着一抹鲜艳色的红光后,全场瞬间沸腾了!
又是一尊真丹境大能!
全场传出山呼海啸般的声音,在场百分之九十以上的修士,都没有亲眼见过玄级下品灵石,而十块玄级下品灵石,相当于一千块黄级上品灵石,简直是天价啊!
一出手就是十块玄级下品灵石,这尊真丹境大能,绝对是可怕至极!
而当鬼牙子出手了,五楼包厢的内的一些真丹境大能,纷纷窃窃私议。
终于,鬼牙子出手了!
奢华包厢内,玄宝上人听到鬼牙子的出价


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