中科院成都生物所研究助理湯燕燕正在進行授粉前母本去雄的操作。四川日報全媒體記者 李強 攝

　　科考隊

　　科考點位

　　中科院成都平原農業生態試驗站

　　科考任務

　　挖掘新基因，培育新品種

　　春光旖旎，四川日報全媒體科考隊開啟了新一年的科考之旅。第一站——位於德陽什邡的中科院成都平原農業生態試驗站。4月上旬，記者隨中科院成都生物所的麥類分子育種及作物種質資源研究與創新團隊，來到小麥考種和雜交的現場。

　　在微風、麥浪、田埂間，記者隨科研人員一道俯身田間，挖掘新基因，創制新材料，培育新品種。

　　量身高數麥穗

　　為小麥“做體檢”選拔“優等生”

　　綠油油的麥子鋪滿了10余畝平坦的試驗田。微風吹起，麥浪涌動，層層疊疊，像無邊的綠色海洋。

　　“這裡有4500多個來自不同地區的小麥品種！”隨著中科院成都生物所副研究員鄧光兵的引導看去，一個個2米見方的試驗小區裡，小麥株或高或矮，葉片或長或短，穗粒或圓或癟……品種果然都不同。

　　“94、88、98……”四川農業大學和省農科院聯合培養的碩士研究生蔡鋰和當地老鄉，正為眼前這一列試驗小區的小麥“量身高”。學術上講，叫量株高。

　　隔了幾個小區，蔡鋰的同學劉穎也在測量小麥的穗長﹔另一支小分隊，在挨個數麥穗上的小穗數。

　　“他們在為不同品種的小麥‘做體檢’，目的是篩選能夠為育種所利用的優質種質資源。”鄧光兵告訴記者，這一步就叫“考種”。

　　選拔“優等生”從苗期開始，這兩個月裡要考察它們在生長動態過程中的各種形狀，看它們是匍匐生長還是直立生長，葉片的大小、長勢﹔進入抽穗期，要考察株高、穗長、小穗數等農藝形狀﹔收割后，還要考察籽粒形狀，籽粒的顏色、大小。

　　今年3月中下旬，小麥進入抽穗期后，蔡鋰和同學就一直忙活在這裡。鄧光兵說，小麥的全生命周期大致是180多天，科研人員每季在田間“陪伴”它們的時間累計超過120多天，在田間套袋、授粉、觀察，需要長年累月地觀察、記錄、計算等。“育種工作很需要耐性。篩選出優質的種質資源，再利用這些材料做雜交，再鑒定其基因型。”

　　“針尖對麥芒”

　　授粉雜交是個精細活

　　在綠油油的麥田間，生物所研究助理湯燕燕“全副武裝”——穿戴上帽子、冰袖、長褲。唯獨兩隻手套的拇指、食指“漏了風”。專門剪掉兩個指套，方便做授粉雜交。

　　隻見她手持一把醫用剪刀，拉過一條還未開花的麥穗，剪去基部和頂部發育較晚的小穗，留下10個小穗﹔“攔腰”剪掉上半部分的穎殼和麥芒，小心謹慎地伸進鑷子把麥穗籽粒中的雄蕊一粒粒剝落，留下中間一根細小的雌蕊﹔再把另一株父本雄蕊的花粉輕輕敲擊沾染到雌蕊的柱頭上，然后套上套袋，挂上標注了母本、父本、雜交時間的“身份証”。

　　4月上旬已是小麥授粉雜交的尾聲，湯燕燕在站裡忙活了一個多月，即將迎來收官。在不遠處的試驗小區裡，她做過“手術”的麥穗已經長出雜交的“果實”，籽粒逐漸飽滿。

　　鄧光兵說，生物育種技術經歷了從人工選擇、野生種馴化的原始馴化選育，到雜交育種、誘變育種的常規育種，再到分子育種的演變。當前，這一領域正在向設計育種或智能化育種發展，基因編輯、生物育種、人工智能等技術將融合發展，實現性狀的精准定向改良。

　　試驗站辦公樓后，副站長韓思懷帶記者來到一間神秘“照相館”。乍一看，就是一個鋼結構大棚，但是裡面遍布傳感器，可以測量植物的結構、株高、顏色、體積、鮮重、花/果實的數目等物理數據。遠在成都的工作人員可以遙控操作，調整攝像機位，為作物拍攝3D照片﹔在北京也可以實時獲取數據。

　　韓思懷說，要實現種子的精准設計與創制，本質上就是作物生長的“數字孿生”。而要從技術上做到這一點，基礎數據至關重要。大量作物表型組數據的獲得，必須要依托高通量植物表型平台去完成。這個作物“照相館”就是西南地區首套高通量田間表型平台。

　　“這些都屬於表型特征，也是植物遺傳代碼的物理表達。”韓思懷說，可以將這些數據與特定植物的已知遺傳數據對比，將基因型-表型及環境因素進行關聯分析，從而達到設計育種的目的。（四川日報全媒體記者 徐莉莎）

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