書寫自主創新華章

——“北京市科學技術獎”獲獎項目巡禮（四）

引言：

    近年來，北京市全面實施創新驅動發展戰略，進一步深化科技體制改革，優化科技創新環境，不斷提升本市自主創新能力。一批立足自主創新、提高人民生活質量、服務經濟社會發展的優秀科技成果，獲得了北京市科學技術獎，成為引領首都科技創新發展的典范。

   今天，我們將帶您走進北京市科學技術獎的榮譽殿堂，重點介紹一批惠及民生的農業領域優秀科技成果。這些成果讓百姓享受到科技創新帶來的實惠，為發展首都現代農業、促進都市型現代農業科技創新體系建設提供了有力的科技支撐。希望通過獲獎項目的引領示范，在全社會營造良好的創新氛圍，激勵更多科技人才銳意進取、勇攀高峰，為北京科技創新中心建設貢獻更大力量。

    西瓜育種的“甜蜜事業”

    炎炎夏日，吃上一口甘甜多汁的西瓜，是件無比愜意的事。在北京西瓜市場“龐各莊西瓜”更是一枝獨秀，作為大興的一張名片早已成為京城百姓信賴的品牌。龐各莊的西瓜為什么那么甜？這“甜蜜的事業”源頭在哪里？答案就是西瓜育種的不斷創新。

    在國家和北京市科委重大項目的資助下，北京市農林科學院蔬菜研究中心許勇主任率領研究團隊致力于保護地（又稱設施栽培）早熟西瓜品種選育工作。針對我國西瓜育種血緣基礎狹窄、技術滯后、突破性品種選育難等現狀，以及當家品種易裂、抗病與豐產性待提高等突出問題，以提高西瓜新品種的抗病、耐裂、豐產性為育種目標，通過育種技術創新與優異抗病種質創制，選育出優勢突出的西瓜新品種，并在全國西瓜主產區進行推廣，實現了品種更新換代與良種產業化。其中，“西瓜優異抗病種質創制與京欣系列新品種選育及推廣”項目于2013年榮獲北京市科學技術獎一等獎。

    良種層出不窮 累計推廣千萬畝

    上世紀80年代，“京欣1號”西瓜曾憑借口感好、外觀美等突出優點風靡全國。然而，隨著親本流失，品種混雜，造成退化嚴重，并深受枯萎病等病害的影響，漸漸無法滿足市場的需要。

    許勇團隊率先開展西瓜分子標記研究，利用創制的抗病優質材料配制組合并評價篩選，選育出既保留“京欣1號”優良品質，又在抗病與耐裂性上有所提高的換代品種京欣2號、3號、4號。京欣2號因綜合性狀突出，2012-2013年被農業部確定為唯一西瓜主導品種；京欣3號嫁接后皮薄、糖度更高、口感更好，是京郊觀光采摘主導品種；京欣4號耐裂性大幅提高，商品性突出，是規模化基地生產的暢銷品種。“京欣”系列的選育成功，滿足了市場的多樣化需求，為西瓜生產提供了品種支撐。

    品種好不好，要讓市場和農民來說話。許勇團隊建立了一套推廣服務體系，在全國保護地西瓜主產區開展良種示范推廣，從品種、栽培、病蟲害防治到產品收獲、營銷全方位參與。先后啟動了“百村品種更新示范工程”和“十百千萬良種推廣工程”，打破傳統的農技推廣模式，建立起科技人員直接到戶、良種良法直接到田、技術要領直接到人的科技成果快速轉化新模式，加快品種更新換代速度，促進西瓜產業健康發展。

    目前，“京欣”系列西瓜品種，已經發展成為我國早春保護地早熟栽培的主栽品種，在華北、華東等保護地主產區占有率60%以上。京欣系列西瓜良種累計銷售45萬斤，創產值1億余元，累計推廣約1000萬畝，為瓜農增收69.4億元，實現了品種更新換代，為振興我國民族瓜菜種業與提高農民收入提供了強有力的科技支撐。

    破譯遺傳“密碼” 打開育種寶庫

    長期以來，栽培西瓜遺傳多樣性狹窄一直是制約西瓜品種改良的主要因素。誰能破譯西瓜的遺傳密碼，誰就能掌握西瓜產業的主動權。

    為此，許勇團隊牽頭進行了一項名為“國際西瓜基因組計劃”的科學研究，采用“全基因組鳥槍法”測序策略，進行雙末端測序，歷經4年的艱辛努力，得到了總量約為46G的西瓜基因序列數據，獲得了高質量的西瓜基因組序列，成功破譯了西瓜遺傳“密碼”。在解碼的西瓜基因組中共鑒定出23440個基因，其中96.8%的基因已經精確定位到染色體上，高質量完成了序列圖譜與西瓜染色體的對應。

    世界首張西瓜基因組序列圖譜繪制完成，打開了西瓜生長發育的“黑匣子”，為下一步進行西瓜分子標記育種奠定了基礎。研究人員按圖索驥，精細定位，獲得了抵抗枯萎病、炭疽病、白粉病與病毒病等病癥的候選基因或基因標記，找到了影響果實含糖量、大小形狀等品質性狀的基因標記。按照人們的意愿去控制西瓜的甜度、大小、顏色、形狀、抗病能力等將不再是天方夜譚。

    從稀特菜到家常菜

    涼拌菜開胃解暑，是夏日人們飲食的首選美味，而生菜無疑是涼拌菜里最簡單、最受歡迎的蔬菜原料。生菜原產于歐洲地中海沿岸，自1990年亞運會期間被引入后，作為一種稀特蔬菜開始出現在北京一些高檔酒樓的餐桌上，并受到了人們的追捧。但是它的葉片大而且薄，內含豐富水分，不耐長途運輸，要解決北京市民吃生菜的問題，必須發展本地的生菜種植。

    在市科委、市基金委、市農委、市教委等項目的大力支持下，北京農學院副院長范雙喜教授帶領團隊開展資源引進消化與新品種選育、優質標準化栽培技術、病蟲害綠色防控、產品采后保鮮等技術研發，集成技術示范推廣，建立全產業鏈整體優化技術體系，促進生菜由特菜栽培發展為優勢蔬菜產業。“生菜周年安全生產關鍵技術研究與應用”項目，榮獲2013年度北京市科學技術獎二等獎。

    破解耐熱難題 實現四季生產

    生菜喜歡涼爽的氣候環境，不耐炎熱，高溫下易腐爛、抽薹，導致無法食用。范雙喜教授帶領其研究團隊從1998年開始，率先通過農業部“948”項目、國內外種質交換等方式，從美國、意大利、荷蘭等生菜主產國收集生菜種質750份，系統研究生菜生長發育規律和種質特性。在此基礎上，篩選耐熱種質材料，選擇優良種株，獲得性狀整齊一致的2個耐熱結球生菜品種“北生1號”、“北生2號”、2個耐熱散葉生菜品種“北散生1號”、“北散生2號”。耐熱品種選育成功，克服了高溫生產障礙，為生菜全年生產提供品質支撐。

    有了良種，還需要配合良法，才能獲得最終的高產。范雙喜團隊與北京市優質農產品產銷服務站一起，改良國外以連棟自動化溫室為主的生菜栽培模式與技術，確定了獨具特色的日光溫室、塑料大棚及露地搭配，春茬、夏茬、秋茬與冬茬無縫銜接的生菜周年栽培模式，實現了生菜周年生產的大跨越。

    生菜從田間走向餐桌，采后保鮮是關鍵一步。如果采收后不及時預冷，每延滯1小時，貨架期將縮短1天。范雙喜團隊一方面改造國內外現有冷庫，通過改變送風形式，優化差壓預冷技術參數等手段，不僅大大提高了原料處理能力，而且能實現恒溫冷藏，預冷效果顯著改善。另一方面，研發出了一套集消毒、浸泡、脫水、包裝于一體的鮮切生菜獨特復合保鮮方法，直接解決了鮮切生菜切口易褐變等問題，有效提高了鮮切生菜的外觀品質、營養和商品價值。

    產學研企聯手 協同推廣生菜

    范雙喜說：“要想把品種和技術推廣出去，就要結合相關的推廣部門和龍頭企業，這樣，才不是紙上談兵，才能扎扎實實地把論文寫在京郊大地上。”他帶領團隊在北京大興、通州、順義等生菜主產區，開辦農民田間學校32所，開展生菜全生育期調查、參與式學習、集體試驗、團隊活動、經驗共享等系列活動，著眼于生菜產業的實際情況，有針對性地解決農民生產中所遇到的實際問題。累計舉辦各類技術培訓班1757期，組織技術指導和農民現場觀摩1136次，培訓農民22.95萬人次。

    以市優質農產品產銷服務站為支撐，以生菜產銷一體化優勢企業裕農公司為龍頭，以鮮切生菜高效優質標準化生產為切入點，范雙喜團隊建立了產銷服務站+企業+農戶的產銷模式，實行“五統一，一保證”服務管理體系，即統一質量標準、統一肥料配送、統一農藥配送、統一種苗配送、統一價格收購，保證農民利益。率先引進了GAP（良好農業操作規范）的管理方式，嚴格企業化產業運作，產銷掛鉤，風險共擔，實現農戶、企業雙贏。

    目前，北京生菜已經由零星分散種植，發展為年播種面積8萬余畝，總產超過20萬噸，生產規模躍升為北京第四大菜類。

    春色滿園競爭輝

    近年來，隨著城市的發展和市民需求的增長，園林綠化作為城市重要的生態基礎設施，也步入了高速發展期。園林綠化的主要植物材料有俗稱“草”的草本植物和俗稱“樹”的木本植物，但草花觀賞期短，一年內需多次更換，不適宜長期大量應用，而觀賞性的木本植物可以彌補其不足，有利于發展節約型園林綠化。

    北京植物園在北京市科技計劃的支持下，依托自身現有的觀賞木本植物資源優勢，針對北京園林綠化中木本觀賞植物相對欠缺的問題，以桃花、丁香、海棠、月季和紫薇五大木本觀賞植物為主進行種質資源的收集、評價、選育和繁殖技術研究，篩選出適宜北京地域特色木本植物品種。由趙世偉帶領團隊完成的“主要木本觀賞植物的種質資源收集及創新研究與示范”項目榮獲2013年度北京市科學技術獎三等獎。

    收集種質資源 建立評價體系

    北京植物園根據北京地區的氣候條件，依照氣候相似原則，通過大量文獻檢索、專家咨詢和實地考察，從國內外引種收集木本種質資源，建立了5個木本觀賞植物種質資源圃。其中觀賞桃種質資源圃收集和保存觀賞桃品種80多個，品種類型已經收集齊全，是世界上收集和保存觀賞桃種類最多的單位。另外，海棠品種70多個、丁香50多個、月季1000多個、紫薇60多個。

    現已基本形成種質資源保存庫和種質圃相配套的保存體系，既豐富了種質資源的遺傳多樣性，也為廣大園林育種工作者提供了一個良好的資源交流平臺。

    收集和保存種質材料的目的是為生產提供優良的品種。趙世偉團隊依據抗性、觀賞性和繁殖能力難易進行綜合評價，建立主要木本觀賞植物的選優評價體系，篩選出適宜于北方氣候的優良的品種資源139個。

    目前，優選的這些品種已經在北京植物園各專類園栽培示范，并繁殖了近11萬株優良的觀賞木本，應用于北京城市綠化中，如綠化帶、公園、居住區以及高校和科研院所等。另外，觀賞桃和海棠已在重慶、廣州、哈爾濱、鄭州等全國幾大城市推廣示范，應用面積達10萬平方米，達到了良好的觀賞效果。

    選育新品種 扮靚桃花節

    北京植物園一直堅持自主選育和引種相結合，在資源收集的基礎上，進行跟蹤觀察和育種研究，歷經十余年攻關，培育出3個木本新品種。包括觀賞桃品種“品霞”和“品虹”以及“金園”丁香，并已獲得植物新品種保護權。

    趙世偉團隊應用雜交育種技術，以“白花山碧桃”為父本，“合歡二色桃”為母本進行雜交，培育出粉色的“品霞”。以“絳桃”為母本與白花山碧桃進行雜交，選育出深粉色的“品虹”。兩個觀賞桃新品種4月上旬即可開花，彌補了早春時期缺少艷麗桃花的缺憾，填補了山桃與碧桃花期之間的空白，實現了早、中、晚品種相互搭配。

    另外，采用實生苗選種技術，通過對原生種的播種繁殖，從后代選育出變異的丁香新品種“金園”，與白色的北京丁香不同，“金園”的花色為金黃色。

    現在，北京植物園已成為北京市民春季踏青賞花的熱門目的地，整體花期可以貫穿整個春季。特別是桃花節期間，游客們將欣賞到近千個品種、百萬株各類春季花卉的綽約風姿。

    展望：創新步伐永不停止

    科研成果獲獎不是目的，而是一種榮譽、一種激勵，是對科研成果自身價值的肯定，也是未來持續創新的動力。這是所有獲獎者的共同心聲。

   北京市農林科學院蔬菜研究中心有了西瓜基因組圖譜這把“金鑰匙”，就有信心在西瓜品種改良的道路上持續創新，滿足市場的多樣化需求，不斷提升我國在世界西瓜產業的競爭力，支撐我國西瓜產業可持續發展。

   北京農學院正在努力解決結球生菜采種的世界性技術難題，爭取為廣大生產基地農戶提供質優價廉的國產結球生菜種子，使國產結球生菜種子的市場地位逐步提高。

   北京植物園將堅持不懈地致力于植物育種研究，并對這些優良品種進行規模化繁殖利用，努力提高產業化水平，擴大推廣應用范圍，全面提升北京城市園林綠化美化水平。

   我們相信，北京市科技獎勵會激勵這些默默奉獻的科技工作者加快科技創新的步伐，用更多更好更惠及民生的科技成果譜寫出絢麗多彩的華章, 為實現偉大的中國夢奉獻自己的力量!

（2014-10-10  《北京日報》第04版）