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开拓创新挥就强农异彩,砥砺前行丰收夺目成果
发表时间 2017-10-24 14:47 来源 本站原创

  ---记河北省现代农业产业体系蔬菜创新团队温室用蔬菜新品种选育与示范

  岗位专家范妍芹研究员

  导读:辣椒为茄科辣椒属一年生或多年生草本植物,别名又叫青椒、菜椒、番椒、海椒秦椒、辣子、辣角、灯笼椒、柿子椒等。辣椒包括辣椒和甜椒,甜椒是辣椒的一个变种,果实变大,果肉变厚,果实多为灯笼形。辣椒在我国各地普遍种植,是我国栽培面积最大的蔬菜作物之一,成为世界重要的栽培区域带。

  甜椒是适合生吃和炒食的蔬菜,含丰富维他命C和B及胡萝卜素为强抗氧化剂,可抗白内障、心脏病和癌症。越红的甜椒营养越多,所含的维他命C远胜于其他柑橘类水果,所以较适合生吃。辣椒还可以解热 镇痛 防癌 增加食欲 帮助消化 降脂 减肥。彩椒是甜椒中的一种,新培育出来的品种还有红、黄、紫,白等多种颜色,因其色彩鲜艳,多色多彩而得其名。彩椒富含多种维生素(丰富的维生素C)及微量元素,不仅可改善黑斑及雀斑,还有消暑、补血、预防感冒和促进血液循环等功效。为了更好的研究和培育甜(辣)椒新品种,我国的农业专家和科技工作者专心致志,付出了大量的心血。河北省现代农业产业体系蔬菜创新团队就是其中的一支优秀科研团队,其温室用蔬菜新品种选育与示范岗位专家范妍芹研究员就是其中的杰出代表。

  范妍芹 女 河北省农林科学院经济作物研究所,任茄果类研究室主任、研究员,从事蔬菜遗传育种研究30余年,现为享受国务院特殊津贴专家,河北省有突出贡献的中青年专家,农业部高级专家库蔬菜专家,河北省农业专家咨询团专家,河北省农科院蔬菜创新团队首席专家,河北省现代农业产业体系蔬菜创新团队温室用蔬菜新品种选育与示范岗位专家,中国园艺学会辣椒研究会理事。

  主持承担国家863计划、国家支撑计划、科技部成果转化资金、省科技支撑计划、省自然科学基金、省财政专项等科研项目40余项。利用自己发现的甜椒雄性不育源,经十几年的研究、选育,在国内首次育成甜椒雄性不育两用系AB91,并首率先利用不育系育成早、中、晚熟配套的冀研系列甜(辣)椒杂交种,其中5个通过国家蔬菜品种鉴定,14个通过省级品种审定或鉴定,冀研6号被农业部确定为全国区试对照品种。获新品种权3项。解决了甜椒一代杂种种子生产人工去雄的难题,突破了国内外利用自交系选育甜椒杂交种的方法,在国际上处于先进水平。先后获省部级科技进步一等奖1项,二等奖3项,三等奖5项,河北省十大优秀发明奖1项。发表学术论文60余篇,编著科技书籍6部。

  范妍芹认为人活着就应该有所作为,有责任去承担起使祖国兴旺发达的神圣的历史使命。因此,三十年来,一直遵循着马克思的“有幸从事科学工作的人,应该用自己的学识为人类谋幸福”的教导,一直奋斗在蔬菜科研第一线,面对枯燥、繁琐、四季繁忙的甜椒育种工作,年复一年默默耕耘,努力将自己所学到的知识,贡献给祖国和人民。改变我国农业的落后面貌,赶上和超过世界先进水平是她一生的理想和追求。

  一、研究解决制约产业发展的关键技术和关键问题

  随着我国设施蔬菜迅速发展,生产上存在着品种结构不尽合理,大路品种多,高档特色品种少,适宜不同设施栽培的专用型优良品种缺乏,在商品性、抗病性、产量上有待提高,以及甜椒杂交种子生产蕾期人工去雄操作难度大,用工多,成本高,纯度难以保证等问题,制约了蔬菜产业发展,影响到蔬菜产业的提质增效。为解决上述问题,河北省现代农业产业体系蔬菜创新团队的科技工作者在科研工作中善于钻研,勇于探索,敢于创新,取得了显著成绩,范妍芹是突出代表。

  1. 千辛万苦育成甜椒雄性不育系AB91解决杂交制种难题

  甜椒杂种优势非常显著,增产潜力很大。杂交种子的选育和生产需要蕾期人工去雄,开花后再授粉。由于甜椒花朵小而脆嫩,蕾期人工去雄操作难度大,要求技术性强,用工多,成本高,纯度难以保证,影响了甜椒一代杂种在生产上大面积推广应用。迄今为止,利用雄性不育系生产杂交种是免去人工去雄环节、简化杂交制种程序、降低制种难度和成本、保证种子纯度最为经济有效的途径。因此雄性不育的研究和利用倍受国内外育种专家的重视,但因为甜椒雄性不育资源贫乏,特别是不育性稳定、农艺性状优良的不育材料更为缺乏,而且选育难度大,严重制约了该方法的实际应用。为解决这一难题,范妍芹立志要在雄性不育的研究上有所突破。怀着对事业的热爱和责任感,收集创新了上千份种质资源,积累了大量试验数据。

  没有甜椒雄性不育源,她只有从田间寻找自然突变株,据国外资料报道,植物雄性不育的突变频率极低,大约为几万分之一,而且不同品种突变率也不同,这真是大海里捞针。

  甜椒花朵小,花药上散布的花粉更小,不认真仔细观察很难看清楚花药上是否有花粉,为寻找雄性不育株,在甜椒开花期,蹲在地里仔细观察每一朵花,一蹲就是几十天,头顶烈日、汗流浃背不用说,常常是腰膝酸软,两眼酸胀。功夫不负有心人,经过多年坚持不懈的努力,连续对几百份甜椒资源的观察,终于在一个国外引进的材料中发现了一棵植株开花后,花药上没有花粉,通过试验室显微镜镜检花药内无花粉,确定是一棵雄性不育株。发现的甜椒雄性不育源为甜椒种质资源创新和新品种选育奠定了坚实的基础。

  由于该不育株生长势势弱、抗病性差,在田间几经濒临死亡,经采用露地转入保护地、杂交、自交分离等方法,最终将不育源保持繁殖下来。针对其农艺性状差,难以在生产上利用的问题,在雄性不育系选育过程中,连续多代对主要农艺性状进行选择、改良、提高。为提高不育系的抗病性和适应性,又采用病圃筛选,露地与保护地穿梭育种程序,经十几年的选育,最终育成不育性与优良农艺性状、抗病性、高配合力、高度统一的甜椒雄性不育两用系AB91。解决了我国甜椒杂交制种人工去雄的难题,突破了国内外利用自交系选育甜椒杂交种的方法,打破了国内大果型彩色甜椒生产依赖国外种子的局面。专家鉴定,AB91的育成填补国内空白,在国际上处于领先水平,为甜椒杂优利用开辟了一条新途径,具有较大的学术价值和实用价值。

  范妍芹并没有浅尝辄止,为使自己发现并育成的甜椒雄性不育系AB91应用于生产实际中,又对AB91雄性不育败育机理进行研究,在多年的研究基础上,明确了其败育机理,建立了一个以三个关键技术为一体的高效率的甜椒核不育"两系法"育种技术体系,提高了育种效率,突破了因恢复系缺乏而制约甜椒雄性不育杂优利用的难题,解决了杂交种子生产人工去雄的难题,探索出一条甜椒核雄性不育育种新途径。利用雄性不育杂种优势育种技术,大大降低杂交制种难度和成本,为利用雄性不育系选育甜(辣)椒杂交种提供技术支撑。

  2. 选育适宜设施栽培的冀研系列甜(辣)椒新品种

  我国甜辣椒生产上存在着一是品种结构不尽合理,适宜不同设施栽培的专用型优良品种缺乏,在商品性、抗病性、产量上有待提高;二是大路品种多,高档特色品种少,尤其是彩色椒生产以国外进口彩色椒品种为主,主导着当前国内彩椒生产与种子市场,缺乏自育优良品种等问题,制约了蔬菜产业发展。温室用蔬菜新品种选育与示范岗位专家范妍芹研究员针对这些问题,从种质资源创新入手,引进国内外大量种质资源,经多年的观察、鉴定、筛选出农艺性状优良的种质资源,通过杂交、自交及多年定向系统选育创新出一批熟性不同、果色不同、果实商品性好、连续坐果性好,抗病、抗逆、产量高、适宜设施环境栽培的优良种质资源。

  针对甜辣椒杂交制种,蕾期人工去雄操作难度大,用工多,成本高,纯度难以保证的难题,利用建立的雄性不育育种技术进行雄性不育基因的转育,以育成的甜椒雄性不育系AB91为不育源供体,以果实商品性好、果色不同、连续坐果性好,抗病、抗逆、产量高的优良自交系为转育对象,经杂交、自交、测交,创造不同类型的甜椒、辣椒雄性不育资源。目前正在创制的甜椒、辣椒种质资源有不同熟性、不同果实形状、不同类型的甜椒、辣椒100余份,着重商品性好、耐低温弱光、连续坐果性好、抗病、不同果色等特色甜椒、辣椒资源创新,以解决我国甜辣椒品种遗传基础狭窄、特色资源少的问题,为培育生产上需求的多样化新品种奠定基础。

  利用建立的甜椒雄性不育杂优利用技术,开展适宜设施栽培的不同类型的甜椒、辣椒新品种选育。利用创新的种质资源,已育成早、中、晚熟配套,果大肉厚、果色不同、商品性好、抗多种病害、抗逆、适宜多种栽培形式的冀研系列杂交种14个,其中冀研5号、冀研6号、冀研15号、冀研16号、冀研108通过国家级蔬菜品种鉴定,冀研6号还被列为全国青椒区试对照品种,冀研4号、冀研5号获“河北名牌产品”和“河北农业名优产品”, 获新品种权3项。满足了生产对优质、高产、抗病、多样化品种的的需求,丰富了品种类型。突破了国内外仍是利用自交系选育甜椒杂交种的方法,在国内外发表的几十篇研究论文已被多次引用,在国内外同行中影响较大,并得到高度评价,其研究达国际领先水平,实现了她赶超世界先进水平的愿望。其研究成果 “甜椒雄性不育两用系AB91的选育及利用”获省科技进步二等奖和河北省十大优秀发明奖;“甜椒核雄性不育资源创新及系列新品种选育”获省科技进步二等奖,AB91也获得国家新品种保护权,其建立的甜椒核雄性不育育种技术被列入国家863计划、国家支撑计划进行研究。另外与东北农业大学合作完成的国家863计划“出口型优质抗病蔬菜杂交育种技术研究与应用”获黑龙江省科技进步一等奖。利用不育系育成的冀研6号和冀研8号获省科技进步三等奖2项。利用不育系育成的冀研16号是通过国家级蔬菜品种鉴定的青椒、彩椒兼用品种,即可作为青椒栽培,又可作为彩色椒栽培,2017年“优质、高产、抗病甜椒新品种冀研16号的选育及应用”申报河北省科技进步奖。近年来还育成奶油椒、紫星椒、皇冠椒等彩色椒品种,在生产上应用,打破了彩椒生产上缺乏自育优良品种的局面。

  二、研究出不同栽培形式的配套栽培关键技术,促进了甜辣椒生产规范化

  农业科学是一门实用型科学,不仅要扎实的理论知识,而且还要深入田间地头,饱经风吹日嗮,严寒酷暑。农业科研最终目的是要将成果转化为生产力,在农业生产中大面积推广,为广大农民带去实实在在的收益。因此,岗位专家范妍芹研究员与团队成员先后多次深入综合试验站、蔬菜生产主产区开展调研、指导,为农民讲解新品种、新技术,为农民解决生产中遇到的问题。在田间地头,与农民交流过程中,范妍芹研究员发现农民对设施甜辣椒栽培的一些关键技术掌握不好,栽培技术不规范,没有掌握如何应对灾害天气的管理技术等问题。为解决农民在生产中遇到的这些问题,先后制定出日光温室春提前配套栽培关键技术、日光温室秋延后配套栽培关键技术、塑料大棚春提前配套栽培关键技术、塑料大棚秋延后配套栽培关键技术、彩色椒配套栽培关键技术,其中制定的《甜椒日光温室秋延后栽培技术规程》被河北省质量技术监督局审定为河北省地方标准。

  范妍芹研究员根据自己多年的生产实践经验,结合农民经常提出他们在生产中遇到的一些实际问题,编写了《辣椒周年生产关键技术问答》和《棚室辣椒栽培关键技术与疑难问题解答》科普书籍,并把这些科普书籍赠送给农民,以解决他们在生产中遇到的实际问题。

  通过这些栽培技术的实施,促进了甜辣椒生产规范化、标准化,为市场提供合格产品,提升产品市场竞争力,提高产量10%以上,增加农民收入,减少农药使用量,减少污染,保护环境,具有很好的社会效益和生态效益,促进了设施蔬菜生产提档升级。

  三.春风化雨言传身教扶生产 ,让科研释放出巨大的生产力和经济潜力

  科研与生产脱节这是农业生产中存在已久的老问题。为使研究出的新品种、新技术尽快与农民对接,用于生产,转化为生产力,坚持科研与生产相结合。温室用蔬菜新品种选育与示范岗位专家范妍芹研究员带领团队成员便走基层、走到田间,与基层推广试验站和合作社有效结合,三方共同发力,让农业科技成果很快在大地上生根结实。通过河北省现代农业产业技术体系蔬菜创新团队这一平台,岗位专家与试验站、合作社对接,“岗位专家+试验推广站+合作社,三箭齐发促科技成果落地生根,冀研系列新品种、新技术受到农民的欢迎。

  占地2000余亩的“鹏瑞”合作社,为甜辣椒新品种及其配套高产栽培技术的落地推广提供了广阔的空间,该合作社社长曹臣梁介绍说:“园区发展中最大的问题是缺好品种、新技术,河北省现代农业产业体系蔬菜创新团队就是及时雨。专家选育的甜椒新品种果形好、颜色正、品质优,在市场上十分畅销。我种的范妍芹老师选育的彩椒,在北京农展馆论个卖,每个卖到3块钱,每亩地能净赚3万多块钱。岗位专家和推广试验站的技术人员还经常来基地搞培训,方圆十里八村的菜农都愿意来听。”岗位专家育成的冀研系列新品种、研发集成的新技术在成安县鹏瑞蔬菜种植专业合作社、邯郸市康源种植有限公司大面积示范推广外,还带动辐射到磁县、临漳、峰峰矿区、邯郸县、涉县及邢台市等地区。

  据了解,河北省现代农业产业体系蔬菜创新团队岗位专家范妍芹研究员带领她的团队多年来不断深入邯郸、石家庄、沧州、衡水综合推广试验站以及蔬菜主产区,为菜农推广新品种、新技术,取得了可喜的成果。据不完全统计,通过技术示范和推广,减少蔬菜生产农药使用量30%,平均亩增产10%-12%,亩增纯效益1000-2000元。通过辐射带动,河北省的邢台、石家庄、沧州、衡水、唐山、廊坊等地区示范推广外,还辐射到河南、山西、内蒙、山东、广东等地,育成的冀研系列品种累计推广近百万亩,取得了显著的经济效益。

  由于在农业科技创新工作中成绩突出,曾获河北省优秀共产党员、河北省农业科技先进工作者、河北省三八红旗手、河北省直五一奖章、河北省青年科技标兵、第七届中国农学会青年科技奖、河北省第二届青年科技奖、第四届河北省优秀发明者、“巾帼建功”明星等称号。河北省人事厅分别给予记二等功和三等功奖励各一次。

  栉风沐雨创佳业,砥砺前行续华章!范妍芹及她领导的育种创新团队并不满足一时的成绩,她深深懂得,只有创新才有发展,只有发展才是创新的最终目的。她们会继续发扬团队协同作战的精神,凝成一股矢志不移的创新力量,坚守一分默默奉献的担当意识,勇挑重担,奋发有为,积极参与科技扶贫、科技富民,为农民依靠科技脱贫致富提供支撑,为农村社会共享科技进步成果贡献智慧和力量,把论文写在祖国的大地上,把科技成果应用在强农富民的伟大事业中,预祝她们百尺竿头,更进一步,在不久的将来取得更辉煌的成绩!