云南“洋芋”革命 土豆身后的主粮“大身份”

在默默搞了30年“幕后”科研工作后，随着“马铃薯科学研究院”的挂牌成立，云南师范大学生命科学学院教授、薯类作物研究所所长李灿辉感觉自己站到了“风口浪尖”上。 头一次有这样的感觉，是在今年1月。网络爆出的《云南师范大学关于部分机构调整的通知》显示，学校要设立马铃薯学院。这份文件，引发了社会各界热议，这些议论中，更多的是好奇：不就是洋芋吗？这值得开个学院？学什么？ “一片倒”式的舆论让人颇感无奈。9月21日，云师大马铃薯科学研究院正式挂牌成立，红布一揭，许多质疑、问题都有了答案。在马铃薯身上，到底哪些基因在影响着马铃薯的产量、品质、抗旱、抗寒性能？马铃薯是否能像玉米一样通过种子播种，而不是块茎进行繁殖？ 在这个科学研究院里，科研人员正在进行着一场“马铃薯革命”。 为啥研究洋芋？ 土豆身后的主粮“大身份” “我们希望更多人能够了解我们在做什么。”李灿辉严肃地说。 这确实是一件不应该添加任何戏谑的事情——小小马铃薯，影响着全省三分之一人口的经济社会发展问题。 在云南，94%以上的国土面积为山区和半山区，非常适于马铃薯种植；低纬高原的立体气候、濒临东南亚国家的区位优势及一年四季大规模的马铃薯生产，为马铃薯研究和产业发展提供了得天独厚的优越条件。马铃薯不仅是贫困山区人民的主要粮食和经济来源，也是实施精准扶贫所依赖的主要作物。 但更为关键的是，马铃薯是云南仅次于水稻和玉米的第三大主要粮食作物。如果考虑玉米在云南的主要用途为饲料，发展空间受限，马铃薯事实上是第二大主要粮食作物。 出生于1960年的李玲现在还记得，在自己17岁到晋宁二街公社甸头大队下乡的时候，洋芋就是当时的主粮。 “那个地方是山地、旱地，只能种洋芋，一天两顿饭，每顿三个洋芋，物资缺乏，也没有什么菜。但洋芋非常抵饱，吃上两个就能抗住一下午的重体力活。”在那个粮食紧张的特殊年代，洋芋，填饱了不少国人的肚子。 居安思危。眼下，马铃薯成为国人“紧紧把饭碗端在自己手上，饭碗里要装着中国粮”的一项重要保障。 国际植物基因组学界领军人才黄三文研究员，被聘为马铃薯科学研究院院长。“马铃薯是我国第四大主要粮食作物。在可耕地和水资源日益紧缺的情况下，水稻、小麦和玉米的适宜种植区域将难有较大拓展，增产和增收的潜力较小。马铃薯因适应性广、节水高效，存在巨大的增产和增收空间。在同等条件下，其单位面积蛋白质产量分别是小麦的2倍、水稻的1.3倍、玉米的1.2倍，营养均衡，责无旁贷地承担了保障我国粮食安全的重任。”黄三文介绍。在2020年我国粮食达500亿公斤的增产计划中，马铃薯即承担了250亿公斤的增产份额，充分说明了马铃薯对我国粮食安全保障的重要作用。 为啥成立学院？ 全省仅30多位“洋芋专家” “我们师大的马铃薯研究所已经有40多年历史，一直从事马铃薯脱毒种薯生产技术体系、马铃薯新品种选育、马铃薯育种资源创新、马铃薯种质资源库、马铃薯国家标准、重要病害防治、人才培育等工作。”李灿辉介绍。 云南省是我国传统的马铃薯生产大省和产业优势发展区。近10年，云南马铃薯的平均种植面积和总产量均超千万（亩/吨），分别位居国内各省市的第4和第3位，约占全国的9.5%和11%；平均产量略高于全国平均水平；马铃薯薯片加工业居国内同行前列，马铃薯淀粉加工业在国内占有重要地位；据不完全统计，迄今云南选育和审定了70多个马铃薯新品种，约占改革开放后全国审定品种的1/5。 但云南的马铃薯产业始终面临一个问题：专业人才急缺。这也是全中国马铃薯产业所面临的问题。 据不完全统计，在全云南种植马铃薯的一千余万亩土地背后，“洋芋专家”仅30多人，而全国马铃薯种植面积达1.5亿亩，具有研究生学历的科研人员约300人。 如果没有科研人员开展马铃薯品种选育、病害防治等科研工作，农民很难获得高产、优质、适应性强的新品种，难以实现预期的种植目的。 换句话说，马铃薯在粮食安全方面的保障效果就会大打折扣。 尽管是个冷门的专业，但因为马铃薯产业的发展态势良好，每年从师大薯类作物研究所毕业的“马铃薯研究生”都是供不应求。但在过去十几年的时间里，这里的毕业生一共也没超过20个，并且其中的绝大多数还去了省外就业。 问题的根源，在于招生指标。“过去的十多年里，我们研究生阶段招生一直在生科院，招收植物学、环境生物学、生物化学与分子生物学三个专业的研究生，研究方向主要为马铃薯。但名额非常有限，少的时候一年只有1个，多的时候一年就有三四个，而且学生培养出来以后，留在省内工作的只是个位数，大部分毕业生在省外找到了更好的就业机会，人才供不应求。”李灿辉介绍，主要问题还是因为招生指标分配，这也是云师大为何要升级马铃薯研究队伍的原因之一。 按照校方规划，升级之后，这个马铃薯科学研究院的研究生招生规模将达到每年20人。此外，在不远的未来，马铃薯科学研究院还有招收本科生的计划。“国内现在还没有任何一个学校设有马铃薯研究方面的本科生专业，但随着产业发展和市场需求，我们对此持乐观态度。”李灿辉举例，“像云南农大设有烟草学院和普洱茶学院，这都是高校产学研一体化的结果。” 到底研究些啥？ 开发品种 用种子繁育马铃薯 要让网友们“失望”的是，马铃薯科学研究院不设“炸洋芋系”、没有“酸辣土豆丝系”，招的学生也不一定爱吃“老奶洋芋”。 如何吃洋芋、怎么开发洋芋副产品并非马铃薯科学研究院目前的科研课题。但他们会思考如何高效、迅速地选育出适合炒土豆丝、适合炸薯条、适合做薯片的不同马铃薯品种。 “我们现在主要开展的工作有两项，一是四倍体马铃薯基因组计划，二是二倍体马铃薯杂交育种。目标是将马铃薯由‘四倍体育种-种薯繁殖’研究技术体系转变为‘二倍体杂交育种-种子繁殖’的研究技术体系。简单来说，就是用种子种马铃薯。” 在薯类作物研究所，或者说，现在的马铃薯科学研究院里，一切科研项目都是为了提高马铃薯生存适应性、提高产量，并让马铃薯更符合消费者的需要。 “研究马铃薯是一项很复杂的工作，就拿新品种选育来讲，因为马铃薯普通栽培种为四倍体，同源四倍体遗传的复杂性及高度杂合的染色体组，致使四倍体马铃薯育种周期漫长。马铃薯不同物种间的杂交障碍及普通栽培亚种近交衰退等，进一步提高了选育优良新品种的难度。国外马铃薯育种效率为十万分之一，周期一般为11-13年。块茎繁殖系数低、成本高、种性容易退化、种薯贮运困难、质量难以监控，极大制约了新品种的大规模推广应用。”如果这个项目研究成功，那么马铃薯新品种选育的速度、生产效率将会大大提高。“过去，收获一吨马铃薯必须留存200公斤做种薯，但如果我们能通过种子进行繁育，那么一调羹种子就可以播种一亩土地。” 这并非异想天开。2011年来，随着我国黄三文研究员主导的马铃薯单倍体和双单倍体基因组测序和解析，特别是马铃薯杂合二倍体和四倍体基因组计划即将完成。在此基础上，揭示和突破二倍体马铃薯自交不育和近交衰退，将使马铃薯“二倍体杂交育种-种子繁殖”体系成为可能。 能有哪些影响？ 即时见效 让农民腰包鼓起来 篆新农贸市场。这里号称是昆明菜品种类最齐全、最多元的菜市场。在这个市场里，小贩们的红皮黄心洋芋卖4到5块一公斤，而一种紫皮紫心的新品种洋芋卖到了15块钱一公斤。而事实上，两个品种的洋芋在种植条件、口感、营养成分上相差无几。但因为后者是新上市品种，量少，“尝鲜”的市民很愿意花高出普通洋芋几倍的价钱“买单”。两种马铃薯都是由师大的马铃薯研究所选育出的品种，前者称为“合作88”，后者称为“师大6号”。 对于种洋芋的山区农民而言，新品种的选育、推广，意味着他们的腰包有了鼓起来的新机会。 寻甸、东川，昆明两个贫困面较高的县区。在这里，马铃薯科学研究院将与当地政府继续开展长期合作。“我们已经和寻甸合作了近30年时间。我们在实验室里选种、育种，然后在寻甸进行试种，成功的话再在全县推广。目前我们已经在寻甸县六哨乡合作建立了一个马铃薯良种繁育基地，为下一步全面推广种植提供支撑。”李灿辉介绍。 马铃薯是寻甸的主要粮食作物，种植面积大约有40万亩，年亩产大约1.5吨。通过引进抗性更强的马铃薯品种，再利用先进的种植技术，完全可以实现年亩产2.5吨左右，以此提高农民收入。 2000年以来，以“合作88”为代表的新型马铃薯品种，常年播种面积约占云南省的40%，年新增产值达30多亿元。农民种植一亩马铃薯的年收入可以达到5000元左右，而种植水稻却仅仅只能达到700元左右，巨大的经济效益使得目前马铃薯产业已经成为云南省继烟草之后，推动经济社会快速发展的重要农业产品之选。 记者 李双双（昆明日报）