梨花盛開(kāi)滿枝丫

文/蔡漪鈴（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)）

2022年10月16日，黨的二十大報(bào)告中關(guān)于“鄉(xiāng)村振興”的論述，指引著我們農(nóng)科學(xué)子前進(jìn)的方向。報(bào)告中指出，要“樹(shù)立大食物觀，發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)，構(gòu)建多元化食物供給體系。發(fā)展鄉(xiāng)村特色產(chǎn)業(yè)，拓寬農(nóng)民增收致富渠道。鞏固拓展脫貧攻堅(jiān)成果，增強(qiáng)脫貧地區(qū)和脫貧群眾內(nèi)生發(fā)展動(dòng)力”。隨著人們生活水平的提高，我們不再只追求吃飽，更追求吃得營(yíng)養(yǎng)、健康。近年來(lái)，前輩們的研究接踵落地鄉(xiāng)村，科學(xué)的種植技術(shù)和優(yōu)質(zhì)的種植資源帶來(lái)更多物美價(jià)廉的農(nóng)產(chǎn)品，也為鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)帶來(lái)更高的回報(bào)和收益，這吸引了更多人才留在鄉(xiāng)村、加入鄉(xiāng)村，為鄉(xiāng)村振興帶來(lái)更多活力。

我是南京農(nóng)業(yè)大學(xué)一名果樹(shù)學(xué)專業(yè)的研究生，來(lái)自一個(gè)100多人的大團(tuán)隊(duì)，在不到10年的時(shí)間里，課題組因在“梨種質(zhì)資源創(chuàng)新”上的突出貢獻(xiàn)兩次獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)“二等獎(jiǎng)”。

梨，是我們國(guó)家的三大水果之一，產(chǎn)量?jī)H次于柑橘和蘋(píng)果，現(xiàn)有栽培面積超過(guò)1300萬(wàn)畝，總產(chǎn)量突破1600萬(wàn)噸。我國(guó)梨的種類多，分布廣。經(jīng)過(guò)幾十年的努力，1000多份來(lái)自國(guó)內(nèi)外的珍貴梨種質(zhì)資源在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源圃中得到了妥善保存和利用，這就像一本梨的“百科全書(shū)”，藏著梨種質(zhì)資源改良的密碼。從這里，“寧酥蜜”等5個(gè)新品種進(jìn)入百姓餐桌，不同喜好的消費(fèi)者都能找到自己的“夢(mèng)中情梨”；與此同時(shí)，國(guó)際上第一個(gè)梨全基因組精細(xì)圖譜在這里誕生，我們可以從分子生物學(xué)的角度，在微觀層面探究梨的各個(gè)基因如何協(xié)同工作……

即使如此，仍有個(gè)問(wèn)題困擾著我們，那就是梨的自交不親和性。為了保證遺傳多樣性，幫助梨更好地進(jìn)化和適應(yīng)環(huán)境，梨逐漸形成了這個(gè)特性。即便梨花同時(shí)擁有雌雄花蕊，但其自身的花粉卻不能讓雌蕊成功受精，只有當(dāng)其他品種的花粉落在雌蕊柱頭，才能完成受精過(guò)程。

為了便于管理和采摘，商業(yè)化栽培梨時(shí)，往往大面積只栽培一個(gè)品種。為了解決自交不親和問(wèn)題，常常需要在主栽品種旁配置其他品種的授粉樹(shù)或利用昆蟲(chóng)授粉。然而，這雖然能一定程度解決自交不親和問(wèn)題，卻也加大了管理難度，其成功率因受天氣等因素影響，也并不可控。

2012年，我們團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種“液體授粉技術(shù)”，能大大提高授粉效率，一位工人僅需半個(gè)小時(shí)便能完成一畝梨園的授粉工作，每個(gè)花序的坐果率升至80%，可以說(shuō)從科技的源頭改變了靠天吃飯的命運(yùn)。

不過(guò)，要確保人工授粉的成功率，用來(lái)配制授粉液的梨花粉萌發(fā)率必須達(dá)到30%以上。那么，要如何提高花粉萌發(fā)率呢？

我們首先從梨花粉的品質(zhì)和梨花粉培養(yǎng)液入手。研究的第一步離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)材料的采集。每年3月底4月初，是梨花盛開(kāi)的季節(jié)。我們暫時(shí)忘記了之前4月看梨花，8月嘗梨果的游客身份，分散到江浙滬的各個(gè)梨園，迎著春寒酷暑，采滿幾個(gè)28寸行李箱的梨花帶回實(shí)驗(yàn)室保存。梨花一到，最重要的花粉采集和保存工作就開(kāi)始了。這個(gè)時(shí)候，實(shí)驗(yàn)室100多名同學(xué)都會(huì)在空閑時(shí)間幫忙剝花瓣、掐花柱（一般地說(shuō)植物的花分為雌蕊和雄蕊兩部分，花柱屬于雌蕊部分，是花粉管進(jìn)入子房的通道）、取花藥（花絲頂端膨大呈囊狀的部分，是雄蕊的重要組成部分）?；ㄋ幹刑N(yùn)藏著數(shù)不盡的花粉粒，干燥后的花藥將被存在硅膠中冷凍保存，供往后一年的研究使用。

花粉本身的品質(zhì)和活力決定授粉的成敗。我們正在開(kāi)發(fā)一套適合田間檢測(cè)的系統(tǒng)，不同萌發(fā)率的花粉將在試劑處理下呈現(xiàn)不同顏色，以此判定待授粉花粉活力的高低。梨的基因中有不少與花粉的萌發(fā)、花粉管的生長(zhǎng)有關(guān)。我們?cè)谏韺?shí)驗(yàn)的同時(shí)，也會(huì)運(yùn)用分子生物學(xué)的手段，通過(guò)基因的過(guò)表達(dá)和敲除技術(shù)，探索基因過(guò)量表達(dá)或是表達(dá)缺失對(duì)梨花粉生長(zhǎng)過(guò)程的影響。

此外，梨花粉培養(yǎng)液的配比和溫度、pH值變化都會(huì)對(duì)花粉的生長(zhǎng)過(guò)程造成影響。考慮到田間處理的特性，我們?cè)谇叭说幕A(chǔ)上，在實(shí)驗(yàn)室配置了不同組合的培養(yǎng)基，力求用最低的成本、最簡(jiǎn)單的配置方法讓梨花粉達(dá)到最高的萌發(fā)率。

希望在不久的將來(lái)，我們實(shí)驗(yàn)室?guī)熒找寡芯康某晒軌蛟诋a(chǎn)業(yè)應(yīng)用中落地生根，讓梨花滿枝丫，梨樹(shù)碩果累，梨果更香甜，梨農(nóng)更富裕。