“國(guó)無農(nóng)不穩(wěn),農(nóng)以種為先?!碑?dāng)傳統(tǒng)育苗仰仗天時(shí)、囿于地力,一粒種子如何突破四季束縛,在方寸之間生根發(fā)芽?
近日,記者走進(jìn)海安市雅周現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園的組培繁育中心,仿佛踏入一座永不打烊的“瓶中農(nóng)場(chǎng)”:恒溫恒濕的空氣里彌漫著淡淡清香,上萬個(gè)透明培養(yǎng)瓶整齊列隊(duì),瓶?jī)?nèi)一株株嫩綠的種苗或舒展新葉,或萌發(fā)氣根。這里沒有土壤,不依賴自然光照,僅依托精準(zhǔn)調(diào)控的光溫水汽與科學(xué)配比的“營(yíng)養(yǎng)餐”,就能讓蝴蝶蘭、貝母、馬鈴薯等作物實(shí)現(xiàn)高效繁育。
目前,依托組培技術(shù)與智能管控協(xié)同發(fā)力,繁育中心年均培育優(yōu)質(zhì)種苗200萬株,產(chǎn)能相當(dāng)于傳統(tǒng)育苗基地的3倍,不僅破解了傳統(tǒng)育苗品種退化快、病蟲害風(fēng)險(xiǎn)高、周期長(zhǎng)的痛點(diǎn),而且培育的種苗根系更發(fā)達(dá)、成苗株高更整齊,推動(dòng)大田畝產(chǎn)提高30%以上。
一株母本“復(fù)刻”千株成苗:源頭鎖定品種純度
“師傅這一刀切得真均勻,每株都帶兩個(gè)芽點(diǎn)!”在組培繁育中心的無菌操作區(qū),正在忙碌的雅周鎮(zhèn)村民王秀英戴著無菌手套,手持消毒后的鑷子,熟練地將一團(tuán)嫩綠的作物組織分割成多個(gè)小塊,再逐一穩(wěn)穩(wěn)接入果凍狀的灰色培養(yǎng)基中,整套動(dòng)作行云流水。
組培技術(shù)是通過無菌分離、接種、培養(yǎng)基培育等步驟,培育生成完整的植株,與傳統(tǒng)大田育苗相比,組培育苗具有快速繁殖、保持原有品種優(yōu)良性狀等優(yōu)勢(shì)。而王秀英現(xiàn)在正在操作的,正是組培技術(shù)的核心環(huán)節(jié)——植物組織分離。
“通俗講就是‘植物克隆’,從優(yōu)質(zhì)的母本上取芽點(diǎn)或組織,在無菌環(huán)境中繁殖,能100%保留母本的優(yōu)良基因?!笨乞v生物公司總經(jīng)理劉麗(化名)拿起一瓶“大辣椒”蝴蝶蘭小苗介紹道,只見瓶?jī)?nèi)11株小苗經(jīng)過兩個(gè)月培育,已分出6—7株側(cè)苗,一根根嫩綠的氣根盤踞在營(yíng)養(yǎng)基上,“傳統(tǒng)育種像‘開盲盒’,而組培技術(shù)就是‘精準(zhǔn)復(fù)制’,不僅能保證品種純度,還能實(shí)現(xiàn)脫毒復(fù)壯?!?/p>
“從雜交選育種子,到最終量產(chǎn),至少需要5年時(shí)間。我們首先通過雜交育種,讓紅花和白花雜交,從其后代中篩選出花色獨(dú)特、長(zhǎng)勢(shì)健壯的個(gè)體作為母本,通過組培技術(shù)進(jìn)行規(guī)?;瘮U(kuò)繁。”劉麗舉例說,一株優(yōu)質(zhì)的“紅蘋果”蝴蝶蘭母株經(jīng)擴(kuò)繁,一年可培育出1000株左右的成品苗。“這是傳統(tǒng)分株育苗想都不敢想的速度,也是我們實(shí)現(xiàn)快速上量、滿足市場(chǎng)需求的關(guān)鍵?!?/p>
基因的純度把控始于母本篩選。在組培中心的母本區(qū),600多個(gè)品種的種苗整齊排列,涵蓋花卉、中草藥、果蔬等多個(gè)品類。前期,技術(shù)人員會(huì)挑選生長(zhǎng)健壯、性狀優(yōu)良的植株作為母株,每株母本都需經(jīng)過抗病性檢測(cè)、性狀穩(wěn)定性觀察等多種嚴(yán)格篩選,只有綜合評(píng)分達(dá)標(biāo)的“優(yōu)等生”才能進(jìn)入“克隆名單”?!拔覀兘o母本設(shè)定了‘8代上限’,超過8代就會(huì)淘汰,避免激素累積導(dǎo)致變異,從而確保每一代種苗的基因穩(wěn)定?!?/p>
而對(duì)于馬鈴薯、貝母等容易攜帶病毒的作物,組培技術(shù)的應(yīng)用更顯關(guān)鍵。傳統(tǒng)的留種方式是將種球切開分株,一株頂多變四株,還會(huì)逐年攜帶病毒退化,而組培技術(shù)則用顯微鏡剝離種球的芽點(diǎn),將其放在培養(yǎng)基中培養(yǎng)?!耙恢犟R鈴薯母本可繁育3000株脫毒苗,畝產(chǎn)直接提升30%,抗病性大幅增強(qiáng)?!眲Ⅺ惤榻B,當(dāng)前,這些脫毒苗已被浙江農(nóng)科所預(yù)訂用于田間試種。
科學(xué)“配餐”激活種苗潛能:周期品質(zhì)同步提升
母本篩選奠定了種苗的“基因優(yōu)勢(shì)”,生長(zhǎng)過程中的科學(xué)“喂養(yǎng)”則是激活潛能、保障品質(zhì)的關(guān)鍵。走進(jìn)“配餐”車間,翠綠、深褐、淡黃等各色培養(yǎng)基如調(diào)色盤般排列,空氣中飄著淡淡的香蕉甜香。
“這可不是普通‘果凍’,而是為每種植物量身定制的‘營(yíng)養(yǎng)餐’,”劉麗拿起一瓶淡黃色的膠質(zhì)狀培養(yǎng)基,“好比給不同體質(zhì)的嬰兒配奶粉?!崩锩娌粌H有氮、磷、鉀等基礎(chǔ)元素,還添加了香蕉泥、椰汁等天然提取物,“香蕉富含鉀元素,能促進(jìn)生根,椰汁能提供天然生長(zhǎng)因子,這些‘食材’比人吃的都講究!”
前期,研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過定向雜交和分子標(biāo)記技術(shù),為每種作物定制了專屬配方:比如,蝴蝶蘭喜歡偏酸性的環(huán)境,培養(yǎng)基中就會(huì)適當(dāng)增加相關(guān)的營(yíng)養(yǎng)成分;而馬鈴薯幼苗則對(duì)鉀元素需求較高,研發(fā)團(tuán)隊(duì)就會(huì)調(diào)整鉀的含量。這種定制化的培養(yǎng)基配方,能讓每一種植物在最適宜的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中生長(zhǎng),有效提高了種苗的成活率和生長(zhǎng)速度。
同樣,種苗生長(zhǎng)要經(jīng)過小苗、中苗、大苗三個(gè)階段,每個(gè)階段的營(yíng)養(yǎng)需求各不相同,所以在不同階段,“菜譜”還會(huì)動(dòng)態(tài)調(diào)整。
“小苗期重點(diǎn)促進(jìn)芽點(diǎn)分裂,培養(yǎng)基里的細(xì)胞分裂素比例更高;中苗期側(cè)重莖葉生長(zhǎng),氮元素含量會(huì)增加;大苗期則要促根壯苗,磷鉀肥和生根劑的配比是關(guān)鍵?!眲Ⅺ惤忉?,一瓶培養(yǎng)基能滿足種苗2—3個(gè)月的生長(zhǎng)需求,所以大苗期的培養(yǎng)基會(huì)特意做得更厚實(shí),確保營(yíng)養(yǎng)供給“后勁充足”。
嚴(yán)苛的環(huán)境調(diào)控為種苗生長(zhǎng)做足了“生長(zhǎng)保障”?!澳憧?,這是我們自主研發(fā)的抽拉式陽(yáng)光培養(yǎng)架,還申請(qǐng)了專利,能讓每一瓶種苗都均勻接受光照。”走進(jìn)種苗不同階段的車間里,溫度顯示屏實(shí)時(shí)顯示著不同區(qū)域的數(shù)值:出苗區(qū)域穩(wěn)定制熱,而小苗區(qū)則需要通過制冷間將溫度控制在23.5℃左右,每天光照時(shí)間超過12小時(shí)。
通過植物快速繁殖技術(shù)的應(yīng)用,克服植物自然生長(zhǎng)的周期性、季節(jié)性,以及土地資源的限制,從而實(shí)現(xiàn)種苗的周年生產(chǎn)?!皞鹘y(tǒng)育苗受季節(jié)影響,一年只能培育一季,而我們這里一年四季都能生產(chǎn)?!眲Ⅺ惤榻B,蝴蝶蘭種苗從組織分離到長(zhǎng)成大苗只需6個(gè)月,比傳統(tǒng)育苗周期縮短了一半;貝母種苗的成活率大大提升,且長(zhǎng)勢(shì)均勻、抗病性強(qiáng)。畝產(chǎn)提升30%,產(chǎn)品溢價(jià)達(dá)35%。中心年產(chǎn)量達(dá)100萬株,顯著提升了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
“本地育”到“全國(guó)供”:特色種苗暢銷市場(chǎng)
“這批是發(fā)往泰州宜高能源的蝴蝶蘭中苗,客戶這個(gè)月就要交貨,現(xiàn)在正在趕工?!碑?dāng)天,在發(fā)貨區(qū),工人們正忙著給泰州蝴蝶蘭基地的訂單打包,每箱裝40瓶蝴蝶蘭中苗,瓶身用無菌薄膜包裹,泡沫隔板精準(zhǔn)卡合,確保運(yùn)輸過程中種苗不受損。
自去年落戶海安以來,科騰生物年產(chǎn)300萬株組培苗,產(chǎn)品涵蓋花卉、中草藥、果蔬三大類?!拔覀儾扇 凿N定產(chǎn)’的模式,現(xiàn)在已經(jīng)接到200萬株的訂單,主要來自長(zhǎng)三角地區(qū),還有不少?gòu)V州的客戶慕名而來?!眲Ⅺ愓f。
“科研院所擅長(zhǎng)前端育種,我們擅長(zhǎng)后端工廠化推廣,雙方優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)?!背嗣嫦蚴袌?chǎng)銷售,公司還與南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、江蘇農(nóng)科院等科研院所開展合作,成為科研成果轉(zhuǎn)化的“中試基地”,讓實(shí)驗(yàn)室里的育種成果通過組培技術(shù)快速實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。目前,公司與浙江農(nóng)科所合作的貝母組培苗項(xiàng)目已完成實(shí)驗(yàn)室階段的培育正在進(jìn)行田間試種,“如果試種成功,明年就能大規(guī)模推廣,能幫農(nóng)戶降低一半以上的種苗成本?!?/p>
組培不僅讓“一株苗變千株苗”成為現(xiàn)實(shí),還打通了科研與市場(chǎng)的壁壘,讓“走出去”的種苗反哺“本地特色”。比如,雅周芋頭口感佳但育苗周期長(zhǎng),李堡貝母品質(zhì)優(yōu)但病毒病頻發(fā),公司計(jì)劃針對(duì)性研發(fā)專屬組培方案,與農(nóng)戶建立“企業(yè)+基地+農(nóng)戶”的合作模式,讓本地特色作物用上“定制種苗”。
如今,企業(yè)的種質(zhì)資源庫(kù)已擴(kuò)容至600多種,申請(qǐng)18項(xiàng)專利,30余個(gè)自主培育品種正在申報(bào)國(guó)家新品種權(quán),涵蓋蝴蝶蘭、鐵皮石斛、藍(lán)莓、生姜等多個(gè)品類,各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于傳統(tǒng)育種,一套成熟的生物組培育工藝流程已然形成?!拔覀儗逊N質(zhì)資源庫(kù)建成種質(zhì)資源保護(hù)中心,形成保育體系,同步加強(qiáng)建設(shè)育、繁、推一體化模式的種植集群,引領(lǐng)示范帶動(dòng)全省現(xiàn)代種業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展?!眲Ⅺ愓f。
種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”。2025年中央一號(hào)文件提出,深入實(shí)施種業(yè)振興行動(dòng),發(fā)揮重大農(nóng)業(yè)科研平臺(tái)作用,加快攻克一批突破性品種??乞v生物的崛起,正是南通科技育苗產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展的縮影。
如東縣曹埠鎮(zhèn)的種苗中心年供苗超3000萬株,讓西藍(lán)花、番茄種苗遠(yuǎn)銷全國(guó)各地;海門普農(nóng)農(nóng)業(yè)的智能育秧中心實(shí)現(xiàn)水稻育秧全程自動(dòng)化;如皋白蒲智能育秧中心年育秧能力達(dá)200萬盤……如今的南通,已形成“多點(diǎn)突破、集群發(fā)展”的科技育苗格局,這些瓶中培育的“農(nóng)業(yè)芯片”,正源源不斷地輸送到田間地頭,讓農(nóng)業(yè)科技真正結(jié)出豐碩果實(shí)。


