微型薯技術將育種周期縮短一半

——訪(fang)農業部薯(shu)類作(zuo)物指導組(zu)專(zhuan)家、華中農業大學教授謝從華

《 農民日報 》（ 2014年(nian)01月27日   06 版）

   
圖為謝從華（中(zhong)）在做田間鑒定。

    資料圖(tu)片

    編者按(an)

    我(wo)國馬鈴(ling)薯(shu)種植面積世界(jie)第一(yi)(yi)，但單(dan)產(chan)水平僅列93位，平均畝產(chan)960公(gong)斤，遠(yuan)遠(yuan)低于世界(jie)平均水平（3噸(dun)左右(you)）。然而我(wo)們不缺先(xian)(xian)進的(de)技(ji)術，我(wo)國在微型薯(shu)應(ying)用(yong)于種薯(shu)生產(chan)體系方面走(zou)在世界(jie)前(qian)列。微型薯(shu)的(de)應(ying)用(yong)使馬鈴(ling)薯(shu)繁殖周期在我(wo)國縮短至四年，較國外減少一(yi)(yi)半左右(you)。技(ji)術領先(xian)(xian)，產(chan)量落后(hou)，造成(cheng)這些(xie)問題的(de)癥結在哪里？應(ying)該如(ru)何解決？

    本報(bao)記者 李飛 樂明凱

    在農(nong)業部薯(shu)(shu)類(lei)作(zuo)(zuo)物指導(dao)組專家、華(hua)(hua)中(zhong)(zhong)農(nong)業大學教授謝(xie)從華(hua)(hua)的辦公室里(li)(li)，視線所到之(zhi)處盡(jin)是(shi)(shi)和馬(ma)鈴(ling)(ling)(ling)薯(shu)(shu)相關的東(dong)西：書柜里(li)(li)全是(shi)(shi)關于馬(ma)鈴(ling)(ling)(ling)薯(shu)(shu)的書籍(ji)，辦公桌上(shang)擺放著一(yi)(yi)籃微型(xing)馬(ma)鈴(ling)(ling)(ling)薯(shu)(shu)模型(xing)，墻(qiang)上(shang)的兩幅(fu)(fu)攝影作(zuo)(zuo)品，一(yi)(yi)幅(fu)(fu)是(shi)(shi)剛收(shou)獲的帶著泥土的馬(ma)鈴(ling)(ling)(ling)薯(shu)(shu)，一(yi)(yi)幅(fu)(fu)是(shi)(shi)正(zheng)盛開的白瓣黃蕊的馬(ma)鈴(ling)(ling)(ling)薯(shu)(shu)花，最引人(ren)注意的，還(huan)屬謝(xie)從華(hua)(hua)親筆書寫的一(yi)(yi)首關于馬(ma)鈴(ling)(ling)(ling)薯(shu)(shu)的詩《題五(wu)谷外之(zhi)洋芋(yu)》：“客自千(qian)山外，散入百姓家。花淡問津少(shao)，暗中(zhong)(zhong)尤自大。”

    30余年來，謝從華一直從事馬鈴薯遺傳育種、生理和生物技術領域的研究。在他看來，完善種薯生產技術體系，保障馬鈴薯種薯的質量和供應量，促進種(zhong)(zhong)薯產(chan)業和市場建設，是帶動(dong)整個馬鈴(ling)(ling)薯產(chan)業發展的關鍵，也(ye)直接關系到(dao)國(guo)家糧(liang)食安全戰(zhan)略和農業增(zeng)效(xiao)、農民增(zeng)收大政(zheng)。而我(wo)國(guo)馬鈴(ling)(ling)薯分布區域廣(guang)闊，種(zhong)(zhong)植條(tiao)件不一，馬鈴(ling)(ling)薯種(zhong)(zhong)薯生產(chan)體(ti)系復雜(za)，再加上相關技術和管理體(ti)制上的不足，導致馬鈴(ling)(ling)薯良種(zhong)(zhong)使(shi)用(yong)率普遍(bian)偏低，甚至(zhi)出(chu)現種(zhong)(zhong)糧(liang)價格倒掛現象。

    近日，記者專程(cheng)采訪了(le)謝從(cong)華，請(qing)他談(tan)一談(tan)當前我國馬鈴薯(shu)種(zhong)薯(shu)生產(chan)體系建設情況及存在的問題。

  ;  我(wo)們的對話，就在這個(ge)別致的“馬鈴薯主(zhu)題屋”里展開了。

種薯質量成為馬鈴薯單產水平提高瓶頸——

提高脫毒種薯利用率

    記者：馬鈴薯是世界上僅次于小麥、水稻、玉米之后的第(di)四大(da)糧(liang)食作(zuo)物，近年來，我國(guo)馬鈴薯種植(zhi)面積逐年增加(jia)，總產量(liang)也已躍居世界第(di)一位(wei)，但(dan)是(shi)單產水(shui)平一直不高，您認(ren)為最大(da)的瓶(ping)頸是(shi)什么？

    謝(xie)從華：馬鈴(ling)薯單產(chan)較(jiao)低(di)(di)，最主要(yao)的原因(yin)是種薯質量(liang)不高(gao)，脫毒種薯的利用率(lv)較(jiao)低(di)(di)。

    馬(ma)(ma)鈴薯是一種(zhong)無性繁殖(zhi)作物，生(sheng)長過程中會感染(ran)(ran)很多病毒(du)(du)。侵(qin)染(ran)(ran)馬(ma)(ma)鈴薯的(de)病毒(du)(du)和類似病毒(du)(du)的(de)病原體(ti)有(you)20余種(zhong)，病毒(du)(du)侵(qin)染(ran)(ran)馬(ma)(ma)鈴薯塊莖后，可在(zai)體(ti)內復制繁殖(zhi)并世代相傳。感染(ran)(ran)病毒(du)(du)的(de)塊莖又(you)成為新(xin)的(de)病毒(du)(du)侵(qin)染(ran)(ran)源，再通過各種(zhong)傳播途(tu)徑感染(ran)(ran)健康(kang)植株。所以，馬(ma)(ma)鈴薯種(zhong)薯生(sheng)產體(ti)系(xi)的(de)第一個環(huan)節(jie)就是脫除病毒(du)(du)。

    但(dan)是(shi)，在我(wo)國大部分(fen)(fen)馬(ma)鈴(ling)(ling)薯(shu)產區(qu)，種薯(shu)還是(shi)農民自留、自種的(de)，普(pu)遍感染病毒(du)(du)病。病毒(du)(du)病是(shi)引起(qi)馬(ma)鈴(ling)(ling)薯(shu)品質退化(hua)的(de)最(zui)(zui)主要原因。馬(ma)鈴(ling)(ling)薯(shu)品質退化(hua)首先表現為(wei)產量下降，我(wo)國每(mei)年馬(ma)鈴(ling)(ling)薯(shu)產量因此(ci)減少(shao)三(san)分(fen)(fen)之一，嚴(yan)重的(de)地方可(ke)能還會加倍(bei)。所以說，制(zhi)約馬(ma)鈴(ling)(ling)薯(shu)單產水平的(de)最(zui)(zui)大瓶頸是(shi)種薯(shu)質量問(wen)題(ti)。

體系建設制約脫毒種薯推廣——

升級國標　把住脫毒質量關口

    記者(zhe)：為什么(me)脫毒種(zhong)薯的(de)利用率這(zhe)么(me)低(di)？

    謝(xie)從(cong)華：病毒(du)脫除是(shi)種(zhong)(zhong)(zhong)薯(shu)(shu)繁殖(zhi)的(de)第一步，也是(shi)影響種(zhong)(zhong)(zhong)薯(shu)(shu)質量的(de)最核(he)心環節，如果脫毒(du)不(bu)(bu)徹(che)底，殘留病毒(du)就(jiu)會在植物體內不(bu)(bu)斷(duan)復制累(lei)積，導(dao)致品(pin)種(zhong)(zhong)(zhong)退化(hua)。

    我(wo)國(guo)(guo)從(cong)上(shang)世紀70年代就開始學(xue)習(xi)、借鑒、推(tui)廣(guang)脫(tuo)(tuo)毒種(zhong)(zhong)(zhong)薯(shu)(shu)(shu)技(ji)(ji)術，第一株脫(tuo)(tuo)毒試(shi)管(guan)苗是(shi)1976年中國(guo)(guo)科(ke)學(xue)院在內蒙(meng)古烏(wu)蘭察(cha)布種(zhong)(zhong)(zhong)下去(qu)的(de)，最早的(de)一期(qi)馬(ma)鈴(ling)薯(shu)(shu)(shu)脫(tuo)(tuo)毒種(zhong)(zhong)(zhong)薯(shu)(shu)(shu)技(ji)(ji)術培訓(xun)班是(shi)1978年在湖(hu)北(bei)恩施召開的(de)。目(mu)前，我(wo)國(guo)(guo)馬(ma)鈴(ling)薯(shu)(shu)(shu)種(zhong)(zhong)(zhong)薯(shu)(shu)(shu)生產技(ji)(ji)術體(ti)系的(de)很多(duo)環節走在國(guo)(guo)際前列，但是(shi)一些因素制約(yue)了馬(ma)鈴(ling)薯(shu)(shu)(shu)脫(tuo)(tuo)毒種(zhong)(zhong)(zhong)薯(shu)(shu)(shu)的(de)推(tui)廣(guang)。

    相較于其他作物，需要多年(nian)多代繁(fan)(fan)殖，因此種(zhong)(zhong)薯(shu)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)過程要復雜得多，脫(tuo)(tuo)毒(du)只是(shi)種(zhong)(zhong)薯(shu)生(sheng)產(chan)(chan)體系的(de)第一個環節。健全的(de)種(zhong)(zhong)薯(shu)生(sheng)產(chan)(chan)體系包括脫(tuo)(tuo)毒(du)和組織(zhi)培(pei)養快(kuai)繁(fan)(fan)、大棚隔離(li)條(tiao)件下的(de)微型(xing)薯(shu)快(kuai)繁(fan)(fan)、田間種(zhong)(zhong)薯(shu)擴(kuo)繁(fan)(fan)、種(zhong)(zhong)薯(shu)質量(liang)檢(jian)測和定(ding)級。種(zhong)(zhong)薯(shu)生(sheng)產(chan)(chan)體系建設的(de)主要目的(de)一是(shi)繁(fan)(fan)殖足夠(gou)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)用(yong)種(zhong)(zhong)，二(er)是(shi)生(sheng)產(chan)(chan)健康種(zhong)(zhong)薯(shu)，保證品(pin)種(zhong)(zhong)的(de)生(sheng)產(chan)(chan)潛力。

    由于我國馬鈴薯(shu)生產區域(yu)分布遼闊，自然條件復(fu)雜，農(nong)業生產體(ti)制和(he)國外有(you)較(jiao)大差別，種薯(shu)體(ti)系建設也(ye)因此具有(you)復(fu)雜性(xing)和(he)特(te)殊性(xing)，再加上一些技術和(he)管理(li)體(ti)制上的原因，限制了脫毒種薯(shu)的利(li)用(yong)。

    記者：具體而言(yan)，技術(shu)和管理體制上的原因有哪(na)些呢？

    謝從華：具(ju)體地(di)說，一(yi)是脫毒種(zhong)薯本身生(sheng)(sheng)產的技(ji)術(shu)體制方面，國家(jia)標(biao)(biao)準(zhun)存(cun)在滯后于生(sheng)(sheng)產實踐的問題，所規(gui)定的種(zhong)薯技(ji)術(shu)在生(sheng)(sheng)產上已不(bu)適用(yong)。目前，雖然標(biao)(biao)準(zhun)在不(bu)斷調整(zheng)，但是還無法做(zuo)到適用(yong)于不(bu)同地(di)域。

    第二是管(guan)理(li)體制(zhi)方面，主要(yao)(yao)是馬鈴薯脫(tuo)毒(du)(du)(du)種(zhong)(zhong)薯檢測、監管(guan)環(huan)節薄弱。國(guo)(guo)際(ji)上，馬鈴薯種(zhong)(zhong)薯主要(yao)(yao)生(sheng)產國(guo)(guo)都(dou)立法(fa)規定馬鈴薯脫(tuo)毒(du)(du)(du)只能(neng)由(you)經過(guo)認定的(de)專門實驗室進(jin)行(xing)，接受國(guo)(guo)家專門的(de)檢驗檢疫機構檢測。但在我國(guo)(guo)，脫(tuo)毒(du)(du)(du)主要(yao)(yao)在研(yan)究單位進(jin)行(xing)，一(yi)些(xie)技(ji)術力(li)量(liang)較強的(de)企業也自行(xing)脫(tuo)毒(du)(du)(du)，但是國(guo)(guo)家沒有實行(xing)對脫(tuo)毒(du)(du)(du)質量(liang)的(de)法(fa)定檢測。把(ba)住(zhu)脫(tuo)毒(du)(du)(du)這個關口是確保脫(tuo)毒(du)(du)(du)種(zhong)(zhong)薯質量(liang)的(de)關鍵，建立健全(quan)品種(zhong)(zhong)脫(tuo)毒(du)(du)(du)的(de)管(guan)理(li)體制(zhi)是把(ba)住(zhu)這一(yi)關口的(de)前提。

如何保證脫毒種薯供應量——

試管薯技術可提高育種效率30%

    記者(zhe)：解決了上面提到的問題(ti)，可(ke)以保證(zheng)脫毒種薯更好地推向市場(chang)，那么目前的生產體系(xi)下，能(neng)否為市場(chang)提供足(zu)量(liang)的脫毒種薯呢？

    謝從華：馬鈴薯種薯的繁殖系數很低，一個種薯大概可繁殖數為10個左右，而一般作物，比如水稻的繁殖系數為一百多倍，油菜籽(zi)可以達(da)到上千倍。繁殖(zhi)系數低，導致馬(ma)鈴薯種薯要(yao)走向(xiang)市場需(xu)要(yao)繁殖(zhi)很長時間，國外一般需(xu)要(yao)8~12年，我國需(xu)要(yao)4~5年，每(mei)一年都要(yao)投入大量資金，進(jin)行檢測(ce)，種薯企業經營風險很大。

    目前(qian)，脫毒(du)之(zhi)后的組織培養快繁環節主(zhu)要有兩(liang)種(zhong)形(xing)式，一(yi)是試(shi)(shi)管(guan)(guan)苗(miao)繁殖，這(zhe)是國(guo)內外種(zhong)薯生產(chan)普遍采用(yong)(yong)的一(yi)種(zhong)繁殖方式，利(li)用(yong)(yong)脫毒(du)苗(miao)帶有腋芽的節段(duan)進(jin)行試(shi)(shi)管(guan)(guan)苗(miao)生產(chan)，用(yong)(yong)于大田移栽或大棚微(wei)型薯生產(chan)；二是試(shi)(shi)管(guan)(guan)薯繁殖，通過誘(you)導(dao)(dao)試(shi)(shi)管(guan)(guan)苗(miao)腋芽形(xing)成匍匐莖，進(jin)而誘(you)導(dao)(dao)形(xing)成塊(kuai)莖。試(shi)(shi)管(guan)(guan)薯在形(xing)態、組織結(jie)構、生長發育的生理(li)生化過程、遺傳穩(wen)定性(xing)等方面均與常規薯塊(kuai)相同。

    試(shi)管(guan)(guan)薯繁殖比試(shi)管(guan)(guan)苗(miao)(miao)方便(bian)得多，后者(zhe)受大田生(sheng)(sheng)產(chan)季節限制(zhi)較(jiao)大。馬鈴薯在南方能種植兩季，北(bei)方只(zhi)能種植一(yi)季，用(yong)(yong)試(shi)管(guan)(guan)苗(miao)(miao)來繁殖，種植季節外的其他時間(jian)(jian)，試(shi)管(guan)(guan)苗(miao)(miao)生(sheng)(sheng)產(chan)投(tou)入基本上都(dou)處于(yu)閑(xian)置(zhi)狀態(tai)。而試(shi)管(guan)(guan)薯可以(yi)貯藏很長時間(jian)(jian)，能充分利用(yong)(yong)組(zu)(zu)織(zhi)培養設施進行周年(nian)生(sheng)(sheng)產(chan)，對(dui)培養條(tiao)件的要求較(jiao)低，組(zu)(zu)織(zhi)培養室年(nian)利用(yong)(yong)率可以(yi)提高(gao)3~5倍(bei)，空間(jian)(jian)利用(yong)(yong)率可以(yi)提高(gao)3倍(bei)，出苗(miao)(miao)率也更(geng)高(gao)，更(geng)適于(yu)頂端切繁，微型(xing)薯生(sheng)(sheng)產(chan)效率可因(yin)此提高(gao)至少30%。

    試管薯(shu)(shu)的這些特點使之在種薯(shu)(shu)生(sheng)產中具有(you)更明顯的優勢，那就是能最大限度地提(ti)高種薯(shu)(shu)繁殖基(ji)數，降低(di)種薯(shu)(shu)生(sheng)產成本，滿足(zu)不同區域和不同季(ji)節(jie)的需要(yao)。目(mu)前，試管薯(shu)(shu)高效生(sheng)產技術已進入產業化生(sheng)產階(jie)段(duan)。

種糧價格倒掛打擊種薯生產積(ji)極性——

加強市場監管　保護優質種薯

    記者(zhe)：缺乏有效的市(shi)場(chang)監管，資源配置機制也就被破壞了，種薯質量(liang)和產量(liang)都會受到影響，應該如(ru)何加強(qiang)市(shi)場(chang)監管？

    謝從華：除技術層面外，市場監管也十分重要。現在存在一個非常奇怪的現象，就是馬鈴薯種糧價格倒掛。比如馬鈴薯在市場上可以賣到兩三塊錢一斤，但是種薯超過一塊錢老百姓就不買了。原因就在于馬鈴薯種薯市場比較混亂，甚至賣不掉的馬鈴薯也可以拿去作為種子賣(mai)，導致種薯(shu)退化(hua)非常嚴重，而(er)且對種薯(shu)企業(ye)的生產積(ji)極性也是一(yi)個打擊，必然(ran)影響(xiang)種薯(shu)供應量。

    目前對(dui)種薯質(zhi)量的(de)詬病(bing)較為普遍(bian)，市(shi)(shi)場監管(guan)是種薯質(zhi)量保證最薄弱的(de)環節。市(shi)(shi)場監管(guan)缺位實際上是種薯質(zhi)量檢測體制的(de)缺位，質(zhi)量檢測體制的(de)健全才是解決(jue)這一薄弱環節的(de)根(gen)本。

    與有性繁殖(zhi)的(de)作物種(zhong)子相比，馬鈴薯(shu)(shu)種(zhong)薯(shu)(shu)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)檢(jian)測(ce)有其特殊(shu)性和難度(du)，除了純(chun)度(du)、凈度(du)等相似的(de)要求外，種(zhong)薯(shu)(shu)必須對其感染病毒(du)和其他(ta)病害的(de)程度(du)做(zuo)出判(pan)別(bie)，以確定種(zhong)薯(shu)(shu)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)。對于用種(zhong)量(liang)(liang)(liang)(liang)大(da)、生(sheng)產分散、繁殖(zhi)周期長的(de)馬鈴薯(shu)(shu)來(lai)說，其檢(jian)測(ce)成本、工(gong)作量(liang)(liang)(liang)(liang)等都(dou)遠(yuan)高于其他(ta)作物。從表面上(shang)看(kan)市場(chang)監管缺(que)位(wei)致(zhi)使劣質(zhi)(zhi)(zhi)種(zhong)薯(shu)(shu)流(liu)入商品(pin)生(sheng)產環節，但(dan)實(shi)質(zhi)(zhi)(zhi)上(shang)種(zhong)薯(shu)(shu)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)控制涉及(ji)到(dao)種(zhong)薯(shu)(shu)繁殖(zhi)的(de)每一個環節，任(ren)何一個環節控制不嚴，均(jun)可能(neng)導致(zhi)商品(pin)種(zhong)薯(shu)(shu)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)不合格。

    種薯(shu)(shu)生(sheng)產(chan)的(de)(de)先進國(guo)家對每(mei)一個級別的(de)(de)種薯(shu)(shu)都有明(ming)確(que)的(de)(de)法(fa)定檢測程序(xu)和方(fang)法(fa)，我國(guo)雖然(ran)也頒布了種薯(shu)(shu)質量(liang)標(biao)準(zhun)及相(xiang)應的(de)(de)檢測程序(xu)和方(fang)法(fa)，但因上(shang)面(mian)所述的(de)(de)馬鈴薯(shu)(shu)種薯(shu)(shu)的(de)(de)特(te)殊性(xing)和我國(guo)種薯(shu)(shu)生(sheng)產(chan)的(de)(de)實(shi)際情(qing)況與(yu)國(guo)外相(xiang)差太大，質量(liang)檢測還處于(yu)自發階段(duan)。優質種薯(shu)(shu)的(de)(de)增產(chan)效果(guo)已被長(chang)期以來的(de)(de)科學實(shi)驗(yan)所證(zheng)實(shi)，也被廣大農戶所接受，現在(zai)薄弱的(de)(de)就是質量(liang)檢測環節。

試管苗與試管薯 

    試管(guan)(guan)苗繁殖和試管(guan)(guan)薯繁殖是(shi)目前組(zu)織培養快繁環(huan)節(jie)的兩(liang)種主(zhu)要形(xing)(xing)式。從外觀形(xing)(xing)態上(shang)看，試管(guan)(guan)苗是(shi)脫毒苗的節(jie)段，試管(guan)(guan)薯是(shi)塊莖(jing)。在組(zu)織結(jie)構、生(sheng)長發育的生(sheng)理生(sheng)化過程、遺傳穩定(ding)性等方面，試管(guan)(guan)薯均與常(chang)規薯塊相同(tong)。

    試管薯(shu)比(bi)試管苗貯藏時間長，對(dui)培養(yang)條件(jian)的要求較低(di)，組織培養(yang)室年(nian)利(li)用(yong)率可(ke)以提高(gao)3~5倍，空間利(li)用(yong)率可(ke)以提高(gao)3倍，出苗率也更高(gao)，更適于頂端切繁，微型薯(shu)生產效率可(ke)因(yin)此提高(gao)至(zhi)少30%。

馬鈴薯種薯技術體系發展小史

    第(di)一階段：農民自發留種，糧種兼用。

    第二階段(duan)：用高山或北方的薯塊作(zuo)種，根據不同地區的氣候條(tiao)件和耕作(zuo)制度(du)，總結出(chu)了不同的留(liu)種方法。

    北方一季作區(qu)：晚播早收結合單株系選。

    中原二季作區(qu)(qu)：陽畦留(liu)種(zhong)和整(zheng)薯(shu)播種(zhong)。西南單雙(shuang)季混作區(qu)(qu)：利(li)用立體氣候，在高(gao)海拔地(di)區(qu)(qu)留(liu)種(zhong)。

    南方雙季作區(qu)：由于貯藏困難(nan)，還未能有合適的(de)解決辦法。

    第三階(jie)段：上世紀70年代初，國際上開始建立依托于(yu)莖尖(jian)分生組織脫(tuo)毒(du)技術的(de)馬鈴(ling)薯(shu)種薯(shu)生產(chan)體系。

    我國1974年(nian)利用(yong)莖(jing)尖(jian)分生(sheng)組織(zhi)獲得(de)脫毒馬鈴薯植株后，首(shou)先在內蒙古進行了脫毒種薯生(sheng)產試驗，于1976年(nian)生(sheng)產出第一批脫毒種薯。

    1990年(nian)以前，我(wo)國(guo)在(zai)脫毒(du)種薯(shu)生(sheng)產(chan)方式和體(ti)系結構上(shang)基本(ben)上(shang)沿用(yong)(yong)了國(guo)外(wai)的模式。其后，微(wei)型薯(shu)生(sheng)產(chan)與應用(yong)(yong)不斷發展。微(wei)型薯(shu)的應用(yong)(yong)使馬鈴薯(shu)繁殖(zhi)周期在(zai)我(wo)國(guo)縮短(duan)至四年(nian)，較(jiao)國(guo)外(wai)減少一半左右。我(wo)國(guo)在(zai)微(wei)型薯(shu)應用(yong)(yong)于種薯(shu)生(sheng)產(chan)體(ti)系方面走在(zai)世(shi)界(jie)前列。利用(yong)(yong)溫、網(wang)室防(fang)蟲隔離條件，高倍繁殖(zhi)1~5克大小(xiao)的微(wei)型種薯(shu)，已成為我(wo)國(guo)種薯(shu)體(ti)系的基本(ben)環節之(zhi)一。