探訪天津德瑞特種業有限公司研發基地——

“流水線”讓育種更高效

    編者按

    商業化育種因其工廠化的組織原理形式，常被形象地稱為“流水線育種”。和傳統的課題組育種相比，“流水線育種”由于育種目標明確、人員利益一致、操作流程標準化，可使資源利用率、育種效率和成果轉化率明顯提高。針對我國科研與生產“兩張皮”、育種效率不高等痼疾，《國務院關于加快推進現代農作物種業發展的意見》明確提出要“建立商業化育種體系”。建立商業化育種體系，究竟能在多大程度上改變育種，對于民族種企的發展意味著什么？今天本版邀您一起關注。

    本報記者 王澎 蘆曉春

    “德瑞特育種團隊有26個研究人員，每年配黃瓜新組合1.5萬個，而國內很多科研院所1個課題組5-10個人，每年只能配出600-700個組合，差距顯而易見。”從天津市黃瓜研究所所長到天津德瑞特種業有限公司總經理，馬德華對課題組育種與商業化育種之間的效率之差別深有感觸。

    “流水線育種”是把育種當成工作來看待，而不是研究

    每個人都很重要，但不會因一個人離開整個團隊“玩不轉”

    面向市場需求育種，才能育出“解決農民‘痛點’的品種”

    在德瑞特的培育基地內，記者看到350畝溫室大棚串聯成片，每個大棚內每一株瓜苗下面都有采摘下來的成瓜和標簽。“每年1.5萬個組合，并不是德瑞特追求的目標，也不是育種結果，只是育種的一個環節。”馬德華告訴記者，正是有了這些組合，德瑞特每年的新品種才能夠“萬里挑一”。

    為了這“萬里挑一”，德瑞特將黃瓜育種過程分成了不同的環節：

    首先收集育種材料，從世界各地搜尋優秀的黃瓜、甜瓜品種，從抗病蟲害、抗旱、抗熱、抗低溫、產量、口感等不同方向考量各個品種的優勢與劣勢。

    其次將育種材料與已知親本雜交，培育出具有優良遺傳特性的后代。

    再次通過選取不同的親本配出不同的組合，然后對組合進行小規模試種，每種30株左右。通過頻繁的考察和檢測，來衡量各個組合的特性，篩選出有價值的組合。經過這個環節只有7%~10%的組合能被保留下來。

    最后是對篩選出來的組合擴大種植規模，進行品種考察。隨著種植規模的擴大，考察的范圍和精細程度也在不斷增加，每次考察只有不到10%的品種可以進入下一輪篩選。經過3次越來越嚴密的篩選后，選出來的3~5個品種進入大面積推廣示范。

    黃瓜和其他蔬菜不同，在品種篩選時，需要針對品種的抗逆性、外觀、產量等不同指標進行頻繁的評估。這之中最重要的一項就是“瓜條”，也就是黃瓜的外觀，而在黃瓜的整個生長周期內，“瓜條”是不斷變化的，這也就需要不斷對黃瓜進行觀測、評估和篩選。“黃瓜不像蘿卜、白菜等蔬菜一次性收獲，好就是好，不好就是不好，在地里面一眼就能看出來；黃瓜每一次掛果都要記錄下來，有可能前期結果非常漂亮的品種，到后期反而結不出好看的果實了。”天津德瑞特種業有限公司研究部總監龐金安告訴記者，“黃瓜從開花到收獲只需要2周時間，最短10天就可以摘，1株黃瓜平均兩天就可以摘一次果，一直持續4-5個月，這樣一來，種一季黃瓜至少需要90次測評和記錄。”

    和傳統育種模式從頭跟到尾不同，在“育種流水線”上，每個人只負責一個環節，整個育種過程依賴的不是某一個專家，而是一個合理運作的系統。“我們這里沒有一個環節的工作人員會自稱為‘老大’，每個環節都很重要，但又都不是最重要的。”龐金安感慨道，“從事育種工作的每個人都很重要，但是任何一個人離開之后，整體的工作都可以繼續進行下去，不會出現因一個人離開整個團隊就‘玩不轉’的情況。”

    在天津市黃瓜研究所工作了17年之后，馬德華到一家世界排名第四的荷蘭蔬菜種子公司擔任亞太區發展經理。在外企的2年中，馬德華近距離地觀察了國外頂尖公司的運作模式。“咱們和國外公司在系統上的差距非常大，但是這些差距是能追趕上的。”馬德華坦言，“外國人把分工的理念用在育種工作的各個環節。當時我就感覺，以中國人的努力程度和聰明才智，如果我們借鑒他們的模式，一定可以做得和他們一樣好甚至更好。”

    因此，在天津德瑞特成立之初，馬德華就提出了“流水線育種系統”的理念，即將育種工作分為若干個環節，各個環節由專人負責，工作人員各司其職互不干擾，在此基礎上進行大量品種組合試驗，一步一步篩選有價值的品種。

    通過基因優秀的父母來培育優秀的后代，是很多人對于育種工作的認識，但是通過平凡的父母培育出優秀的后代，同樣值得育種家關注。“‘鄭單958’、‘京欣’西瓜和‘新三號’白菜這些品種，都是相對普通的父母培育出的優秀后代，但按照這個思路育種，只有加大規模才能找到特殊配合力非常好的優秀品種。”馬德華說，“組合的量越大，出現好品種、優質品種的機會就越大。”

    從科研院所到種業企業，身份的變化讓馬德華對兩種育種模式的區別有切身感觸，在他看來，國內科研院所的課題組因為項目申報、成果評審、評獎等問題，團隊不會很大，更像是“個體戶”，而建立了育種流水線的企業倒更像是科研機構。

    “‘流水線育種’是把育種當成工作來看待，而不是研究。”馬德華解釋說，育種研究是針對國家項目和課題，是為政府做研究，而企業開展育種工作時，客戶是農民，農民需要什么，企業就研究什么。

    和國外種企相比，國內種企特別是民營種企在技術和資金上都不占優，但是政策的扶持和相對廉價的勞動力，卻可能成為“流水線育種”生長的沃土。“我們的育種人才基本都是自己培養的，大部分都是農業院校的應屆畢業生，在公司工作一段時間后逐漸成為骨干力量。”馬德華說，“不光要注重人才的培養，科研的投入也同樣重要，德瑞特每年投入新品種研發的資金超過700萬元。”

    培育出表現優秀、性狀優良的新品種還不是“流水線育種”的終點，品種育出后，就進入了示范推廣和制種銷售環節。從2003年至今，德瑞特共推出了100多個黃瓜品種，占據了全國70%的黃瓜市場，在很多黃瓜主產區市場占有率超過90%。這不僅僅依靠種子本身的高質量，還有賴于德瑞特“精誠所至金石為開”的服務理念。

    德瑞特在全國共設有7個辦事處，在最初的幾年里，德瑞特免費聘請黃瓜專家到田間地頭給農民上課，從種到收手把手教農民如何種黃瓜、如何種好黃瓜。“完全公益性的服務，不求一絲回報，只在培訓結束時推薦一下自己的黃瓜品種，也不強迫農民買。”馬德華說，很多農民就抱著試一試的心態，種植了德瑞特的黃瓜。

    在優秀的品種初步推廣開來后，辦事處的工作人員頻繁地往來田間，向農民征求意見，然后將農民的喜好、需求以及對品種的評價、期待、不足等匯集并反饋到總部，進而指導接下來的育種工作。“我們推廣的黃瓜品種是能夠解決農民‘痛點’的品種。”馬德華介紹說，“究竟要‘帶刺兒’的、‘油亮型’的還是‘長把兒’的、‘耐熱型’的都是農民說了算。”

    正因為摸準了農民的“痛點”，天津德瑞特的黃瓜品種德瑞特、德爾、博美以“不歇秧”、“油亮”、“抗病高產”等突出特點推向市場，在山東壽光、臨沂、德州，內蒙古包頭，甘肅白銀，山西太原，河北石家莊、廊坊，河南扶溝等地成為主栽品種。

    “‘流水線’的模式在黃瓜常規育種上已經非常成功了，但是育種不能僅靠‘以量取勝’，還要發展高新技術，通過生物技術輔助育種來‘以質取勝’。”馬德華告訴記者，“我們準備借著種業創新基地建設項目的東風，建立一個生物技術輔助育種實驗室。這樣一來，育種效率可以進一步提高。”

    “如果越來越多的企業學會‘流水線育種’，會不會對德瑞特構成威脅？”聽到這個問題時，馬德華笑答：“我還真不怕別人學我！我真心希望中國種企都能建立這套育種體系。”

德瑞特育種流程示意圖

    ①收集育種材料

    從世界各地搜尋優秀的黃瓜、甜瓜品種，從抗病蟲害、抗旱、抗熱、抗低溫、產量、口感等不同方向考量各個品種。

    ②提取優秀基因

    將育種材料內的優秀基因與已知親本雜交。

    ③選擇親本搭配組合

    每年會搭配出超過15000個組合，每個組合小規模種植30株左右。

    ④試種篩選

    育種人員通過反復考察和檢測，來衡量各個品種的特性，篩選出有價值的組合，這個環節過后只有7%-10%的組合能被留下來。

    ⑤進一步試種和篩選

    在擴大種植規模的同時，增加考量指標，進一步篩選組合，經過篩選，只有不到10%的組合能進入下一環節。

    ⑥品種考察

    比上一步的種植面積更大，考量指標更多。經過3次篩選，15000個組合中只有寥寥幾種可以脫穎而出。

    ⑦規模化示范種植

    對脫穎而出的品種進行規模化示范種植，在適合種植的地區進行推廣。