中科院成都生物所研究助理汤燕燕正在进行授粉前母本去雄的操作。四川日报全媒体记者 李强 摄

科考队

科考点位

(资料图片仅供参考)

中科院成都平原农业生态试验站

科考任务

挖掘新基因，培育新品种

春光旖旎，四川日报全媒体科考队开启了新一年的科考之旅。第一站——位于德阳什邡的中科院成都平原农业生态试验站。4月上旬，记者随中科院成都生物所的麦类分子育种及作物种质资源研究与创新团队，来到小麦考种和杂交的现场。

在微风、麦浪、田埂间，记者随科研人员一道俯身田间，挖掘新基因，创制新材料，培育新品种。

量身高数麦穗

为小麦“做体检”选拔“优等生”

绿油油的麦子铺满了10余亩平坦的试验田。微风吹起，麦浪涌动，层层叠叠，像无边的绿色海洋。

“这里有4500多个来自不同地区的小麦品种！”随着中科院成都生物所副研究员邓光兵的引导看去，一个个2米见方的试验小区里，小麦株或高或矮，叶片或长或短，穗粒或圆或瘪……品种果然都不同。

“94、88、98……”四川农业大学和省农科院联合培养的硕士研究生蔡锂和当地老乡，正为眼前这一列试验小区的小麦“量身高”。学术上讲，叫量株高。

隔了几个小区，蔡锂的同学刘颖也在测量小麦的穗长；另一支小分队，在挨个数麦穗上的小穗数。

“他们在为不同品种的小麦‘做体检’，目的是筛选能够为育种所利用的优质种质资源。”邓光兵告诉记者，这一步就叫“考种”。

选拔“优等生”从苗期开始，这两个月里要考察它们在生长动态过程中的各种形状，看它们是匍匐生长还是直立生长，叶片的大小、长势；进入抽穗期，要考察株高、穗长、小穗数等农艺形状；收割后，还要考察籽粒形状，籽粒的颜色、大小。

今年3月中下旬，小麦进入抽穗期后，蔡锂和同学就一直忙活在这里。邓光兵说，小麦的全生命周期大致是180多天，科研人员每季在田间“陪伴”它们的时间累计超过120多天，在田间套袋、授粉、观察，需要长年累月地观察、记录、计算等。“育种工作很需要耐性。筛选出优质的种质资源，再利用这些材料做杂交，再鉴定其基因型。”

“针尖对麦芒”

授粉杂交是个精细活

在绿油油的麦田间，生物所研究助理汤燕燕“全副武装”——穿戴上帽子、冰袖、长裤。唯独两只手套的拇指、食指“漏了风”。专门剪掉两个指套，方便做授粉杂交。

只见她手持一把医用剪刀，拉过一条还未开花的麦穗，剪去基部和顶部发育较晚的小穗，留下10个小穗；“拦腰”剪掉上半部分的颖壳和麦芒，小心谨慎地伸进镊子把麦穗籽粒中的雄蕊一粒粒剥落，留下中间一根细小的雌蕊；再把另一株父本雄蕊的花粉轻轻敲击沾染到雌蕊的柱头上，然后套上套袋，挂上标注了母本、父本、杂交时间的“身份证”。

4月上旬已是小麦授粉杂交的尾声，汤燕燕在站里忙活了一个多月，即将迎来收官。在不远处的试验小区里，她做过“手术”的麦穗已经长出杂交的“果实”，籽粒逐渐饱满。

邓光兵说，生物育种技术经历了从人工选择、野生种驯化的原始驯化选育，到杂交育种、诱变育种的常规育种，再到分子育种的演变。当前，这一领域正在向设计育种或智能化育种发展，基因编辑、生物育种、人工智能等技术将融合发展，实现性状的精准定向改良。

试验站办公楼后，副站长韩思怀带记者来到一间神秘“照相馆”。乍一看，就是一个钢结构大棚，但是里面遍布传感器，可以测量植物的结构、株高、颜色、体积、鲜重、花/果实的数目等物理数据。远在成都的工作人员可以遥控操作，调整摄像机位，为作物拍摄3D照片；在北京也可以实时获取数据。

韩思怀说，要实现种子的精准设计与创制，本质上就是作物生长的“数字孪生”。而要从技术上做到这一点，基础数据至关重要。大量作物表型组数据的获得，必须要依托高通量植物表型平台去完成。这个作物“照相馆”就是西南地区首套高通量田间表型平台。

“这些都属于表型特征，也是植物遗传代码的物理表达。”韩思怀说，可以将这些数据与特定植物的已知遗传数据对比，将基因型-表型及环境因素进行关联分析，从而达到设计育种的目的。（四川日报全媒体记者 徐莉莎）