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種企深度訪·流水線育種
探訪天津德瑞特種業(yè)有限公司研發(fā)基地——“流水線”讓育種更高效
商業(yè)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(tǒng)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(zhuǎn)化率明顯提高。針對我國科研與生產(chǎn)“兩張皮”、育種效率不高等痼疾，《國務院關(guān)于加快推進現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展的意見》明確提出要“建立商業(yè)化育種體系”。建立商業(yè)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(fā)展意味著什么？今天本版邀您一起關(guān)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(nèi)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(yè)有限公司總經(jīng)理，馬德華對課題組育種與商業(yè)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
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(qū)發(fā)展經(jīng)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?！霸蹅兒蛧夤驹谙到y(tǒng)上的差距非常大，但是這些差距是能追趕上的?！瘪R德華坦言，“外國人把分工的理念用在育種工作的各個環(huán)節(jié)。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(tǒng)”的理念，即將育種工作分為若干個環(huán)節(jié)，各個環(huán)節(jié)由專人負責，工作人員各司其職互不干擾，在此基礎(chǔ)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(yōu)秀的父母來培育優(yōu)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(yōu)秀的后代，同樣值得育種家關(guān)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(yōu)秀后代，但按照這個思路育種，只有加大規(guī)模才能找到特殊配合力非常好的優(yōu)秀品種?！瘪R德
華說，“組合的量越大，出現(xiàn)好品種、優(yōu)質(zhì)品種的機會就越大?！?/span>
從科研院所到種業(yè)企業(yè)，身份的變化讓馬德華對兩種育種模式的區(qū)別有切身感觸，在他看來，國內(nèi)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(yè)倒更像是科研機構(gòu)。
“‘流水線育種’是把育種當成工作來看待，而不是研究?！瘪R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(yè)開展育種工作時，客戶是農(nóng)民，農(nóng)民需要什么，企業(yè)就研究什么。
和國外種企相比，國內(nèi)種企特別是民營種企在技術(shù)和資金上都不占優(yōu)，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(yǎng)的，大部分都是農(nóng)業(yè)院校的應屆畢業(yè)生，在公司工作一段時間后逐漸成為骨干力量?！瘪R德華說，“不光要注重人才的培養(yǎng)，科研的投入也同樣重要，德瑞特每年投入新品種研發(fā)的資金超過700 萬元。”
每個人都很重要，但不會因一個人離開整個團隊“玩不轉(zhuǎn)”
在德瑞特的培育基地內(nèi)，記者看到350 畝溫室大棚串聯(lián)成片，每個大棚內(nèi)每一株瓜苗下面都有采摘下來的成瓜和標簽?！懊磕?.5 萬個組合，并不是德瑞特追求的目標，也不是育種結(jié)果，只是育種的一個環(huán)節(jié)?！瘪R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(huán)節(jié)：首先收集育種材料，從世界各地搜尋優(yōu)秀的黃瓜、甜瓜品種，從抗病蟲害、抗旱、抗熱、抗低溫、產(chǎn)量、口感等不同方向考量各個品種的優(yōu)勢與劣勢。
其次將育種材料與已知親本雜交，培育出具有優(yōu)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(guī)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(jīng)過這個環(huán)節(jié)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(guī)模，進行品種考察。隨著種植規(guī)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(jīng)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(chǎn)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(nèi)，“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?！包S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(jié)果非常漂亮的品種，到后期反而結(jié)不出好看的果實了。”天津德瑞特種業(yè)有限公司研究部總監(jiān)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(xù)4-5 個月，這樣一來，種一季黃瓜至少需要90 次測評和記錄?！焙蛡鹘y(tǒng)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(huán)節(jié)，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(tǒng)?！拔覀冞@里沒有一個環(huán)節(jié)的工作人員會自稱為‘老大’，每個環(huán)節(jié)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(xù)進行下去，不會出現(xiàn)因一個人離開整個團隊就‘玩不轉(zhuǎn)’的情況。”
面向市場需求育種，才能育出“解決農(nóng)民‘痛點’的品種”
培育出表現(xiàn)優(yōu)秀、性狀優(yōu)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(huán)節(jié)。從2003 年至今，德瑞特共推出了100 多個黃瓜品種，占據(jù)了全國70%的黃瓜市場，在很多黃瓜主產(chǎn)區(qū)市場占有率超過90%。這不僅僅依靠種子本身的高質(zhì)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(shè)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(nóng)民上課，從種到收手把手教農(nóng)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(jié)束時推薦一下自己的黃瓜品種，也不強迫農(nóng)民買?！瘪R德華說，很多農(nóng)民就抱著試一試的心態(tài)，種植了德瑞特的黃瓜。在優(yōu)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(nóng)民征求意見，然后將農(nóng)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?！拔覀兺茝V的黃瓜品種是能夠解決農(nóng)民‘痛點’的品種?！瘪R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(nóng)民說了算。”正因為摸準了農(nóng)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(chǎn)”等突出特點推向市場，在山東壽光、臨沂、德州，內(nèi)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(guī)育種上已經(jīng)非常成功了，但是育種不能僅靠‘以量取勝’，還要發(fā)展高新技術(shù)，通過生物技術(shù)輔助育種來‘以質(zhì)取勝’?！瘪R德華告訴記者，“我們準備借著種業(yè)創(chuàng)新基地建設(shè)項目的東風，建立一個生物技術(shù)輔助育種實驗室。這樣一來，育種效率可以進一步提高?！薄叭绻絹碓蕉嗟钠髽I(yè)學會‘流水線育種’，會不會對德瑞特構(gòu)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?！?/span>
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(yōu)秀的黃瓜、甜瓜品種，從抗病蟲害、抗旱、抗熱、抗低溫、產(chǎn)量、口感等不同方向考量各個品種。
② 提取優(yōu)秀基因
將育種材料內(nèi)的優(yōu)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(guī)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(huán)節(jié)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(guī)模的同時，增加考量指標，進一步篩選組合，經(jīng)過篩選，只有不到10%的組合能進入下一環(huán)節(jié)。
⑥ 品種考察
比上一步的種植面積更大，考量指標更多。經(jīng)過3次篩選，15000 個組合中只有寥寥幾種可以脫穎而出。
⑦ 規(guī)?；痉斗N植
對脫穎而出的品種進行規(guī)?；痉斗N植，在適合種植的地區(qū)進行推廣。商業(yè)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(tǒng)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(zhuǎn)化率明顯提高。針對我國科研與生產(chǎn)“兩張皮”、育種效率不高等痼疾，《國務院關(guān)于加快推進現(xiàn)代農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展的意見》明確提出要“建立商業(yè)化育種體系”。建立商業(yè)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(fā)展意味著什么？今天本版邀您一起關(guān)注。
