实验室的故事｜“五彩玉米”有多美？走进上海市农科院特用玉米实验室

“上海时刻”出品

图说：郑洪建科研团队在育种实验室做实验 来源：摄影记者陶磊 摄

       一字排开的五彩玉米落地双开门冰箱开足马力，宽大的实验室分子筛选实验台摆满仪器……昨天，当记者走进位于奉贤区的故事上海市农业科学院特用玉米育种实验室时，在忙碌运转的有多院特用玉验室实验器材前，科研人员却不多。美走米实春种一粒粟，进上秋收万颗子。海市原来，农科许多科研人员还要忙着下地干活，五彩玉米有的实验室在金山农田里“收割”，有的故事要远赴海南准备加代育苗。与其他学科实验室不同，有多院特用玉验室农业育种家的美走米实实验室里，不仅有仪器设备，进上还有泥泞的海市农田和“拖泥带水”的农具。在上海市农科院特用玉米育种实验室，把科研论文从实验室写进祖国大地，是几代科研人不渝的志向，并铭刻在实验楼荣誉墙上时时提醒。

图说：国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）专家来沪访问考察上海市农业科学院玉米种质资源圃 

来源：采访对象供图（下同）

       火眼金睛 优中选优

       2013年以来，玉米已经超过稻谷成为我国第一大粮食作物，产量占我国粮食总产量的38.9%。在上海市农科院奉浦院区的东北一角，一幢不起眼的小楼里，坐落着中国农业主导玉米品种“申科甜811”的出生地——上海市农科院特用玉米育种实验室。

       从十几台冰箱共振的隆隆声中穿过，实验室的门就开在一堆冰箱的“夹缝”中。“实验人员每年到全国各地收集的玉米种质资源，制成标本或者切片后，都需要储存在超低温冰箱里。冰箱又大又多，实验室摆不下，就放在走廊上了。”上海市农科院特用玉米实验室主任郑洪建顺手打开其中一个冰箱门，里面自上而下层层叠放着实验袋，微型试管足足千余个。每份材料上，蝇头小字简明扼地要记录着取样时间、地点、内容物。

       对于玉米育种来说，种质资源犹如生物芯片，是关键中的关键。“拥有多样性的种质资源，科学家可以选出最优质的父本和母本，然后通过一代代选育优势性状，最终培育出高产、抗逆的新品种。”在玉米生物技术实验室里，郑洪建展示了一台自主研发的数字化育种实验设备——单倍体育种实验平台。它是科研人员的“火眼金睛”，找到“种子选手”自交六代之后，依然坚定保持亲本优势的玉米粒，然后进入下一步杂交育种阶段。

图说：上海海南陵水南繁基地玉米种子收获晾晒场景 

       室内室外 智能育种

       针对国内外特用玉米产业发展的科技需求和上海市民高品质多样化的生活需求。“我们实验室主要培育水果风味、适合鲜食、花青素含量高等类型的玉米新品种。同时，加强特用玉米种质资源评价利用，开展特用玉米应用基因组学和遗传学研究，研发推广营养健康功能鲜食玉米新品种。”近年来，郑洪建带领团队引入数字育种云平台开展智能化育种，建立了一整套数字育种信息管理系统，一大批富含花青素的紫色、黄色、橙色等色彩浓淡有秩、五彩渐变的鲜食玉米纷纷选育成功。

       在实验室里，特用玉米育种专家们还利用全基因组选择进行育种预测，开发特用玉米产量、籽粒、营养、品质相关性状分子标记，建立单倍体育种技术体系，加速育种进程及创新能力。特别是，针对生产上特用玉米品种普遍存在的亲本混杂退化问题，开展亲本特性考察测定和提纯复壮技术研究。

      春播秋收，特用玉米专家的实验室不仅仅在试管、烧瓶、保温箱前，还在田埂交错、风吹日晒的万亩良田里。“广袤的大地，更是最佳的育种实验台。”每年深秋，在玉米收完的田间地头，郑洪建会和团队成员一道，用脚步一遍遍“丈量”着玉米田，低头寻找玉米或抗逆或高产的蛛丝马迹，“同时，科研人员也会开始为入冬后，到海南南繁基地加代育种作好准备。据介绍，从实验室忙到大田，从春夏到秋冬，凭着室内室外、一年四季连轴转的满腹热血，玉米育种专家将特用玉米的育种效率足足提高了一倍多。

上海市农业科学院保存有丰富的玉米种质资源

      营养绿色 品种丰富

      截至目前，上海市农科院特用玉米育种团队先后育成的“沪玉糯”“沪甜”和“申科”等系列优质多抗、营养健康、绿色高效的甜玉米、糯玉米和爆裂玉米新品种50余个，在全国20多个省区市和南亚、东南亚的“一带一路”共建国家进行生产种植，应用面积1000多万亩。

       同时，培育出富含叶酸、花青素、锌等优异特色特用玉米新种质，育成省级以上审定特用玉米品种26个，其中国审品种12个，“申科甜811”荣获2023年全国农业主导品种。自2018年以来，上海市农业科学院还与国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）在上海联合成立了“CIMMYT-中国特用玉米研究中心”，开创了国内特用玉米研究国际合作的先河。研究中心成立以来，科研人员围绕特用玉米种质资源收集评价、高效育种技术开发、优质营养重大品种培育和高水平国际化科研平台建设等，育成了一系列优质特色特用玉米新品种并在生产上大面积推广应用，获授权植物新品种权13项，发表学术论文43篇，其中SCI论文21篇，大大提升了我国特用玉米市场竞争力和国际影响力。

       记者 马亚宁