黑土试验田藤蔓缠绕,豆荚饱满挂满支架。近日,“十四五”国家农作物育种联合攻关成果正式发布,黑龙江大学牵头的菜豆、甜菜两大攻关项目入选优秀成果。作为国家菜豆育种联合攻关项目首席科学家,黑大冯国军教授带领团队扎根寒地田间,联合全国科研与产业力量,破解种质流失、育种低效、产研脱节等多重难题,培育系列自主菜豆良种,完成种质基因解码,构建育繁推一体化链条。小小的菜豆种子,从东北黑土走向全国二十余省市,以寒地特色蔬菜“种业芯片”,守护百姓“菜篮子”,为特色蔬菜种业振兴探索可复制的协同创新之路。
扎根寒地直面产业堵点,联合攻关破解育种四大痛点
站在试验田边,冯国军教授向记者细数五年攻关的初心。“启动‘十四五’菜豆联合攻关之初,行业痛点十分突出。东北大量珍贵地方菜豆老品种不断退化流失,种植面积持续萎缩,存在遗传侵蚀风险,缺少标准化保护体系;品种适配短板,东北寒地冬季、早春保护地缺少耐低温弱光菜豆品种,产量不稳定;华南产区面临夏季落花落荚严重问题,适合速冻、罐藏深加工的专用品种稀缺;育种技术手段相对传统,长期以常规杂交选育为主,对控制品质、抗病的关键基因认识不足,育种周期长;科研团队培育出的品系,不适合大田、棚室实际生产,良种选育出来却推不开,制种能力不足,农民想种好品种却拿不到优质种子。”正是瞄准这些现实难题,联合体整合全国9家科研院所与种业企业,把实验室搬到田间地头。

黑龙江大学现代农业与生态环境学院冯国军教授
东北本土菜豆种质资源是宝贵财富,但长期缺少系统保护,老品种不断退化,种质混淆现象普遍。与此同时,南北产区需求差异巨大,缺少分区域专用品种,传统育种模式耗时漫长,科研成果难以落地。、
面对重重挑战,团队转变育种思路,坚持以产业需求为导向,将种植户、加工企业的诉求前置到育种设计阶段。科研人员常年扎根寒地试验田,一边抢救收集本土地方菜豆种质,开展资源保护提纯复壮,一边定向培育抗病、优质、适配不同区域的新品系。

冯国军教授观察晾晒的油豆角
冯国军说:“联合攻关最大优势就是不再单打独斗,汇聚全国力量协同攻坚。团队不再单纯追求新品种数量,而是围绕产业真实需求开展种质创新,从源头补齐寒地菜豆育种短板,为后续新品种培育、种质资源保护筑牢根基。这场扎根田间的种业攻坚,守护特色菜豆种质资源,为菜豆产业高质量发展扫清底层障碍。”
基因解码实现品质跃升,“绿冠”良种从黑土走向全国
“十四五”期间,团队交出亮眼成绩单:累计培育菜豆新品种30余个,6个品种获植物新品种权,20个品种进入DUS测试,实现从数量积累向品质跃升。冯国军告诉记者:“这一组数字不只是新品种数量的增长,代表我们的育种逻辑发生改变,从过去‘以选育出新品种为目标’转向‘以产业实际需求导向选育优良品种’,打通商业化推广的关键关口。”
团队改变单一追求产量的传统思路,重点选育高抗炭疽病、锈病、菌核病品种,筛选低凝集素、低皂苷种质,降低食用安全风险。品质改良持续突破,主攻无筋、肉厚、耐储运性状,“蔬豆6号”肉厚较对照品种提升12.5%,“江大紫菜豆2号”凝集素含量远低于群体平均水平。品种适配边界持续拓宽,实现“一地育种,全国适配”,既有东北寒地温室耐低温弱光品种,也有适合两广、云南的耐储运品种“丰秀1号”,覆盖多场景生产需求。

自主选育的菜豆新品种“满堂红”
入选国家优秀成果的蔓生菜豆“绿冠”,是寒地标杆品种。冯国军介绍:“‘绿冠’是我们寒地育种代表性的蔓生品种,属于鲜食加工兼用型。普通菜豆很多品种要么只适合鲜食,加工成品率低;要么早熟品种产量上不去,高产品种熟期偏晚,很难兼顾。”该品种播种到采收约60天,比传统油豆角早熟7至10天,抢占早市行情;寒地露地、冷棚均可种植,耐低温,抗炭疽病、锈病,落花落荚显著减轻。示范田亩产可达2500公斤,相比同熟期蔓生菜豆增产10%—15%;豆荚肉厚纤维少,整齐度高,兼顾鲜食与速冻加工。推广以来,农户亩均增收800至1200元,鲜销、加工双渠道降低市场风险,累计推广1.12万亩。

冯国军教授在田间地头观察豆荚变化
与此同时,团队完成1568份菜豆种质鉴定与全基因组重测序,搭建种质表型数据库,把表型数据与基因组数据一一对应。数据库解决种质“同名异物、同物异名”难题,永久留存东北老品种基因组信息,支撑提纯复壮。借助分子标记,育种人员可在苗期筛选材料,不用等到结荚鉴定,大幅压缩育种周期。“蔬豆6号”就依托KASP分子标记辅助选育,这套数据库也为“十五五”分子设计育种打下核心底座。
育繁推一体打通产业链,寒地菜豆种业自强开启新征程
良种要落地,必须打通科研与产业之间的壁垒。冯国军团队牵头打造“科研单位+种子企业+种植基地”育繁推一体化模式,构建起从基础研究、种质创新、品种选育到产业应用的完整创新链条。冯国军介绍联合体分工:“基础研究部分,黑龙江大学、青岛农业大学、江汉大学主攻基因挖掘、遗传转化、抗逆机制解析;种质资源方面,中国农科院蔬菜花卉所、黑龙江省农科院园艺分院负责资源收集、精准鉴定;品种选育,大连市农科院、广州市农科院等立足区域需求,分别开展寒地、华南耐热品种选育;种业企业黑龙江全福种苗有限公司,承担制种基地建设、良种繁育、市场推广;各地种植基地承担品种示范、生产验证任务。”

冯国军教授与团队观察豆角生长情况
“联合体建立种质共享机制,内部优异种质开放共享,建立季度调度、年度新品种展示会制度,搭建科研人员、企业、种植大户常态化沟通平台,生产一线难题可以直接反馈育种团队。十余处制种基地布局黑龙江、山东、甘肃、河北,解决优质种子规模化繁育供给不足的痛点。”冯国军说,新品种在选育阶段就吸纳企业、基地参与评价,经过多点生产验证后,再进入DUS测试,依托企业面向全国推广,打破寒地菜豆品种局限东北的局面,兰西油豆角示范园区就是成果转化的典型案例。
经过五年攻关,寒地菜豆实现自主育种、自主供种。黑大“冠”系列、龙油豆系列等品种大面积替代东北老品种,填补东北保护地菜豆专用品种空白。“丰秀1号”在两广、云南累计推广13.2万亩,“连农玉丰架豆”在山东、辽宁温室广泛应用。“十四五”期间,团队培育新品种累计推广49.2万亩,覆盖全国20余个省市。目前品种仍存在短板,耐热、耐盐碱、深加工专用品种仍有待突破,这也是下一阶段攻关重点。

冯国军教授在东北(兰西)油豆角产业发展大会上做介绍
本次成果入选国家攻关优秀成果,为我国小众特色蔬菜育种打造协同攻关样板,筑牢北方设施蔬菜种源安全屏障,优质寒地菜豆北种南植,丰富全国百姓餐桌。面向“十五五”,团队将持续攻坚生物育种核心技术,优化遗传转化体系,探索AI辅助育种,推动菜豆育种迈入分子设计育种新阶段。冯国军表示,团队将继续抢救收集各地古老菜豆种质,完善种质资源共享平台,定向培育耐盐碱、耐高温、深加工专用品种;持续扩建全国制种基地,扩大良种推广,培育青年育种人才与基层农技队伍,持续做强寒地菜豆种业,以一粒种子赋能乡村振兴,守好百姓“菜篮子”。
(图片由受访单位提供)
记者 周姿杉