“冀豆17”诞生记

桌子上，整齐排列的玻璃瓶里，装满了黄澄澄的大豆，瓶子上贴着它们各自的名字。

该研究所大豆中心主任、国家大豆产业技术体系育种岗位专家杨春燕拿起贴有“冀豆17”字样的样品瓶说：“这是我国大豆产区产量最高、适应范围最广的优质多抗品种，已经在11个省市的春夏播区广泛种植。”

4月6日，河北省科学技术奖励大会上，这“粒”大豆一鸣惊人，一举获得河北省科技进步一等奖。

在河北省农林科学院粮油作物研究所大豆中心主任、国家大豆产业技术体系育种岗位专家杨春燕办公室的桌子上，叠放着二十几个“账本”，本子里密密麻麻记载了各世代材料的各项指标试验数据。数据旁边，还有对不同试验材料的评价：“丰产”“抗倒伏”“抗病”“淘汰”……

每年，研究所育种团队要做上百个杂交组合，这些“材料”都有谱系。每粒大豆是谁和谁的后代，每一代的产量性状、结荚习性、生育期、抗性、蛋白质含量、脂肪含量……每个品种的“祖宗八代”几乎全在他们的脑子里。

“大豆已经跟我们的生命融在一起了。”杨春燕这么解释。

大豆原产于中国，然而过去几十年里，国产大豆不能完全满足国内需求，其中85%需要依靠进口。

大豆育种之难，不仅在于科研，也在于其夹缝中生存的现实：与同季作物玉米相比，大豆效益较低。相对于玉米每亩毛收入1500元-2000元，大豆才1200元左右。

这在一定程度上导致了大豆种植面积萎缩。拯救大豆产业，需要改良品种，提高单产，让农民“有账可算”。

“大豆是短日照作物，适宜种植范围狭窄，所以有‘百里不引豆’的说法，这限制了大豆品种的推广范围。”杨春燕说，选育适应范围广、高产且稳产的大豆品种，是他们的目标。

杂交组配是至关重要的一环。

1994年春天，他们从2860份大豆资源中，将高油抗倒种质Hobbit选为母本，又创制出高透光率、高配合力大豆种质“早5241”，将其作为父本进行杂交选育。

亲本的选择只是第一步。对于育种人来说，最艰难的是漫长的育种周期。

大豆从杂交开始到“拥有姓名”，一般需要10-12年。为了保证在更短的时间内培育出高世代豆种，他们在海南三亚建立了南繁基地。

三亚市天涯区妙林田洋附近，从实验站到试验田近一公里的小路，“冀豆17”成果第一完成人、农业农村部黄淮海大豆生物学与遗传育种重点实验室主任张孟臣坚持走了二十多年。

如候鸟一般，他每年携带大豆育种材料往返南北，进行加代繁育，同时进行异季异地的大豆表型数据记录。

大豆育种过程中，仍需要采用传统的精耕细作。

播种、收获、脱粒、筛选，每一茬大豆种下来，张孟臣都需要处理数千份大豆材料，每个品种的株高、分枝、节数以及豆荚的数量和豆粒的重量等，都要仔细观察测量和记载。

从7代的繁育过程，到性状稳定后进行决选，再到参与品种比较试验、区域试验、大面积生产试验等评比，经过了12年的艰苦“长征”，2006年，“冀豆17”通过了第一次国家审定，随后在不同生态类型区又进行了多次示范。

2022年11月12日，在新疆泽普示范基地，专家们田块丈量、收割、水分测量、称重，一系列工序有条不紊。

“‘冀豆17’亩产404.76公斤！创造了南疆春播大豆单产新纪录！”新疆农业科学院农作物品种资源研究所副研究员严勇亮仔细检查本子上的所有记录，高兴地宣布了产量数据。

田埂上，豆农、研究者热烈鼓起掌来。

张孟臣说：“育种既是一门科学，又是一门艺术。”

其科学之处，在于育种具有种种科学规律，每一个步骤都必须遵循；其艺术之处，则是每个新品种都有不同秉性，株型、品质、抗性都是关键因素。

艺术没有公式可用，只能靠自己摸索。

每年七八月份是大豆开花季节，也是杂交试验的关键季节。育种团队需要冒着酷暑，用镊子一点一点授粉，在地里一干就是一天。授粉需要手稳眼尖，这是对体力和心态的双重考验。

然而一个残酷的现实是，授粉母本的成活率一般不超过30%。这意味着，他们在整个夏天的有效做功，只有三成。

想要“孩子”脱颖而出，他们奉行“鸡娃式”培育模式。

“我们每年将数百份育种材料同时在省内外等40余个试点播下。”张孟臣说，如果某一个材料在这些试点均有较好的生长表现，就有机会进入下一轮筛选试验。

种子播下了，主动权交给育种专家。

他们要对后代材料实施考验：通过春夏播不同生态条件交叉选择，田间旱涝交替选择，人工接种与多点病区重复鉴定选择的方式，并在盐碱地与旱区进行交叉鉴定，解决品种抗逆性差、单一环境下选择适应性窄的问题。

简单来说，品种怕什么，就拿什么考验。

越旱越要少浇水，越涝越要多浇水；大豆生长深受各种病危害，那就把种子播到病圃里……

“鸡娃”的背后，却是残酷的“生”与“死”正负两极。

产量要比对照增产10%以上、生育期在100天左右、出现病害一票否决……“指标，个个严苛且充满挑战。任何环节有一项不合格的指标，这份材料就不能要。”张孟臣说，每选出一部分，下地之后长时间观察，根据表现再进行筛选，再一代一代观察，优中选优。

为快速检测大批量种质资源，团队还在相关性状选择上，研究改进并创新了蛋白脂肪籽粒无破损快速检测方法等。

经过这些经济快捷的检测技术，抗旱耐涝、抗多个病害的“冀豆17”，“走”出实验室，“扎”进农家地，完成属于它们的繁衍生息。

因产量高、品质好，“冀豆17”深受农民欢迎。

“我老感激了！”石家庄市藁城区东只甲村农民卢进军说，“我种的‘冀豆17’，每亩比以前种玉米还要多收入300元。”

3月24日，在河北省农林科学院粮油作物研究所大楼，顺着二楼实验室一直向东走，来到大豆组织培养室。走进屋内，记者的眼镜片瞬间起了一层雾——这里比室外要温暖、潮湿不少。

眼前一排排绿油油的大豆苗长势喜人，一下子让人忘记现在还只是初春时节。

这间看似普通的屋子，却充满了科技含量。

室内的温度、湿度、二氧化碳浓度等指标，均能通过进门处的一块面板精准调控。张孟臣说，自然条件下只能“一年一熟”的大豆，在这里，理论上来讲一年能长3代至4代，缩短了育种进程。

如果说种子是大豆的“芯片”，种质资源则是“芯片”的“芯片”，而基因就是种质创新的基础。

张孟臣指着一盆盆大豆苗，向记者展示它们之间细微的差异：有的刚刚长出花苞，有的已经结出豆荚；有的株型高，有的株型矮；有的叶子是尖的，有的叶子是圆形……每一种性状都有着特殊的含义，“比如，开花过早意味着营养积累不足，豆荚就会偏小。”

“一粒种子携带的基因，决定了它的产量和品质，谁能够破解基因‘密码’，谁就能占领育种高点。”张孟臣说，他们希望在可控的实验环境下，进一步研究它们的优良性状和关键基因。

他们制订了“两步走”计划：先搞基础研究，识别优异基因；再利用基因资源，实现大豆“定制化”基因编辑。

育种团队运用单分子实时测序、光学图谱等技术，对“冀豆17”的基因组进行从头组装，得到了74054个基因组序列，明确了“冀豆17”聚合了51个高产、高油优异基因。

“通过研究‘冀豆17’的基因组，我们还发现了控制大豆油酸代谢通路的‘开关’，如果将这个‘开关’关上，不就可以在‘冀豆17’优质、多抗、丰产的基础上，进一步提高大豆的油酸含量吗？”张孟臣及团队提出了这样的设想。

事实证明，这个推理是正确的。

这一发现不仅揭示了植物次生代谢精确调控的新机制，也为培育高产优质大豆新品种提供了基因编辑的方案。育种团队基于上述成果，将“冀豆17”的油酸含量由21%提高至83%，获得高油酸品系“冀豆17Gys”，大大增强了其商品性。

“没有最好，只有更好。”张孟臣说，育种之路没有尽头。

在广袤田间，他们走着，坎坷着，一路艰辛跋涉着。未来，将会有更多的种子在他们手中诞生。