陳學(xué)森（左二）在實(shí)驗(yàn)室講解蘋果育種技術(shù) 受訪者供圖

名片上，陳學(xué)森是作物生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、國(guó)家蘋果工程技術(shù)研究中心主任、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)教授。在獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)等榮譽(yù)后，他并不滿足，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)走向了廣闊的田野。

數(shù)年來(lái)，陳學(xué)森帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員發(fā)掘野蘋果的研究?jī)r(jià)值、解密紅皮和紅肉蘋果的生命密碼、建立蘋果優(yōu)質(zhì)高效育種及配套栽培和加工技術(shù)體系、加速新品種的推廣應(yīng)用……

而所有的這些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研究成果，陳學(xué)森都將它們無(wú)償送給果農(nóng)。在山東、陜西等貧困地區(qū)，他所在科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)的技術(shù)累計(jì)推廣種植面積達(dá)800余萬(wàn)畝、新增社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益100余億元。

首創(chuàng)高類黃酮蘋果優(yōu)異新種質(zhì)

作為蘋果中主要的多酚類物質(zhì)之一，類黃酮對(duì)人體益處頗多。正因如此，陳學(xué)森團(tuán)隊(duì)成員將類黃酮視為蘋果中的“珍寶”?！疤O果中類黃酮含量較高，這種物質(zhì)具有抗氧化、預(yù)防心腦血管疾病等功能，世界上許多國(guó)家都將蘋果作為主要消費(fèi)果品。”陳學(xué)森說(shuō)。

我國(guó)蘋果產(chǎn)量占世界50％以上，蘋果種植業(yè)是增加農(nóng)民收入的支柱產(chǎn)業(yè)。但讓陳學(xué)森憂心的是，由于我國(guó)蘋果種質(zhì)資源相對(duì)缺乏，從20世紀(jì)開始，在國(guó)內(nèi)蘋果市場(chǎng)唱“主角”的一直是洋品種，國(guó)內(nèi)蘋果多樣化品種太少，高類黃酮（紅肉）蘋果更是缺乏。

一次在新疆伊犁的考察中，陳學(xué)森團(tuán)隊(duì)偶然發(fā)現(xiàn)了“新大陸”?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)一片面積約14萬(wàn)畝的野蘋果林，經(jīng)過(guò)調(diào)查我們得知這里的野蘋果，它們?cè)诠麑?shí)大小、成熟期、品質(zhì)、風(fēng)味、抗逆性、抗病性等方面與普通蘋果都有差異?！标悓W(xué)森回憶道。

在對(duì)這些新疆野蘋果以及來(lái)自亞洲、歐洲和美洲等地的117份蘋果種質(zhì)資源進(jìn)行全基因組重測(cè)序后，陳學(xué)森和團(tuán)隊(duì)成員首次證實(shí)了新疆野蘋果是世界栽培蘋果的“祖先”。

野蘋果又小又酸，但對(duì)陳學(xué)森團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，它們是無(wú)價(jià)之寶。因?yàn)椋诖饲皫资昀?，?guó)內(nèi)育出的蘋果品種大都為“金帥”“元帥”“國(guó)光”等品種的雜交、實(shí)生或芽選后代，這種“近親繁殖”往往帶來(lái)品種的遺傳脆弱性加大、適應(yīng)性與抗逆性減退等問(wèn)題。

“未來(lái)，蘋果的品種改良離不開新疆野蘋果基因資源。新疆野蘋果無(wú)疑是世界果樹資源的天然基因庫(kù)，也是國(guó)家珍貴的戰(zhàn)略生物資源?！标悓W(xué)森說(shuō)。

在這些新疆野蘋果中，有一類紅肉蘋果，其外表紅色新奇、香味獨(dú)特，很快吸引了陳學(xué)森團(tuán)隊(duì)的目光。

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，陳學(xué)森團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)新疆紅肉蘋果的類黃酮和有機(jī)酸含量明顯高于栽培品種?？紤]到“紅富士”肉質(zhì)清脆、甜度高，陳學(xué)森帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員把它和新疆紅肉蘋果進(jìn)行雜交，以創(chuàng)建新種質(zhì)。

“我們?cè)谛陆t肉蘋果雜種一代（F1代）群體中篩選到了R6R6純合基因型的紅肉脆肉株系，它快速聚合了紅肉、脆肉、高類黃酮等多個(gè)品質(zhì)性狀（基因），遺傳穩(wěn)定性高，果實(shí)類黃酮含量是普通蘋果的7倍，可與藍(lán)莓比肩。”陳學(xué)森異常興奮，他把這個(gè)蘋果新種質(zhì)命名為CSR6R6。

如今，這一高類黃酮蘋果優(yōu)異種質(zhì)存于中國(guó)科學(xué)院微生物研究所。

研發(fā)出縮短育種年限的技術(shù)

選育出具有“中國(guó)芯”的蘋果品種，這是陳學(xué)森團(tuán)隊(duì)的科研追求。

“工欲善其事，必先利其器。要想培育好吃、好看又有特色的蘋果新品種，就得有好方法。”陳學(xué)森常跟團(tuán)隊(duì)成員說(shuō)。

伴隨著新品種選育，陳學(xué)森和團(tuán)隊(duì)成員還研發(fā)出了能夠縮短果樹育種年限的育種技術(shù)，其中一個(gè)就是“三選兩早一促蘋果育種法”。

實(shí)踐證實(shí)，用傳統(tǒng)蘋果育種方法，育出一個(gè)新品種需要20年，而用“三選兩早一促蘋果育種法”只需15年。

早在選育CSR6R6株系時(shí)，陳學(xué)森和團(tuán)隊(duì)成員就已應(yīng)用這一方法。用這一“法寶”，陳學(xué)森和團(tuán)隊(duì)成員最終選育出了“幸”“?！薄懊馈薄皾M”等6個(gè)紅肉蘋果新品種。

“另外，團(tuán)隊(duì)還創(chuàng)制了選育紅皮蘋果的早期分子鑒定技術(shù)，能夠使蘋果育種時(shí)間縮短3年?！标悓W(xué)森團(tuán)隊(duì)成員王楠表示。

用蘋果育種技術(shù)育出“致富梨”

對(duì)很多人來(lái)說(shuō)，用蘋果育種技術(shù)“造”出梨來(lái)，是天方夜譚。但陳學(xué)森做到了，他和團(tuán)隊(duì)成員選育的“山農(nóng)酥”梨就是最好的證明。

提起這個(gè)新品種，種植戶們都說(shuō)：“‘山農(nóng)酥’好吃、沒(méi)渣、很甜，填補(bǔ)了優(yōu)質(zhì)、熟晚、耐貯大梨的市場(chǎng)空白，一個(gè)梨均價(jià)能賣到60元?！?/p>

值得注意的是，“山農(nóng)酥”梨新品種是陳學(xué)森和團(tuán)隊(duì)成員用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“果樹多種源品質(zhì)育種法”選育出的，這也是一項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利技術(shù)。在綜合研究了蘋果基因組測(cè)序、品質(zhì)性狀遺傳與發(fā)育機(jī)理后，陳學(xué)森和團(tuán)隊(duì)成員提出了這項(xiàng)技術(shù)，它可以有效集成多個(gè)優(yōu)質(zhì)基因性狀。

“這些年來(lái)，在陳老師的帶領(lǐng)下，我們團(tuán)隊(duì)以新疆野蘋果利用為主線，聚焦蘋果特色多樣化品種培育，從理論到技術(shù)、品種到產(chǎn)品，我們都進(jìn)行了系統(tǒng)化創(chuàng)新。這些成果來(lái)源于蘋果，也能夠被用于梨等果樹的育種中，在落葉果樹中普適性較強(qiáng)?！蓖蹰f(shuō)。

農(nóng)諺說(shuō)，桃三杏四梨五年。與小麥、玉米等糧食作物不同，果樹種下后，往往需要果農(nóng)照顧幾年之后，才開始結(jié)果。一般來(lái)說(shuō)，要想讓梨樹長(zhǎng)出梨子，梨樹苗至少要種上5年才行。

“好梨要讓果農(nóng)早受益，整形修剪是果樹早結(jié)果的關(guān)鍵技術(shù)之一。我們?cè)谔O果樹種植中用‘三芽二度一單軸’修剪方法后，可以讓梨樹提前兩年結(jié)果，實(shí)現(xiàn)快速增產(chǎn)提效?！标悓W(xué)森回憶道，后來(lái)他又把這項(xiàng)技術(shù)用在“山農(nóng)酥”梨的養(yǎng)育過(guò)程中，看其能否早結(jié)果。

這個(gè)修剪方法中的“三芽”就是定芽、抹芽和刻芽環(huán)節(jié)；“二度”則通過(guò)調(diào)整主枝的角度來(lái)控制主枝的粗度，以達(dá)到合理的枝干比；“一單軸”是指及時(shí)清理、剪除各主枝上的分枝，確保各主枝僅保留結(jié)果短枝、單軸延伸。

為了提升團(tuán)隊(duì)成員的實(shí)踐能力，陳學(xué)森手把手教他們“三芽二度一單軸”等修剪方法?！皥F(tuán)隊(duì)里的年輕科研人員只有熟悉了生產(chǎn)實(shí)踐、了解用在田間地頭的新成果，才能主動(dòng)思考自己的研究方向，慢慢做到科研與生產(chǎn)相結(jié)合?！碑?dāng)年輕人剛進(jìn)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，陳學(xué)森就給他們提出了研究方向，鼓勵(lì)他們放手去摸索。

“如今，我把更多的精力都放在了團(tuán)隊(duì)人才培養(yǎng)上。團(tuán)隊(duì)里的不少年輕人，有些成長(zhǎng)為科研骨干，有些投身農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，成為公司的農(nóng)業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人……”陳學(xué)森表示，“我們將繼續(xù)加快人才隊(duì)伍建設(shè)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科研，以源源不斷的科技創(chuàng)新成果為鄉(xiāng)村振興和農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展注入不竭動(dòng)力、提供有力支撐?！?/p>