文/片 齐鲁晚报·齐鲁壹点记者 巩悦悦 实习生 白应婵 张晓文
六月下旬,骄阳炙烤着济宁嘉祥的大豆育种基地。正值大豆播种季,在地头忙碌的山东农业大学农学院教授、副院长张大健,得知自己荣获2024年度山东省科学技术青年奖,成为了该奖项设立以来首位农业领域的获奖者。这份荣誉背后,是一个关于坚守和奉献的动人故事。
从美国实验室到中国盐碱地
时间回溯到2018年,彼时在美国普渡大学完成博士后研究的张大健,正面临着人生的重要抉择。当时,他的导师、著名大豆育种专家马渐新教授极力挽留这位得意门生。而国内的情况却让他寝食难安——中国80%以上的大豆依赖进口,“就像把自家粮仓的钥匙交给别人。”
“当时中美贸易战正酣,大豆进口问题让人揪心。”回忆起当初的选择,张大健语气坚定,“我是学农的,国家需要的时候,必须回来做点实事。”
张大健在实验室。
回国后,张大健放弃了熟悉的水稻研究,毅然转向大豆育种这个“硬骨头”。根据他的讲述,记者拼凑出了这位海归博士研究初期的艰难:山东缺乏大豆研究的基础,团队只有两名老师,经费捉襟见肘。最困难时,他用自己的工资给学生发补贴。直到2019年获得80万元项目资助,团队才勉强走出困境。
为收集优质种质资源,张大健带领团队走遍全国。在内蒙古,他们顶着烈日寻找抗旱品种;在黄淮海盐碱地,他们像寻宝一样搜寻特殊性状的野生大豆。一次,他们收到泰安肥城一位老师寄来的“会游泳的大豆”种子——这种能在淹水环境下生长的特殊种质让整个团队欣喜若狂。
“野生大豆常常被当作杂草,其实他们藏着宝贵的抗逆基因。”11年来,团队收集了1000多份珍贵种质资源,为后续研究奠定了坚实基础。
从基因图谱到“山豆2号”
2022年3月15日,国际顶级期刊《自然-植物》发表了张大健团队的重大研究成果:首次构建多年生野生大豆泛基因组。这项研究为耐盐碱大豆育种提供了关键理论支撑。
“长期以来,大豆增产幅度有限,绝大多数品种来自相同或相近的祖先。”据张大健介绍,通过解析野生大豆的基因,可以为改良、选育新品种提供重要而丰富的遗传资源,“有了这些‘遗传密码’做基础,我们将目标锁定为‘利用定制化分子育种,培育高产优质耐盐碱的大豆新品种’。”
理论突破很快转化为实践成果。今年6月,"山豆2号"通过山东省审定,成为山东农业大学首个自主培育的大豆品种。这个能在盐碱地亩产400斤的品种,高产优质、抗逆性强,蛋白和油含量中等偏上,在省级实验中表现突出,为山东大豆育种提供了新的选择。
不过,育种工作远没有外人想象的那么浪漫。
张大健在嘉祥实验站做大豆杂交。
盛夏时节,团队成员每天要在地里工作数小时:下午去雄,次日清晨授粉,持续两三周。“大豆花只有米粒大,操作时难度比较大。”张大健说。很多城里来的学生第一次下田就中了暑,但没人轻言放弃。
最艰苦的是盐碱地育种。起初,大豆苗刚种下就枯死。团队创新采用覆膜技术,建立精准鉴定平台。这就好比给大豆做“体检”,他们就是要找出最抗盐的“运动员”。经过五年攻关,张大健团队终于选育出耐盐碱的新品系。
从“豆爸爸”到“豆团队”
“我给家里姑娘起名叫豆豆。”提起女儿,张大健脸上露出了温柔的微笑。在这个可爱昵称背后,是他常年琢磨的事——如何让盐碱地种出优质高产的大豆。
为啥非得跟盐碱地较劲?
张大健耐心给记者解释:“咱国家18亿亩耕地红线不能破,好地都种了玉米、小麦,这些粮食作物效益高,农民乐意种。可大豆不一样,咱80%以上得靠进口,10斤里有8斤来自外国,这心里哪能踏实?要是能让大片盐碱地种出好大豆,就相当于给国家多了块粮仓。”
可种出来容易,卖上好价难。张大健在收集种质资源时跑遍全国,见过太多农民的难处:“大豆亩产也就200到400斤,比国外差一大截。辛辛苦苦种一年,却买不上价,谁还有劲头种?”
因此,张大健憋着股劲搞大豆育种:不光要让大豆在盐碱地活下来,还得高产优质,让农民能赚到钱。
今年刚审定的“山豆2号”,就是他交出的第一份答卷。这品种耐盐碱,在中低度盐碱地里,亩产比普通大豆多100斤,蛋白和油含量也不低,但推广起来没那么顺:“农民认老品种,咱得让他们亲眼瞧见新种子的好,通过试种让老乡看长势,比说啥都管用。”
作为博士生导师,张大健既要带学生,又要搞大豆育种的研究,对他来说,没有“6+1”“白加黑”的概念,一周七天连轴转是常态,有时晚上11点多才回家。不是在办公室,就是在田间地头。不过让他欣慰的是,培养的12名学生中,有一半仍在从事大豆研究,为国家和山东省的大豆科研出力。
“到目前为止,我们已经选育出能够抗盐抗旱的品系,未来还有很长的路要走。争取让中轻度盐碱地上的大豆优质高产,在重度盐碱地至少能开花结果。”在张大健看来,培育一粒好种子,不仅关乎粮食安全,更承载着农业科研工作者的使命。
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