一粒豆子上的黄金产业梦
时间：2020-03-26 05:23:45 来源：千叶帆 本文已影响人
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“陇上，晓莺低唱。豆荚初娇，小姬一色绿裙腰。迢迢幂野桥。悲歌杨恽家居久。三杯后，惯种南山豆。豆花棚下月毵毵，溪南闲寻渔臾谈”。 原是再寻常不过的豇豆，在陈维崧的这首《河传第二体·豆荚》里，却成了一位绿裙细腰的娇媚女子，难怪陈维崧三杯过后要去南山种豆也。然而，为这位“小姬”所折腰的可远不止陈维崧一人。
7月25～27日，记者跟随江汉大学生命科学院院长陈禅友教授一同走访豇豆种植基地，途经荆州、枝江、常德、汉寿等地。在三伏天里出行本该酷热难忍，陈禅友一路上却从未道过半个热字，每每听到“看基地”三个字就能一扫旅途疲累，变得精神矍铄，在烈日下静静观察豇豆长势和形态，和农户细细交流种植品种与技术。
作为湖北省豆类蔬菜植物研究与应用创新团队的带头人，陈禅友投身豆类植物研究三十载有余，尤其对豇豆情有独钟。从江汉大学农学系教研室主任到生命科学院院长，抛开一路上获得的种种荣誉头衔，他一如当初那个倾心于豆类植物，穿梭在田间地头的“梦想家”。
湖北省豆类蔬菜植物研究与应用创新团队以豆类（蔬菜）植物遗传资源评价与改良、可持续优质高效栽培、生物固氮与地力培肥、产品贮藏加工和质量安全检测为研发重点，以加速科技成果转化为现实生产力为目标， 拥有省级工程技术研究中心。团队以现代农业生物技术为手段，着力研究解决豆类（蔬菜）植物安全生产与资源有效利用中的重大关键性、基础性和共性技术问题，持续不断地将具有重要应用前景的科技成果进行系统化、配套化和工程化研究开发，并为湖北省经济结构调整和优化升级提供技术依托和技术咨询服务。
资源梦——服务大众
团队研究成员长期从事以豇豆和菜豆为主，兼有毛豆、豌豆、扁豆、蚕豆、刀豆、四棱豆、饭豆、藜豆、绿豆、红豆等12种食用豆类植物资源的收集、鉴定、评价及选育等工作，积累了丰富的研究工作经验和研究成果。
“种质资源的收集保存和研究工作，具有战略性意义。”陈禅友解释道，之所以把收集工作放在首位，是因为种质资源是国家重要的物质文化遗产，种质基因的遗失，不仅会破坏物种的多样性，甚至还能危及植物种质资源的永续利用。因此，资源的收集与保存越来越受到国家的重视。
收集种质资源是为了对其进行鉴定、保存、繁育和利用。通过鉴定它们的亲缘关系、特征特性来评价是否具有开发的价值并确定开发的重点。
为了评估和保护豆类资源遗传多样性，陈禅友教授带领团队成员累计收集、鉴定及保存了食用豆类植物资源1 500余份，来源地涵盖中国、欧洲、美国、非洲等。运用形态学、生理生化、蛋白质、DNA分子标记等技术，对资源库中的资源开展了栽培、品种改良、抗性及遗传多样性等多方面的研究。实施过辐射诱变等种质创新，还考虑进行航天搭载来诱发变异，进而扩大遗传谱。
2011年湖北省科技厅批准依托江汉大学组建“湖北省豆类（蔬菜）植物工程技术研究中心”，极大地改善了研究条件，加速了豆类资源收集、整理、鉴定和保存利用的研究步伐。2015年省教育厅批准组建“湖北省豆类蔬菜植物研究与应用创新团队”，省科技厅批准组建“湖北省食用豆类植物自然科技资源中心”省级科技平台以更好地实现豆类植物“资源梦”。目前，该团队已经构建了华中地区首个豆类蔬菜种质资源库和资源数据库，为公众提供浏览、检索和共享服务，成为我国豆类植物资源重要研究基地之一。
育种梦——改善民生
“育种是为了改善民生，为大家提供品质更好的品种。”目前，豇豆生产中最突出的问题就是虫害问题，由此还引发了农药污染、食品安全等诸多隐患。陈禅友表示，育种目标必须围绕民生改善，豇豆育种目标由过去聚焦丰产和早熟转变为抗虫性新品种选育。
该团队抗虫性豇豆遗传改良主要有三种途径：一是远缘杂交，转育近缘种的抗性基因;二是间接转基因，通过豇豆内生菌转基因来表达抗虫蛋白;三是直接转基因，通过转基因技术导入抗虫基因在豇豆植株中表达。目前，团队通过远缘杂交技术已经成功选育出抗虫性良好的豇豆种质，其抗虫的有效性和持续性正处于评价阶段。
我国菜豆的种植面积已超过豇豆，与豇豆虫害造成外源毒素隐患相反，菜豆的内源毒素也影响了菜豆产业的发展。该团队在省内率先选育出菜豆新品系7个，创新性地开展了菜豆去内源毒素的品质育种。
为了明晰菜豆次生代谢产物与毒害发生的关系，团队共鉴定了56个菜豆品种，通过化学检测、遗传分析和动物实验，对4种疑似有毒的次生代谢物质进行研究，明确菜豆植物血球凝集素为主要致毒物。由此筛选出的低毒菜豆资源，通过遗传改良，有望育成低毒菜豆新品种，达到鲜食的目的，从根本上消除菜豆食用安全隐患。
除此之外，团队还在开发黑色系列蔬菜和阳台观赏蔬菜新品种。当下已培育出深紫色豇豆，紫色豌豆、菜豆、番茄、黄金葵，更有会变色的辣椒，在不同生长时期呈现绿、紫、红等颜色变化;植株紧凑、矮小，颜色、形状多变的豌豆、菜豆、咖啡豆等豆类植物也将很快为都市阳台增添色彩。
目前，已选育出鄂豇豆2号（商品名早翠）、6号（商品名柳翠）、7号（商品名矮虎）、12号等各具特色的农业部重点推广品种和菜豆、豌豆等优良新品系，为推进生产发展发挥了积极作用，成效显著，获得湖北省科技进步二等奖和湖北省高校十一五重大转化项目提名奖等荣誉。
生态梦——可持续发展
陈禅友赴国外考察期间发现，多种形式的豆类作物高效种植是实现可持续农业生产的主要技术。“豆类植物有一个最突出、最主要的特征就是生物固氮。”他告诉记者，这也正是豆类植物实现可持续耕种的原因。生物固氮并不是个新鲜事，很久以前就有人证实与豆类植物互利共生的根瘤菌可以固定氮素。
豆类植物无疑是一种环境友好型植物，为了最大限度地利用其特性进行生态应用，根据农业发展的新情况，该团队近几年开始陆续在武汉的黄陂、孝感、蔡甸等地的水稻冬闲田里开展豌豆栽培试验，效果良好。晚稻收割后，利用冬闲田发展冬季豌豆种植，可谓添绿低碳增氧，既可提高土地利用率，增加农民收入，又可培肥地力，实现用地与养地的良性结合。
多年来，陈禅友在推广品种配套栽培技术上不遗余力，经常深入田间地头，与生产者面对面指导培训，为农民增收做出了积极贡献。农户遇到种植难题时都会前来寻求他的帮助，调查处理了豇豆不开花、菜豆颜色发白、毛豆结籽变少等大量生产问题。研究解决了豇豆种子萌发和田间生长等生理障碍以及光合特性、栽培技术等问题，为良种良法配套提供了技术指导。
为了给农民的咨询提供方便，陈禅友还特意在工程中心的网站上开辟了专门的咨询区，定期安排技术人员回复农民的提问。还研究了种源保优技术，并在实施科技部的农业科技转化基金项目中得到验证和应用推广。
“滥种问题并不突出，最多的还是落花落荚、不开花不结荚或者结荚少等品种适应性问题，其次则是加工、鲜食等产品用途问题。”陈禅友表示，绝大多数问题都不是由种子质量低劣引起，主要问题仍在于种子混杂。
产业梦——实现价值
“所有科研的最终目的都是为了实现产业化。”陈禅友坚信，只有将研究成果应用于产业发展，才能实现科研的价值。从检测设备-发酵工程-调味品加工-植物源制剂这条产业链看来，团队俨然涉及豆类资源产业化的方方面面。
农产品质量与安全检测是该团队的又一项重要工作，除常规检测技术外，他们的突破方向则是如何将生物信号转变为光电信号，开发生物传感器，用检测仪对农产品质量进行现场检测。
近几年，团队引进了数位博士，专门从事纳豆及纳豆激酶制剂的应用研究，涉及种类已从主流的黄豆延伸至红小豆、芸豆、饭豆、黑豆、绿豆和豇豆等多种豆类。“除了豆类，我们手上的资源还有许多，完全可以将豆子和辣椒、番茄等其他资源进行整合交叉，做调味品加工。”材料有了，陈禅友教授团队启动了食品加工与食品安全控制的研究工作。优良多样的材料与先进实用工艺相结合，调味品研制自然会水到渠成。
“我们筛选出低毒菜豆与高毒菜豆资源，将低毒材料配组杂交，用来选育新优低毒品种供蔬菜食用。高毒材料则通过细胞工程与基因工程途径，研发植物源生物农药。”目前团队的主要研究对象为菜豆和刀豆，今后将不拘泥于豆类，开发其他植物源生物制剂。
小姬一色绿裙腰，相较于陈维崧，陈禅友可能为其倾倒得更为彻底，不等三杯过后，就已然决定“惯种一生豆”。还在种豆过程中奇招百出，只为小姬更妖娆。
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