梨花盛開滿枝丫

文/蔡漪鈴（南京農業大學）

2022年10月16日，黨的二十大報告中關于“鄉村振興”的論述，指引著我們農科學子前進的方向。報告中指出，要“樹立大食物觀，發展設施農業，構建多元化食物供給體系。發展鄉村特色產業，拓寬農民增收致富渠道。鞏固拓展脫貧攻堅成果，增強脫貧地區和脫貧群眾內生發展動力”。隨著人們生活水平的提高，我們不再只追求吃飽，更追求吃得營養、健康。近年來，前輩們的研究接踵落地鄉村，科學的種植技術和優質的種植資源帶來更多物美價廉的農產品，也為鄉村經濟帶來更高的回報和收益，這吸引了更多人才留在鄉村、加入鄉村，為鄉村振興帶來更多活力。

我是南京農業大學一名果樹學專業的研究生，來自一個100多人的大團隊，在不到10年的時間里，課題組因在“梨種質資源創新”上的突出貢獻兩次獲得國家科學技術進步獎“二等獎”。

梨，是我們國家的三大水果之一，產量僅次于柑橘和蘋果，現有栽培面積超過1300萬畝，總產量突破1600萬噸。我國梨的種類多，分布廣。經過幾十年的努力，1000多份來自國內外的珍貴梨種質資源在南京農業大學資源圃中得到了妥善保存和利用，這就像一本梨的“百科全書”，藏著梨種質資源改良的密碼。從這里，“寧酥蜜”等5個新品種進入百姓餐桌，不同喜好的消費者都能找到自己的“夢中情梨”；與此同時，國際上第一個梨全基因組精細圖譜在這里誕生，我們可以從分子生物學的角度，在微觀層面探究梨的各個基因如何協同工作……

即使如此，仍有個問題困擾著我們，那就是梨的自交不親和性。為了保證遺傳多樣性，幫助梨更好地進化和適應環境，梨逐漸形成了這個特性。即便梨花同時擁有雌雄花蕊，但其自身的花粉卻不能讓雌蕊成功受精，只有當其他品種的花粉落在雌蕊柱頭，才能完成受精過程。

為了便于管理和采摘，商業化栽培梨時，往往大面積只栽培一個品種。為了解決自交不親和問題，常常需要在主栽品種旁配置其他品種的授粉樹或利用昆蟲授粉。然而，這雖然能一定程度解決自交不親和問題，卻也加大了管理難度，其成功率因受天氣等因素影響，也并不可控。

2012年，我們團隊發明了一種“液體授粉技術”，能大大提高授粉效率，一位工人僅需半個小時便能完成一畝梨園的授粉工作，每個花序的坐果率升至80%，可以說從科技的源頭改變了靠天吃飯的命運。

不過，要確保人工授粉的成功率，用來配制授粉液的梨花粉萌發率必須達到30%以上。那么，要如何提高花粉萌發率呢？

我們首先從梨花粉的品質和梨花粉培養液入手。研究的第一步離不開實驗材料的采集。每年3月底4月初，是梨花盛開的季節。我們暫時忘記了之前4月看梨花，8月嘗梨果的游客身份，分散到江浙滬的各個梨園，迎著春寒酷暑，采滿幾個28寸行李箱的梨花帶回實驗室保存。梨花一到，最重要的花粉采集和保存工作就開始了。這個時候，實驗室100多名同學都會在空閑時間幫忙剝花瓣、掐花柱（一般地說植物的花分為雌蕊和雄蕊兩部分，花柱屬于雌蕊部分，是花粉管進入子房的通道）、取花藥（花絲頂端膨大呈囊狀的部分，是雄蕊的重要組成部分）。花藥中蘊藏著數不盡的花粉粒，干燥后的花藥將被存在硅膠中冷凍保存，供往后一年的研究使用。

花粉本身的品質和活力決定授粉的成敗。我們正在開發一套適合田間檢測的系統，不同萌發率的花粉將在試劑處理下呈現不同顏色，以此判定待授粉花粉活力的高低。梨的基因中有不少與花粉的萌發、花粉管的生長有關。我們在生理實驗的同時，也會運用分子生物學的手段，通過基因的過表達和敲除技術，探索基因過量表達或是表達缺失對梨花粉生長過程的影響。

此外，梨花粉培養液的配比和溫度、pH值變化都會對花粉的生長過程造成影響。考慮到田間處理的特性，我們在前人的基礎上，在實驗室配置了不同組合的培養基，力求用最低的成本、最簡單的配置方法讓梨花粉達到最高的萌發率。

希望在不久的將來，我們實驗室師生日夜研究的成果能夠在產業應用中落地生根，讓梨花滿枝丫，梨樹碩果累，梨果更香甜，梨農更富裕。