破譯辣椒育種密碼
——記西北農林科技大學園藝學院教授陳儒鋼

孫雅琴

陳儒鋼

國以農為本，農以種為先。種子位于農業產業鏈的最前端，被稱為農業的“芯片”。黨中央、國務院高度重視種業振興。2021年7月9日，習近平總書記主持召開中央全面深化改革委員會第二十次會議，審議通過《種業振興行動方案》，強調必須把種源安全提升到關系國家安全的戰略高度，集中力量破難題、補短板、強優勢、控風險，實現種業科技自立自強、種源自主可控。

一粒種子，關系著國家糧食安全和百姓的“米袋子”“菜籃子”“果盤子”，是我國農業研究的重中之重。而西北農林科技大學園藝學院教授陳儒鋼就將自己的研究重點放在那一粒粒辣椒種子上。

辣椒作為我國的重要蔬菜作物，年種植面積超過200萬hm2，占全國蔬菜總播種面積的8%～10%。深耕辣椒育種20余載，陳儒鋼愛這一領域研究愛得深沉，多年來，他將目光瞄向了蔬菜種質資源創新及利用、蔬菜逆境生理與分子生物學等方向，開展大量的科研實驗，為辣椒育種研究帶來了新的春天。

萌生追夢的“種子”

作為土生土長的湖北人，陳儒鋼對于辣椒并不陌生。在湖北，很多人都很能吃辣，因此，辣椒是湖北人餐桌上不可或缺的美食材料。這一從小養成的飲食習慣，也為陳儒鋼之后大學專業的選擇奠定了一定的基礎。

陳儒鋼的老家位于湖北咸寧的一個山區，父母都是勤勞淳樸的農民。在經濟不發達的農村地區，土地便是農民的唯一收入。在彼時農業技術并不先進的現狀下，陳儒鋼的父母通過勤勞的雙手支撐起了他的求學生涯。從那時起，陳儒鋼就默默立下了志愿：今后一定要通過自己的努力，學習更多先進的農業技術，提高農民的收入。

功夫不負有心人，1997年9月，陳儒鋼成功考入華中農業大學園藝林學學院蔬菜專業。從農村走出，又回到了農業之中，最初很多人對陳儒鋼的選擇并不理解。但外界的紛紛擾擾，并沒有改變陳儒鋼的堅定信念，“通過自己的努力改變農村的現狀”一直是鼓舞他努力前行的初心與動力。

在夢想的驅使下，本科畢業后陳儒鋼選擇在華中農業大學園藝林學學院繼續深造，并最終獲得農學博士學位。博士階段，陳儒鋼開始進行更加深入的研究探索，并接觸到蔬菜抗根結線蟲領域的研究工作，最終以抗根結線蟲的番茄與辣椒作為樣品，成功克隆出了抗根結線蟲的基因。通過應用之后，相關材料抗性得到了一定的提高，進而提升了品質。

作為初次獨立開展的科研項目，陳儒鋼對選題、查資料、試驗調查研究等一系列流程都進行了系統實踐，通過這段經歷也更加堅定了其走向科研道路的決心。

根植辣椒抗逆與種質創新

做育種創新很艱苦，但陳儒鋼還是甘之如飴投身其中。2006年博士畢業后，陳儒鋼選擇來到西北農林科技大學繼續自己的研究事業。從自己土生土長的南方地區，來到祖國的西北，陳儒鋼的想法很簡單，一來從小在農村長大，不怕吃苦；二來他對蔬菜種質資源創新及利用一直“心懷大志”，也對西北農林科技大學一直“心存好感”。

西北農林科技大學地處國家級農業高新技術產業示范區——陜西楊凌，而園藝學院是西北農林科技大學辦學歷史最悠久的學院之一。在這個科研平臺的支撐下，陳儒鋼有信心為我國的蔬菜種質資源創新及利用做出更多亮眼的成果。

2007年，陳儒鋼成功入選西北農林科技大學青年學術骨干支持計劃，并從那時開始圍繞辣椒耐寒基因的克隆工作開展研究。這一項目的實施，不僅為陳儒鋼今后研究工作的開展提供了必要的試驗材料，還為他后續研究方向的確定打下了堅實的基礎。

種質創新，除了對產量有要求外，還有很多其他要求，比如優質、抗逆、抗病蟲害等。在陳儒鋼看來，育種的魅力就在于要在這諸多要求中，精挑細選、分析培育新的品種。

為了學習到更多先進的種質資源創新技術，2012年9月—2013年9月，陳儒鋼還曾作為訪問學者赴美國康奈爾大學園藝系甘蘇生教授實驗室，開展脫落酸（ABA）對植物氣孔運動的影響研究。

ABA是一種重要的植物激素，在植物對脅迫耐受性和抗性中發揮著重要作用。在脅迫條件下，ABA會調控植物氣孔關閉。通過研究植物氣孔開放和閉合的規律，可以從另一種角度，研究植物的逆境脅迫現象，對陳儒鋼研究思路的開拓具有極大的指導意義。

近些年來，受溫室效應和環境變化所導致的極端氣候的影響，我國的辣椒產業在生產過程中遭受低溫、干旱等多種非生物脅迫的威脅，嚴重制約著辣椒產業的健康持續發展。

辣椒的抗寒工作十分復雜，其涉及的基因調控途徑非常多，并非能一蹴而就。

NAC是植物特有的轉錄因子大家族，不僅參與調節植物生長發育、衰老，同時在植物響應非生物及生物脅迫過程中也扮演著不可或缺的角色。陳儒鋼在前期研究中發現轉錄因子CaNAC035受低溫和ABA強烈誘導，并初步驗證其具抗寒功能。

2022年，陳儒鋼成功申請了國家自然科學基金面上項目“脫落酸響應轉錄因子CaNAC035調控辣椒抗寒性的分子機制”。通過這一項目，陳儒鋼將闡明ABA介導的CaNAC035調控辣椒抗寒性形成的生理途徑，揭示CaNAC035在辣椒低溫脅迫下的分子調控網絡，力圖通過辣椒抗寒性形成分子機制基礎研究突破，破解辣椒產業亟待解決的抗逆性難題。目前這一項目正在順利進行中。

長期以來，陳儒鋼始終認為，不斷滿足老百姓對美好生活的實際需求，是育種人責無旁貸的使命。隨著國家辣椒育種情況的整體向好，現如今我國90%以上的辣椒種子都由國家自主選育完成。但是，在這其中，甜椒種子卻依然大部分依賴于國外進口。在這一背景下，近年來陳儒鋼通過創新育種，成功登記了一個新品種——秦椒4號，這個新品種所生長的甜椒果實為富含花青素的紫色甜椒，更符合當代人類的健康飲食觀念。在良好的品種質量支撐下，今后，陳儒鋼還將和團隊成員一起將這一品種推向社會，更好地豐富人們的餐桌。

理論創新與教學培養并重

在科學研究中，腳踏實地的實踐和一往無前的探索，是相輔相成的。陳儒鋼的博士生導師葉志彪教授，是我國最早將生物技術和分子生物學手段應用于蔬菜學科相關研究的科研人員之一，他所選育的“華番一號”番茄品種，是我國第一個被批準商品化生產的轉基因蔬菜品種。他對于研究前沿把控，以及對科研的鉆研奮斗精神，一直都在深深影響著陳儒鋼。

自2012年12月遴選為碩士研究生導師以來，陳儒鋼為我國的育種事業培養了一批批青年人才。在近20年的教學生涯中，三尺講臺上，留下了無數陳儒鋼汗水的結晶。

多年來，陳儒鋼不僅承擔了本科生園藝植物育種學（雙語課程）、園藝植物生物技術、蔬菜育種學等課程，還負責帶領學生們進行植物育種實習、夏（秋）菜生產調查實習、畢業綜合實習、園藝操作技能訓練等研究實踐課程。在過往求學及研究經歷的影響下，相較于對學生“保姆式”的培養方式，陳儒鋼更傾向于讓學生發揮自己的主觀能動性開展研究工作，讓他們在發現問題、解決問題的過程中，形成自主創新意識。

獨有的教學理念與教學方法，讓陳儒鋼受到了大量好評。新冠肺炎疫情防控期間，其所主持的“園藝植物育種學總論”在線開放課程（MOOC，慕課）在中國大學慕課平臺運行，廣受學習者的歡迎，成為很多學校的教學必用視頻。為了將目前關于蔬菜育種的最新研究成果進行歸納總結，為后世的教學出一份力，陳儒鋼還主編了《園藝植物種子學》《園藝植物育種學實驗指導》等教材，其中《園藝植物種子學》被選為農業農村部“十三五”規劃教材。目前，他正在組織編寫科學出版社普通高等教育“十四五”規劃教材《園藝植物育種學》。

回顧近20年的科研生涯，陳儒鋼將小種子做成了大學問。雖然這一路上遇到的困難無數，但陳儒鋼始終認為，這份艱辛在育種過程中，只是九牛一毛。“育種創新沒有捷徑，就得一步一步去走，再苦再累都要堅持下去。”他堅定地說。延續現如今的研究之路，未來他仍會不遺余力地在祖國大地上奔走，為蔬菜種質資源創新“育”出嶄新的未來。