张绍铃（右一）带领团队成员开展田间试验。南京农业大学供图
■本报记者 王方 通讯员 谢智华 许天颖
“等我长大了，一定要种出最大最甜的梨！”从少年时起，南京农业大学教授、国家梨产业技术体系首席科学家张绍铃心中就有个朴实的梦想。然而种梨是个技术活，从建园、品种选择到整形修剪、施肥、授粉等都大有学问，因此，怀揣着“种出最好的梨”的梦想，他开始了更加专业的梨研究。
2019年初，以张绍铃为第一完成人的“梨优质早、中熟新品种选育与高效育种技术创新”荣获2018年度国家科技进步奖二等奖，这是他第二次登上国家奖的领奖台。早在2011年，他带领团队率先破解了梨树自花授粉不结实的产业问题，“梨自花结实性种质创新与应用”获国家科技进步奖二等奖。2012年他又领衔完成世界首个梨的全基因组精细图谱绘制。
谈到这些成就，张绍铃说：“我的目标只有一个，就是让中国的梨更加好吃、好看、好种。”
揭秘梨的“前世今生”
张绍铃梨研究的第一个着手点就是开展梨自交不亲和性研究，打破梨“近亲不通婚”魔咒。
梨属于典型的配子体自交不亲和果树，必须配置授粉树或辅助授粉才能保障产量，大大增加了梨园管理难度及成本。上世纪90年代，张绍铃在国际上率先提出梨自花结实与不结实性机理，并首创了规模化鉴定梨自花结实性种质和S基因型的技术体系。
在此基础上，张绍铃发明了梨自花结实性种质创新方法，发掘“明月”“新雪”等自花结实种质12份；确定了S4sm基因突变的育种价值，创制了该突变位点的纯合体骨干亲本，发明创制梨自花结实新种质的技术，创制优异种质36份，育成自花结实性新品种“宁翠”和“宁酥蜜”，在江苏、河南等省推广应用，改变了梨园必须配置授粉树的传统栽培模式，简化了生产管理。
“梨杂合度非常高，让梨家族的基因和遗传关系研究困难重重。”早在日本攻读博士期间，张绍铃就敏锐地将视线聚焦在基因组研究上，决心打破梨研究的谜团，并开始着手搜集梨的种质资源信息。
1999年回国后，作为人才引进到南京农业大学的张绍铃，走遍了全国20多个省市区，搜集各种梨种质资源，“回国初期既没有团队也没钱雇人，那几年地里的活都是我自己干，就跟普通果农一样。后来慢慢有了学生和其他团队成员，我就带着他们一起干”。
有了1000多份种质资源的基础，2008年，他率先在国内提出在梨上使用分子标记技术，着手梨基因组测序。
2012年，张绍铃牵头组织的由中国、美国、日本等多国科学家组成的国际梨基因组研究组，率先绘制完成了世界第一个梨全基因组精细图谱，不仅明晰了梨家族的“亲属关系”，还将梨的起源、驯化和变迁历史追溯至几百万年前，为梨家族描绘了一个完整详细的“族谱”。
为梨育种装上“提速器”
“我们不仅为来自全世界26个国家的113份代表性梨种质资源建立了‘户口本’，还精确定位了决定梨花期、果实大小、性状、色泽、糖酸等重要性状的基因，为后续研究奠定了基础。”团队成员、南京农业大学教授吴俊介绍。
团队绘制的梨遗传图谱里已注释了梨的4.2万个基因，这些基因提供了梨的重要遗传信息。有了它，梨高效育种工作就有了“底儿”。
果树的育种周期特别长，以往选育一个果树品种需要十几年才能成功。如今，研究人员可以用分子标记定位重要性状，果个大的、味道甜的、成熟期早的，甚至果皮的颜色，都可以在苗期实现精准筛选，而不需要等待杂交苗开花结果，大大节省了育种时间和用地，有效地提高了育种效率。
“有了基因图谱，光育种时间就节省了1/3。”张绍铃说。
有了这样一个“提速器”，即“骨干亲本+种间远缘杂交+分子标记辅助选择”的梨高效育种技术体系，近年来团队的育种工作取得了快速突破，梨子大家族陆续添丁——青翠欲滴的“夏露”，淡雅清俏、汁多脆爽的“夏清”，脆嫩清甜的“宁早蜜”“宁酥蜜”，红润可爱的“宁霞”，各具特色。
张绍铃介绍，“夏露”是我国目前梨品种中肉质最为细嫩的，未来团队还将继续在梨的品质和供应期上下功夫，“我们争取做到，老百姓想什么时候吃就什么时候吃，想要多好吃就多好吃”。
让梨好吃好看又好种
“一个好的品种，不仅要好吃、好看，还得好种。”张绍铃深知，“良种”必须要配合“良法”，才能充分体现其优良特性。为了实现梨的轻简化栽培，团队重点针对树形与整形修剪、花果管理等关键生产环节的重要产业问题开展技术研究与示范应用。
“传统的大冠树形通常树体高大、通风透光效果不好，管理起来非常费力费工。”张绍铃表示。针对这一问题，他带领团队研发了倒“个”形和“3+1”形两种轻简化高光效树形。
团队成员、南京农业大学教授陶书田介绍，“新树形不仅降低了树冠高度，改善了树体的通风透光性，提高果实品质，还便于对梨园进行机械化操作，减少种植用工。”
梨树授粉是一个“精细活”。同一品种的梨树不能互相授粉结果，加之梨花期只有短短3~5天，稍有不慎，极易造成减产。为此，团队围绕梨生殖生理与细胞生物学研究，开展了一系列实验研究和田间试验，最终提出了一套有效的梨树液体授粉技术，不仅极大提高了授粉效率，还解决了常规果树液体授粉中花粉活力下降快、分散不均匀等诸多实际问题。
不仅如此，团队还周到地为果农考虑到生产的每一个步骤，研发了梨优质高效栽培技术，制定了梨无病毒苗木繁育、高接换种等地方标准18项，主编出版了《梨产业实用技术》《图解梨优质安全生产技术要领》等指导书籍，将最新的实用生产技术源源不断地输送到生产一线。
张绍铃作为国家梨产业技术体系首席科学家，带领体系的47位专家、200多名团队成员，面向产业重大需求开展技术创新与应用。体系成立十年来，我国梨产业技术水平显著提升，单产提高44%，优质果率提高15%，为梨产业健康发展作出了重要贡献。
面对已取得的成绩，张绍铃丝毫没有松懈，“虽然我国梨研究的部分领域已经达到国际领先水平，但我国从梨生产大国到世界梨产业强国还有一段很长的路要走，梨科研工作依然任重道远。”
原文链接：http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2019/9/349471.shtm