陳學森：端好中國的“果盤子”

王延斌

名片上，陳學森是作物生物學國家重點實驗室副主任、國家蘋果工程技術研究中心主任、山東農業大學教授。在獲得國家科技進步獎二等獎、國家技術發明獎二等獎等榮譽后，他并不滿足，帶領團隊走向了廣闊的田野。

數年來，陳學森帶領團隊成員發掘野蘋果的研究價值、解密紅皮和紅肉蘋果的生命密碼、建立蘋果優質高效育種及配套栽培和加工技術體系、加速新品種的推廣應用……

而所有這些具有自主知識產權的研究成果，陳學森都將它們無償送給果農。在山東、陜西等貧困地區，他所在科研團隊研發的技術累計推廣種植面積達800余萬畝、新增社會經濟效益100余億元。

作為蘋果中主要的多酚類物質之一，類黃酮對人體益處頗多。正因如此，陳學森團隊成員將類黃酮視為蘋果中的“珍寶”。“蘋果中類黃酮含量較高，這種物質具有抗氧化、預防心腦血管疾病等功能，世界上許多國家都將蘋果作為主要消費果品。”陳學森說。

我國蘋果產量占世界50％以上，蘋果種植業是增加農民收入的支柱產業。但讓陳學森憂心的是，由于我國蘋果種質資源相對缺乏，從20世紀開始，在國內蘋果市場唱“主角”的一直是洋品種，國內蘋果多樣化品種太少，高類黃酮（紅肉）蘋果更是缺乏。

一次在新疆伊犁的考察中，陳學森團隊偶然發現了“新大陸”。“我們發現一片面積約14萬畝的野蘋果林，經過調查我們得知這里的野蘋果，它們在果實大小、成熟期、品質、風味、抗逆性、抗病性等方面與普通蘋果都有差異。”陳學森回憶道。

在對這些新疆野蘋果以及來自亞洲、歐洲和美洲等地的117份蘋果種質資源進行全基因組重測序后，陳學森和團隊成員首次證實了新疆野蘋果是世界栽培蘋果的“祖先”。

野蘋果又小又酸，但對陳學森團隊來說，它們是無價之寶。因為，在此前幾十年里，國內育出的蘋果品種大都為“金帥”“元帥”“國光”等品種的雜交、實生或芽選后代，這種“近親繁殖”往往帶來品種的遺傳脆弱性加大、適應性與抗逆性減退等問題。

“未來，蘋果的品種改良離不開新疆野蘋果基因資源。新疆野蘋果無疑是世界果樹資源的天然基因庫，也是國家珍貴的戰略生物資源。”陳學森說。

在這些新疆野蘋果中，有一類紅肉蘋果，其外表紅色新奇、香味獨特，很快吸引了陳學森團隊的目光。

經過實驗室檢測，陳學森團隊發現新疆紅肉蘋果的類黃酮和有機酸含量明顯高于栽培品種。考慮到“紅富士”肉質清脆、甜度高，陳學森帶領團隊成員把它和新疆紅肉蘋果進行雜交，以創建新種質。

“我們在新疆紅肉蘋果雜種一代（F1代）群體中篩選到了R6R6純合基因型的紅肉脆肉株系，它快速聚合了紅肉、脆肉、高類黃酮等多個品質性狀（基因），遺傳穩定性高，果實類黃酮含量是普通蘋果的7倍，可與藍莓比肩。”陳學森異常興奮，他把這個蘋果新種質命名為CSR6R6。

選育出具有“中國芯”的蘋果品種，這是陳學森團隊的科研追求。

伴隨著新品種選育，陳學森和團隊成員還研發出了能夠縮短果樹育種年限的育種技術，其中一個就是“三選兩早一促蘋果育種法”。

實踐證實，用傳統蘋果育種方法，育出一個新品種需要20年，而用“三選兩早一促蘋果育種法”只需15年。

早在選育CSR6R6株系時，陳學森和團隊成員就已應用這一方法。用這一“法寶”，陳學森和團隊成員最終選育出了“幸”“福”“美”“滿”等6個紅肉蘋果新品種。

“另外，團隊還創制了選育紅皮蘋果的早期分子鑒定技術，能夠使蘋果育種時間縮短3年。”陳學森團隊成員王楠表示。

對很多人來說，用蘋果育種技術“造”出梨來，是天方夜譚。但陳學森做到了，他和團隊成員選育的“山農酥”梨就是最好的證明。

提起這個新品種，種植戶們都說：“‘山農酥好吃、沒渣、很甜，填補了優質、熟晚、耐貯大梨的市場空白，一個梨均價能賣到60元。”

“這些年來，在陳老師的帶領下，我們團隊以新疆野蘋果利用為主線，聚焦蘋果特色多樣化品種培育，從理論到技術、品種到產品，我們都進行了系統化創新。這些成果來源于蘋果，也能夠被用于梨等果樹的育種中，在落葉果樹中普適性較強。”王楠說。

陳學森教授。圖片｜山東農業大學官網

農諺說，桃三杏四梨五年。與小麥、玉米等糧食作物不同，果樹種下后，往往需要果農照顧幾年之后，才開始結果。一般來說，要想讓梨樹長出梨子，梨樹苗至少要種上5年才行。

“好梨要讓果農早受益，整形修剪是果樹早結果的關鍵技術之一。我們在蘋果樹種植中用‘三芽二度一單軸修剪方法后，可以讓梨樹提前兩年結果，實現快速增產提效。”陳學森回憶道，后來他又把這項技術用在“山農酥”梨的養育過程中，看其能否早結果。

這個修剪方法中的“三芽”就是定芽、抹芽和刻芽環節；“二度”則通過調整主枝的角度來控制主枝的粗度，以達到合理的枝干比；“一單軸”是指及時清理、剪除各主枝上的分枝，確保各主枝僅保留結果短枝、單軸延伸。

為了提升團隊成員的實踐能力，陳學森手把手教他們“三芽二度一單軸”等修剪方法。“團隊里的年輕科研人員只有熟悉了生產實踐、了解用在田間地頭的新成果，才能主動思考自己的研究方向，慢慢做到科研與生產相結合。”當年輕人剛進實驗室時，陳學森就給他們提出了研究方向，鼓勵他們放手去摸索。

“如今，我把更多的精力都放在了團隊人才培養上。團隊里的不少年輕人，有些成長為科研骨干，有些投身農業產業，成為公司的農業技術負責人……”陳學森表示，“我們將繼續加快人才隊伍建設，加強農業基礎科研，以源源不斷的科技創新成果為鄉村振興和農業高質量發展注入不竭動力、提供有力支撐。”

◎ 來源｜科技日報