猕猴桃属(Actinidia Lindl.)是原产我国的重要野生果树资源。自上世纪初新西兰从我国引种,经不断人工驯化和培育出著名品种‘Hayward’(海沃德)后,带动了这一新型果树在世界范围内的发展。特别是在八十年代中后期,进入飞速发展阶段,栽培面积从当时的1万多公顷迅速扩大到2015年的35万公顷,世界猕猴桃果实总产也从几万吨猛增到首次突破400万吨。
我国自1978年由农业部、中国农科院组织召开第一次全国科研协作会以来,开启了全面系统的对猕猴桃属植物资源的收集、鉴定及综合利用的研发与市场开拓的新局面。为了加速对猕猴桃种质资源的栽培驯化和育种推广研究,加入到全国的猕猴桃科研工作中,我园自1978年开始,开展了对猕猴桃属植物长达38年的全面系统研究,经过三代人的不懈努力,建成了国际上最大、最丰富的猕猴桃种质资源圃,成为世界上重要的猕猴桃科研和品种选育的中心之一。
1978年,我园研究员黄仁煌研究员加入到全国猕猴桃种质资源普查工作中,并于1979年建立了面积为2公顷的猕猴桃种质资源圃,1980年成立了猕猴桃研究中心,负责人是黄仁煌研究员,至1996年,参与的技术骨干先后有武显维、王圣梅、何子灿、柯善强、宋元珍、熊治廷、洪树荣、康宁、姜正旺、黄宏文、黄汉钱等,在黄仁煌研究员的带领下,经过科研人员的不懈努力,收集保存了全国多个省市的野生资源和选育的新品系400份,同时,为了更好地利用这些资源,开展了猕猴桃种子繁殖、硬枝和嫩枝扦插繁殖及嫁接繁殖等多种繁殖技术研究,解决种苗问题;同时加强植物学鉴定及营养成份鉴定,从野生资源中评价筛选出了系列优良品系“武植1号-6号”,同时开展了大量的种间种内杂交,获得大量杂交群体,为后期不断推出新品种奠定了坚实的基础。这中间多次获得国家省部级奖4项,“云南等十四省市区猕猴桃资源调查”1990年获农业部科技进步二等奖、“基本查清中国猕猴桃资源”(第三完成单位)1991年获国家科技进步三等奖、“猕猴桃种质资源保存及新品种培育、推广研究”1992年获中科院科技进步二等奖、“猕猴桃种质迁地保护研究” (第二完成单位)1994年获广西科学院科技进步一等奖。在这阶段开始了国际学术交流,在1990年前后,先有新西兰的几位知名育种专家如Alan Seal,Mark Mcneilage,Ross Ferguson等博士访问我园,我园猕猴桃研究组黄仁煌教授带队到新西兰参加第二届国际猕猴桃研讨会。
自1992年我园参加国际会议之后,意大利便加强与我所的科技合作,每年派人进行互访或会议交流,并与其它欧盟成员国共同申报了国际招标的有关猕猴桃研究的项目“猕猴桃属植物种质资源收集、评价与低温保存和新品种选育”,在1997年得到资助。武汉植物所成为国内的主持单位,并获得最大资助(折合人民币107万元),留美归国博士黄宏文研究员任中方主持。
中欧科技合作项目集中了中欧双方的资源优势和技术优势,并针对科研、生产中急需解决的问题立项,对世界猕猴桃产业化提供了有效的技术支撑作用。该项目由于有较大的经费支持,加强了对我国猕猴桃资源的深入研究和濒危物种的挽救,特别在依据居群遗传学原理来建立高遗传多样性涵盖率的种质资源库和构建经济适用的小型核心资源(core collection)等研究进展显著,加强了我园作为世界最大的猕猴桃迁地保育种质圃和猕猴桃权威性研究机构的地位。
同时通过这个项目的实施,改扩建了猕猴桃种质资源圃,经过三年的努力,使我们保存猕猴桃属植物数量由29个上升到53个种(变种)、从种质材料383份发展到745份。利用Visual Basic和MS Access97 构建了数据库,将117个种质的有关性状(根据IPGRI建议和UPOV描述性状),主要包括种名、原产地、枝、叶、花特征、孢粉性状、果实品质、细胞学等,构建网络数据平台。建成了当时世界上收集猕猴桃属植物涵盖量最大、种质资源最丰富的种质基因库,其研究成果“猕猴桃属植物遗传资源评价、种质基因库建立及育种研究”(主要完成人:黄宏文、黄仁煌、王圣梅、姜正旺、何子灿、张忠慧等)获得1998年中科院和2001年国家科技进步二等奖。
项目实施中,为了扩大我国特别是我园选育的猕猴桃品种在国际上的影响,给意大利提供了10个猕猴桃株系的接穗,以评价这些品种在不同气候条件下的表现,开展了我园优良株系在欧洲的适应性评价。从结果情况来看,大多株系的果形和果实含糖量均较著名品种“海沃德”好或高,其中表现最好的是黄肉品种“WIB-C6”(金桃)。我们根据国际惯例,2001年,在课题结束时,对所有试验材料进行控制或拍卖,结果是Consorzio Kiwi Gold苗木公司以17.2万美元的价格买断“C6(金桃)”在欧洲市场5年的繁殖权,实现了国产品牌走向国际市场的突破,这也是我国果树品种首次按国际惯例实现的专利授权种植和国际产业化推广。
1998年9月,承担中欧科技项目的各国科学家参加了由我园主办的98’中国国际猕猴桃研讨会暨第10届全国猕猴桃科研协作会议,并应邀在会上作报告,促进了中国和欧洲猕猴桃专家的科技交流。同时通过承担此项目,扩大了我园在国内、国际的知名度。项目负责人黄宏文参加了1999年1月在智利召开的第三届国际猕猴桃研讨会, 被一致推举为国际园艺学会猕猴桃工作组的主席,任期为1999~2003年,且力争到“第五届国际猕猴桃研讨会”于2002年9月在湖北武汉召开的机会,这是猕猴桃国际学术会议首次在猕猴桃原产国举办。2002年9月会议由我园如期举办,有15个国家162位专家学者参加会议。会议扩大中国猕猴桃在世界上的影响,随后每年有2-3批专家到我园进行互访和交流,促进了国内外的合作,为猕猴桃的深入研究拓宽了道路。
在组织承办第五届国际猕猴桃大会期间,由我园发起的申报成立“中国园艺学会猕猴桃分会”获批,并在会议期间举行了分会成立大会,由我园黄宏文研究员任理事长,龚俊杰研究员任常务副理事长,姜正旺副研究员任秘书长,开展了系列科研与产业发展交流研讨活动。之后,组织召开了每两年一届的全国猕猴桃研讨会,编辑出版系列丛书《猕猴桃研究进展》第1-7辑,并先后出版《猕猴桃分类资源驯化栽培》、《中国猕猴桃》、《The Genus Actinidia : A World Monograph》。至此,确立了我园在全国猕猴桃科研产业界的领先地位。
2003年项目负责人黄宏文研究员再次赴意大利,与苗木公司商谈,又将‘金桃’授权合同延续至2028年,并开辟南美市场,将从2012年起再获得23万美元的产权保护费。2005年该公司又将‘金桃’的全球繁殖权买下,将分期支付50万欧元。至此,‘金桃’实现了全球的商业化推广。
2006年,历时22年的持续研究,国际上首个具有商业价值的种间杂交新品种‘金艳’通过湖北省林木品种审定委员会审定,品种号鄂S-SC-AC-002-2006,同年向农业部申请品种保护。因其优良的风味品质和极强的耐贮性而深受四川中新农业公司的青睐,经过一年的谈判,终于与我园达成一致意见,参照‘金艳’全球授权开发模式,获得‘金艳’在国内的独家繁殖权和开发权,这是国内首个按照国际惯例实行知识产权保护并授权种植的果树新品种。同时,为推进该品种在国内的开发成功,组里引进具有14年从事猕猴桃研究经历的副研究员钟彩虹同志,参与到课题科研开发项目的工作中。2007年-2010年,钟彩虹带队的产业技术团队长期坚守基地,和公司团队一起,在当地政府协助下,在四川省蒲江县复兴乡开展园地规划、出具高标准建园和后期管理方案、技术培训等系列工作,在四川省打造了国内首个规模上万亩的现代化猕猴桃种植基地。‘金艳’国内商业化推广的成功,不仅将长期的科研成果转化为生产力,增加了我园的经济效益,同时带动了蒲江县及成都市的猕猴桃产业。特别是四川蒲江县,由2006年几乎没有到2010年发展至5万多亩,至今已发展到10万亩,产量7万多吨,产值达7亿多元。相比较种植玉米、小麦等传统农作物,农民的年纯收入从每亩300元左右增加到每亩1万元以上,有1万多农民走上了致富路。2010年“蒲江猕猴桃”正式获得国家地理标志保护产品认定,成为蒲江的标志和重要农业支柱产业。为此,蒲江县委在2016年开年之际,特别致函中科院办公厅,感谢我园团队对他们县域农业发展的支持。
蒲江万亩‘金艳’基地的建成,也推动了国内猕猴桃产业发展的速度和发展模式变更,由前期的“小农散户种植”转变为“企业或合作社组织规模发展”,种植技术水平得到大辐度提高。
2008年5月四川发生“5.12”地震,我园猕猴桃科研团队迅速行动,参与到中科院组织的震后救灾中,承担中科院的震后救灾项目和中科院创新知识工程项目各1个。组织团队前往四川的都江堰、彭州、邛崃和蒲江、雅安等地震灾区,开展技术指导,协助当地农户建立猴桃桃新果园、提高种植猕猴桃技术。此项工作一直持续到2012年,当地的老果园产量每亩提高400-500斤,优质果率由原来的不到50%提高到75%以上,果农亩产的收入达到1万元以上,许多灾民因此脱贫致富。
2009年开始组织材料申报国家猕猴桃种质资源圃,于2010年获得农业部批准,我园是国家猕猴桃种质资源圃的主持单位。资源圃由主圃(中国科学院武汉植物园)和辅圃(湖北省农科院果茶所)组成, 2012年完成项目建设,并于2015年顺利通过验收。种质资源圃的建设,从基础设施和软件建设上改善了种质资源的保存条件和科研评价条件。
2012年经多方努力,湖北省猕猴桃工程技术中心挂牌,龚俊杰研究员担任中心主任,同时新建了一栋1200平方米的科研大楼,新建植物病理研究室,分子生物学、细胞生物学等实验室,400平方米的组织培养室,50吨容量的低温实验冷库,200平方米的智能温室、400平方米的简易阳光温室和400平方米的荫棚,添置了大批科研仪器和农业机械。2012年猕猴桃种质资源的保育项目进入国家农业部的农作物种质资源保育大项目中,为战略资源的保护提供了长期的保障。
随着2010-2011年全球猕猴桃溃疡病的爆发,给全球猕猴桃产业带来巨大的影响,特别是新西兰和意大利等国家,新西兰黄肉品种‘Hort16A’受到很大的打击,我国也开始蔓延发生,为了研究溃疡病的发生规律和防治措施,于2012年引进植保人才,开设猕猴桃溃疡病等病害研究课题,系统开展了猕猴桃分类学、细胞学、分子遗传及产业化研究,修订和完善了猕猴桃属植物的分类体系,以种质资源为基础,挖掘了该属植物多物种的优异基因,构建了雌雄异株植物猕猴桃的基因渐渗余种技术体系和
性育种理论,完成了高密度分子标记遗传图谱,开展了猕猴桃发育生理研究及抗性鉴定。研究结果共发表100余篇学术论文,包括SCI论文30余篇。
同时,在加强科研的同时,进一步加大新品种和新技术的成果转化,2010年与联想农业集团下的北京华夏联诚开展合作,引入‘金桃’品种在河南西峡发展。经过2011-2013年紧密合作,推动了西峡县猕猴桃产业发展,得到了院农业项目的大力支持。2013年联想农业集团成立“联想佳沃农业公司”,并购四川中新农业,开启了我园与佳沃的深层次合作,获得我园新推出品种‘东红’的国内独家繁殖权。2013年,通过与联想佳沃和意大利金桃公司的多次商谈,签署三方合作协议,实现了‘金艳’和‘东红’的全球授权开发,在我园新品种的国际化道路上又迈出了新的一步。
在国内的科技成果转化和科技扶贫的道路上,猕猴桃科研团队紧跟国家政策,加强与地方政府和各级企业、合作社的合作,重点在四川蒲江、彭州和都江堰,贵州六盘水市(水城和六枝县)、毕节市大方县,安徽金寨、湖南花垣、湖北浠水、丹江口市等。十余年来,在8个国家级贫困县和1个省级贫困县开展了新品种的推广和示范种植,建设了12个核心标准种植基地。武汉植物园的团队已将猕猴桃产业遍植在中国大地上,从南到北,自西至东,足迹遍布四川、贵州、湖南、陕西、湖北、福建、浙江、江西等10余个省份,累计多媒体上课近300次,编写PPT培训教案50余份,培训中层技术人员6000余人次,基层一线田间操作人员4.2万余人次,新品种‘金艳’、‘东红’等累计推广21万余亩,配套新技术累计推广普及68万余亩,进入结果期的农户,亩收入1.5-4万元,十年累计产值100亿以上,赢得农户、企业、政府等多方的广泛赞誉。总之,只要国家哪里有需要,我园的猕猴桃科研团队就会奔赴哪里,用科技创新来服务社会,报效国家。
科研团队的长期坚持努力,至今通过国家审定及省级审定的新品种20个,取得的科研成果“猕猴桃种间杂交技术体系构建和新品种培育”获得湖北省2015年度的技术发明奖一等奖。
(撰稿人:龚俊杰 钟彩虹 姜正旺 黄仁煌)