2011年，張紹鈴團(tuán)隊(duì)破解梨樹(shù)自花授粉不結(jié)實(shí)的產(chǎn)業(yè)問(wèn)題，梨自花結(jié)實(shí)性種質(zhì)創(chuàng)新與應(yīng)用成果獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)；2012年，完成梨的全基因組精細(xì)圖譜繪制；2008年至今，擔(dān)任國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(梨)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家；此外，張教授還神奇地實(shí)現(xiàn)了“公梨”變“母梨”、發(fā)明了梨的“液體授粉”技術(shù)等等解放了果農(nóng)的生產(chǎn)效率……從基因研究到建立種質(zhì)資源庫(kù)，從解決“好吃”、“好看”的技術(shù)難題到跨越“好種”的推廣門檻，2018年，梨優(yōu)質(zhì)早、中熟新品種選育與高效育種技術(shù)創(chuàng)新又獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院的張紹鈴教授被人們親切地稱為“一攬子問(wèn)到底的中國(guó)梨首席”。

破解梨的遺傳密碼，繪制梨的全球“族譜”

為梨家族描繪了一個(gè)完整詳細(xì)的“族譜”，還精確定位了決定每個(gè)品種何時(shí)開(kāi)花、何時(shí)結(jié)果，果實(shí)風(fēng)味、果實(shí)外形“變大變小變漂亮”的基因，掌握了控制這些性狀的“通關(guān)密碼”

在生物體內(nèi)，基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，儲(chǔ)存著生命的種族、血型、孕育、生長(zhǎng)、凋亡等過(guò)程的全部信息。掌握了生物體內(nèi)基因的秘密，就好像掌握了這種生物怎么生長(zhǎng)，會(huì)長(zhǎng)成什么樣的密碼。

梨不僅肉脆汁多，酸甜可口，還富含膳食纖維,可幫助人們降低膽固醇含量,有助減肥，是世界三大水果之一，梨的栽培歷史可以追溯到3000多年前。為了吃到好更多更好的梨，大家必然關(guān)心，梨的基因秘密是什么，到底有多少的品種資源，可以怎樣在生產(chǎn)中發(fā)揮作用？

張紹鈴教授告訴記者，“梨花被人稱作花中的‘冷美人’，由于梨是典型的自交不親和性物種，不喜歡‘近親結(jié)合’，就是說(shuō)，只有不同品種的梨之間才能互相授粉，這樣一來(lái)，梨的雜合度非常高，梨子家族的基因和遺傳關(guān)系千絲萬(wàn)縷、特別復(fù)雜?！币虼?，梨的遺傳背景和不同品種之間關(guān)系的研究似乎看起來(lái)更難，在這基礎(chǔ)上的種質(zhì)資源的研究也充滿迷霧。

早在上個(gè)世紀(jì)末，漂洋過(guò)海在日本攻讀博士學(xué)位的張紹鈴，就敏銳地將視線聚焦在基因組研究上，決心打破梨研究的謎團(tuán)，并且開(kāi)始著手搜集梨的種質(zhì)資源信息?；貒?guó)后，從南京農(nóng)業(yè)大學(xué)開(kāi)始，張紹鈴團(tuán)隊(duì)走出實(shí)驗(yàn)室，走遍全國(guó)20多個(gè)省份，搜集各種梨的種質(zhì)資源。

直到2008年，有了辛苦搜集的1000多份種質(zhì)資源打底，張紹鈴的心愿脫口而出，率先在國(guó)內(nèi)提出在梨上使用分子標(biāo)記技術(shù)、著手梨的基因組測(cè)序。

限于當(dāng)時(shí)科研工作經(jīng)濟(jì)條件的制約，兩年后，張紹鈴牽頭組織由美國(guó)、日本的科學(xué)家組成的國(guó)際梨基因組研究組，推動(dòng)基因組測(cè)序工作實(shí)施，2012年，終于在世界上率先繪制完成了梨全基因組精細(xì)圖譜，不僅使梨家族的“親屬關(guān)系”昭然若揭，揭示了亞洲梨和西洋梨的種群分化時(shí)間，還將梨的繁衍和變遷歷史一直追溯到了幾百萬(wàn)年前，就像是為梨家族描繪了一個(gè)完整詳細(xì)的“族譜”。繪制梨全基因族譜的重要完成人之一、南農(nóng)園藝院吳俊教授告訴記者，在這個(gè)“族譜”里，團(tuán)隊(duì)的研究人員為來(lái)自全世界26個(gè)國(guó)家的113份代表性種質(zhì)資源建立了“戶口本”，還精確定位了決定每個(gè)品種何時(shí)開(kāi)花、何時(shí)結(jié)果，果實(shí)風(fēng)味、果實(shí)外形“變大變小變漂亮”的基因，掌握了控制這些性狀的“通關(guān)密碼”。

“想什么時(shí)候吃就什么時(shí)候吃，想多好吃就多好吃”

用分子標(biāo)記定位重要性狀，在梨樹(shù)的育苗期內(nèi)，就可以像在自助餐廳一樣選擇需要的性狀，把梨的育種從“盲人摸象”似地長(zhǎng)期作戰(zhàn)，變成了高效精確的“靶向選擇”，從而節(jié)省了大量的育種時(shí)間和育種用地，更有效提高了育種的效率

和普通農(nóng)產(chǎn)品不同，果樹(shù)的育種周期很長(zhǎng)，一般來(lái)說(shuō)有3-5年甚至更長(zhǎng)的童期不能開(kāi)花結(jié)果，果實(shí)的相關(guān)性狀資料也無(wú)從搜集。因此，以往人們選育一個(gè)果樹(shù)品種，往往要通過(guò)好幾年辛苦的栽培，等到樹(shù)苗長(zhǎng)大、開(kāi)花、結(jié)果才知道這些雜交苗究竟能結(jié)出什么樣的果子，加上受制于生長(zhǎng)周期、環(huán)境、氣候等多方面原因，幾次折騰下來(lái)，10-15年后才能選育成功需要的品種。老一輩的果樹(shù)學(xué)家有的人一輩子也只能培育一個(gè)成功的新品種，如果方向沒(méi)選對(duì)，甚至幾十年下來(lái)仍然是“竹籃打水一場(chǎng)空”。

不過(guò)，掌握了梨的“遺傳密碼”，這些問(wèn)題就迎刃而解了。張紹鈴團(tuán)隊(duì)的另一位成員吳巨友教授告訴記者，在目前團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的遺傳圖譜里，已注釋了梨的4.2萬(wàn)個(gè)基因，這些基因提供了梨的重要遺傳信息，研究人員可以用分子標(biāo)記定位重要性狀，在梨樹(shù)的育苗期內(nèi)，就可以像在自助餐廳一樣選擇需要的性狀，把梨的育種從“盲人摸象”似地長(zhǎng)期作戰(zhàn)，變成了高效精確的“靶向選擇”，從而節(jié)省了大量的育種時(shí)間和育種用地，更有效提高了育種的效率，“有了基因圖譜，光是育種的時(shí)間就節(jié)省了三分之一”。

有了能指揮梨形狀、口感、抗性變化的魔法棒，梨的育種工作取得了快速突破，梨子大家族陸續(xù)添丁，以往秋天才能掛滿枝頭的碩果累累，如今夏天就早早出現(xiàn)在人們的果盤里，青翠欲滴的‘夏露’，淡雅清俏、汁多脆爽的‘夏清’、脆嫩清甜的‘寧早蜜’、‘寧酥蜜’，紅潤(rùn)可愛(ài)的‘寧霞’……一個(gè)個(gè)梨界新秀逐漸嶄露頭角。張紹鈴介紹說(shuō)，‘夏露’是我國(guó)目前梨品種當(dāng)中肉質(zhì)最為細(xì)嫩的，到了8月，碧綠的“夏露”掛滿枝頭，狀如綠蘋果，但又有梨的多汁和營(yíng)養(yǎng)，已經(jīng)成為種植戶爭(zhēng)相引進(jìn)的新寵。張紹鈴滿懷信心地告訴記者，未來(lái)團(tuán)隊(duì)還將繼續(xù)在梨的品質(zhì)和供應(yīng)期上下功夫，“我們爭(zhēng)取做到，老百姓想什么時(shí)候吃就什么時(shí)候吃，想要多好吃就多好吃”。

不光“好吃”“好看”，還要“好種”

梨的品種改良、栽培技術(shù)、病蟲防控、土肥與耕作、采后加工、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)等等，只要和梨相關(guān)的，老百姓需要的，科學(xué)家都要關(guān)心，把“精確種梨”發(fā)揮到極致。要不斷針對(duì)國(guó)家梨產(chǎn)業(yè)的問(wèn)題提出解決方案來(lái)，這是責(zé)任，也是義務(wù)，“非要一攬子管到底不可”

一林輕素透春光，玉蕊潤(rùn)骨無(wú)底香。四月，冷傲的梨花女神盛開(kāi)，花期只有短短的3-5天。這個(gè)時(shí)候，為梨花授粉的梨農(nóng)們就爬上高高的梯子，用毛筆沾了花粉，在枝頭一朵花一朵花小心翼翼地挨個(gè)點(diǎn)授，生怕碰掉了花朵。就這樣，每個(gè)梨農(nóng)一天下來(lái)也不能做完一畝梨樹(shù)的授粉工作，要是再遇上高溫花期短、或者雨天，更是難以在短短的幾天時(shí)間內(nèi)保證有效授粉，只能望“梨”興嘆。

另一方面，培養(yǎng)了好的梨品種，因?yàn)樯a(chǎn)周期長(zhǎng)，往往需要砍掉老樹(shù)種新樹(shù)，起碼4-5年新樹(shù)才能大量結(jié)果，收益周期太長(zhǎng)，梨農(nóng)的經(jīng)濟(jì)壓力大，推廣也困難。

經(jīng)常到果園搜集種質(zhì)資源、給梨農(nóng)上技術(shù)課的張紹鈴，一下課便被團(tuán)團(tuán)圍住，農(nóng)民兄弟們切切實(shí)實(shí)的難題，一道一道擺在研究人員面前。

為了幫助果農(nóng)解決生產(chǎn)的問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)研究人員嘗試了上幾十種配方，經(jīng)過(guò)田間試驗(yàn)，研發(fā)出梨樹(shù)液體授粉營(yíng)養(yǎng)液配方，成功實(shí)現(xiàn)了梨樹(shù)的液體授粉（專利號(hào)：ZL201110234023.5），成功解決了梨花粉不能均勻溶于水、花粉溶脹死亡、花粉容易粘附容器壁、花粉堵塞噴頭以及噴粉不均造成授粉效果差等問(wèn)題，授粉效率比傳統(tǒng)人工點(diǎn)授提高約36倍。

2011-2012年，這項(xiàng)梨樹(shù)液體授粉新技術(shù)在新疆庫(kù)爾勒和甘肅蘭州的示范基地收到良好的試驗(yàn)示范效果，田間授粉時(shí)間從人工點(diǎn)授用時(shí)量18小時(shí)/畝降低到0.5小時(shí)/畝，花粉用量也比傳統(tǒng)授粉方法節(jié)約花粉用量1/2～2/3。庫(kù)爾勒市包頭湖農(nóng)場(chǎng)的果農(nóng)譚川江告訴記者，他一打聽(tīng)到這項(xiàng)新技術(shù)，便在自家梨園試用，試用當(dāng)年，他的梨園畝產(chǎn)達(dá)2.37噸，比上一年幾乎翻了一番。而且梨園坐果均勻，果形端正，賣價(jià)也比周邊的果園高出0.4元/公斤。

“梨首席”的妙招一招接著一招，張紹鈴還帶著團(tuán)隊(duì)發(fā)明了梨老品種更新技術(shù)。就是在推廣新品種的過(guò)程中，保留原樹(shù)，把新品種的枝條嫁接上去，還指導(dǎo)果農(nóng)把果樹(shù)剪接成倒“個(gè)”形狀，降低樹(shù)形，加強(qiáng)通風(fēng)透光，便于對(duì)果樹(shù)進(jìn)行機(jī)械化操作，提高果實(shí)品質(zhì)，減少種植用工。

不僅如此，張紹鈴團(tuán)隊(duì)還周到地為果農(nóng)考慮到生產(chǎn)的每一個(gè)步驟，研發(fā)了梨優(yōu)質(zhì)高效栽培技術(shù)，制定了《梨施肥技術(shù)規(guī)程》等地方標(biāo)準(zhǔn)10項(xiàng)，把“精確種梨”發(fā)揮到極致。新品種和新技術(shù)在全國(guó)推廣面積400多萬(wàn)畝，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。

張紹鈴說(shuō)，梨的品種改良、栽培技術(shù)、病蟲防控、土肥與耕作、采后加工、產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)等等，只要和梨相關(guān)的，老百姓需要的，科學(xué)家都要關(guān)心，一個(gè)都不能少。既然是國(guó)家梨產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的首席科學(xué)家，就要不斷針對(duì)我國(guó)梨產(chǎn)業(yè)存在的問(wèn)題提出解決方案來(lái)，這是責(zé)任，也是義務(wù)，“非要一攬子問(wèn)到底不可”了。