春日的長沙,，油菜花田宛如一片金色的海洋,。

3月21日,，記者來到農(nóng)業(yè)農(nóng)村部湖南油菜綜合科研試驗基地,，湖南農(nóng)業(yè)大學教授劉忠松及其團隊正在地里忙碌著,。

劉忠松左手輕輕握著一株油菜的花冠，右手用鑷子熟練地摘除花朵,，拔除還未開花的花骨朵的花萼,、花瓣和雄蕊，涂上花粉,，裝上白色保護套,，“去雄雜交”的一套流程順利完成,。一開春，他們就開始了新一輪品種選育繁育,，這是第一步,。

團隊成員、博士楊柳告訴科技日報記者,，油菜分白菜型,、芥菜型和甘藍型三大物種。自然界中前兩者均存在黃籽植株的天然突變,，但在甘藍型油菜中尚未發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象,。傳統(tǒng)的甘藍型油菜存在抗病性差、耐旱性弱等問題,，且油菜籽顏色偏黑,，導致菜油顏色也不理想。因此,，黃籽性狀是油菜品質(zhì)改良的重要目標之一,。多年來，劉忠松帶領(lǐng)團隊專注于將其他油菜物種的優(yōu)異性狀導入甘藍型油菜,，希望培育出早熟高油的黃籽品種,。

我國食用植物油自給率僅30%，其中油菜作為國產(chǎn)第一大油料作物,，每年提供的優(yōu)質(zhì)食用油占國產(chǎn)總量的近50%,。充分利用南方6000余萬畝冬閑田發(fā)展早熟高油的黃籽油菜，將為國家糧油安全提供重要支撐,。

尋找決定種色的關(guān)鍵基因

在岳麓山實驗室油菜品種創(chuàng)制中心,，劉忠松辦公室外的走廊里，懸掛著一幅油菜黃籽基因精細定位和圖位克隆圖,。

2011年,，在捷克舉行的第13屆國際油菜大會上，劉忠松首次向業(yè)界講述了這幅圖里的成果,。在基因測序技術(shù)尚不發(fā)達的年代,，這項耗時10多年的研究成果引起了廣泛關(guān)注。它不僅在技術(shù)上取得突破,，更打破了傳統(tǒng)的育種思維方式,。

劉忠松的研究方向聚焦于芥甘種間雜交育種，即芥菜型黃籽油菜與甘藍型油菜的雜交育種,。最初,，他主要研究種子的性狀遺傳，但進展緩慢,。直到一次出國做訪問學者的經(jīng)歷,，讓他的思維仿佛“重啟”,。

1998年，他決定從分子層面尋找黃籽油菜種子呈黃色的關(guān)鍵基因,。劉忠松告訴記者：“如果能在基因?qū)用嫒〉猛黄?，黃籽油菜品種選育的‘主陣地’有望從田間轉(zhuǎn)移到實驗室，育種時間也將大大縮短,?！?

然而，當時基因組測序技術(shù)還不成熟,，也沒有現(xiàn)成的油菜基因組序列可供參考,。為了找到關(guān)鍵基因，團隊每年都要前往甘肅等地開展試驗,，并通過手提肩扛的方式,，將鑒定出的數(shù)千株黃籽油菜植株材料帶上列車,，搬回實驗室進行基因分析,。

沒有捷徑可走，他們就用圖位克隆,，即借助分子標記鎖定并克隆特定基因的傳統(tǒng)方法,。經(jīng)過無數(shù)次嘗試和驗證，不斷縮小基因所在區(qū)域的范圍,，團隊最終克隆出黃籽調(diào)控基因TT8,，并首次組裝出了芥菜型黃籽油菜全基因組。他們探明了TT8突變致使種皮不合成積累原花色素,，導致種皮薄而透明,、種子呈現(xiàn)黃色的分子機制。

“當時我們帶著6名研究生,，花了兩個多月才‘釣’到關(guān)鍵基因,。”劉忠松說,。此后,，團隊又鑒定出芥菜型油菜開花期調(diào)控關(guān)鍵基因SRR1和適應區(qū)域，為黃籽早熟油菜育種提供了理論指導,。

構(gòu)建育種“新底盤技術(shù)”

找到關(guān)鍵基因后,，團隊的芥甘種間雜交研究變得順利起來。劉忠松深信,，如果能在育種中同時控制這些基因,，就能獲得穩(wěn)定的黃籽遺傳性狀，這也將是油菜育種領(lǐng)域的重大突破,。

團隊又開始了艱難的探索,。他們利用夏季長日照單向性雜交,、甘藍型油菜回交、雜種后代小孢子培養(yǎng)和強化性狀選擇等技術(shù),，從百余個芥甘種間雜交后代中,，精心篩選出3株珍貴的黃籽甘藍型植株。這3株植株,，如同希望的火種,，承載著團隊的期望。

劉忠松萌生了一個念頭,，將基因定位克隆的成果應用于這3株油菜的進一步選育中,。他創(chuàng)造性地提出了一套“新底盤技術(shù)”，其以“苗期黃籽基因型選擇+種子發(fā)育早期香草醛染色鑒定法”為核心,。這一技術(shù)將油菜育種選擇周期從2代縮短到1代,，選擇準確率高達100%，徹底告別了全球業(yè)界對種子顏色性狀的肉眼甄別時代,。

通過目的基因在種間的穩(wěn)定轉(zhuǎn)移,，團隊培育出了具有穩(wěn)定黃籽性狀的甘藍型黃籽油菜核心種質(zhì)資源“黃矮早”，即黃籽,、矮稈,、早熟，填補了全球純黃且遺傳穩(wěn)定的甘藍型油菜種源的空白,，為黃籽甘藍型油菜育種提供了源頭支撐,。

劉忠松團隊以“黃矮早”為親本，成功培育出黃籽早熟系列油菜新品種,，其中4個品種被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部和湖南省列為主推品種,。這些品種結(jié)出的油菜籽含油量從原有品種的低于42%，提高到了近50%,；產(chǎn)油量則從畝產(chǎn)60公斤左右提高到90公斤以上,，讓油菜成功實現(xiàn)單產(chǎn)大幅提升。截至目前,，這些品種累計推廣8268.5萬畝,，促進農(nóng)業(yè)增收超過189億元。此外,，團隊研發(fā)的油菜播收機械及配套栽培技術(shù),，助力我國農(nóng)業(yè)實現(xiàn)了黃籽油菜全程機械化高效生產(chǎn)，累計節(jié)本增效15.35億元,。

劉忠松自豪地說：“我們的研究不僅提升了油菜的產(chǎn)量和含油量,，更讓農(nóng)民的收入大幅增加?！?

豐富高油基因資源“儲備”

1月31日,，劉忠松聯(lián)合國內(nèi)外相關(guān)團隊,，在《美國科學院院報》上發(fā)表了攻關(guān)20余年取得的重大科研成果。該研究從分子水平揭示了黃籽油菜高油積累的“底層邏輯”,，并闡明其起源于中國西南地區(qū),，為高油黃籽油菜育種提供了寶貴的基因資源“儲備”。

“這些有關(guān)基因的基礎(chǔ)研究成果來自我們對油菜的遺傳溯源,?！眲⒅宜烧f。

團隊為培育出更多優(yōu)良性狀的油菜品種,，長期致力于油菜遺傳溯源研究,，足跡遍布全國油菜種植省份。通過對我國特有芥菜型黃籽地方品種“四川黃籽”的追蹤,，團隊構(gòu)建了全球首個黃籽油菜高質(zhì)量基因組,，并對全球38個國家和地區(qū)的480份種質(zhì)進行基因組重測序。研究發(fā)現(xiàn),，芥菜起源于西亞,，后經(jīng)3條路徑向東傳播，演化出6個不同類群,。結(jié)合核基因組,、胞質(zhì)基因組分析及考古文獻,，團隊重建了芥菜的起源和馴化歷史,。

“遺傳溯源和基因技術(shù)結(jié)合，讓我們不斷鑒定出新基因,，為不同用途芥菜的基因組設(shè)計育種提供基因資源和科學依據(jù),。”團隊成員,、湖南農(nóng)業(yè)大學教授康雷說,，這有助提高育種效率、加速育種進程,。

近年來,，團隊不斷破譯基因新“密鑰”，在油菜品種選育上持續(xù)向“高油”目標突破,。2024年,，團隊新選育的短生育期、優(yōu)質(zhì)宜機收油菜品種“湘油228”,，畝產(chǎn)油菜籽201.9公斤,，產(chǎn)油量近100公斤，為南方三熟制地區(qū)油菜生產(chǎn)帶來新希望,。

2025年中央一號文件提出,，“深入推進糧油作物大面積單產(chǎn)提升行動”“挖掘油菜,、花生擴種潛力”。劉忠松表示：“下一步,，團隊將繼續(xù)攻關(guān)聚合優(yōu)良基因難題,，培育出超高油、適應性更廣的純黃油菜品種,，助力油菜產(chǎn)業(yè)邁向‘高產(chǎn)高油高效早熟’的‘三高一早’時代,！”

（編輯：月兒）