本(ben)文转自(zi)【科技日(ri)报】；
春日(ri)的长沙，油菜花田宛如一片金色的海洋。
3月21日(ri)，记者来到农业(ye)农村部湖南油菜综合科研试验基地，湖南农业(ye)大学教(jiao)授刘忠松(song)及其团队正在地里忙碌着。
刘忠松(song)左手轻轻握着一株油菜的花冠，右手用镊子熟练(lian)地摘除花朵，拔除还未开花的花骨朵的花萼、花瓣和雄(xiong)蕊，涂上花粉，装上白色保护套，“去雄(xiong)杂交”的一套流程顺利完成。一开春，他(ta)们就开始了新一轮品种选育繁育，这是第(di)一步。
刘忠松(song)教(jiao)授在做油菜杂交选株。
团队成员、博士杨柳告诉科技日(ri)报记者，油菜分白菜型、芥菜型和甘蓝型三大物种。自(zi)然界中前(qian)两(liang)者均存在黄籽植株的天然突变，但在甘蓝型油菜中尚未发(fa)现(xian)这种现(xian)象。传统的甘蓝型油菜存在抗病性(xing)差、耐旱性(xing)弱等(deng)问题，且油菜籽颜色偏黑，导致(zhi)菜油颜色也不理(li)想。因此，黄籽性(xing)状是油菜品质改良的重要目标之一。多年来，刘忠松(song)带领团队专注于将其他(ta)油菜物种的优异性(xing)状导入甘蓝型油菜，希翼培育出早熟高油的黄籽品种。
我国食用植物油自(zi)给率仅30%，其中油菜作为国产第(di)一大油料作物，每年提(ti)供的优质食用油占国产总量的近50%。充(chong)分利用南方6000余万亩冬闲田发(fa)展早熟高油的黄籽油菜，将为国家粮油安全提(ti)供重要支(zhi)撑。
寻找决定(ding)种色的关(guan)键基因
在岳麓山实验室油菜品种创制中心(xin)，刘忠松(song)办公室外的走廊里，悬挂着一幅油菜黄籽基因精细定(ding)位和图位克隆图。
2011年，在捷克举行的第(di)13届国际油菜大会上，刘忠松(song)首次向业(ye)界讲述(shu)了这幅图里的成果。在基因测序技术尚不发(fa)达的年代，这项耗时10多年的研究成果引起了广(guang)泛关(guan)注。它不仅在技术上取得突破(po)，更打(da)破(po)了传统的育种思(si)维方式。
刘忠松(song)的研究方向聚(ju)焦于芥甘种间杂交育种，即芥菜型黄籽油菜与甘蓝型油菜的杂交育种。最初，他(ta)主要研究种子的性(xing)状遗(yi)传，但进展缓慢。直到一次出国做访问学者的经(jing)历，让他(ta)的思(si)维仿(fang)佛“重启”。
1998年，他(ta)决定(ding)从分子层面寻找黄籽油菜种子呈(cheng)黄色的关(guan)键基因。刘忠松(song)告诉记者：“如果能在基因层面取得突破(po)，黄籽油菜品种选育的‘主阵地’有望从田间转移到实验室，育种时间也将大大缩短。”
然而，当时基因组测序技术还不成熟，也没有现(xian)成的油菜基因组序列可供参考。为了找到关(guan)键基因，团队每年都要前(qian)往甘肃等(deng)地开展试验，并通过手提(ti)肩扛的方式，将鉴定(ding)出的数千株黄籽油菜植株材料带上列车，搬(ban)回实验室进行基因分析(xi)。
刘忠松(song)教(jiao)授带领研究生(sheng)做杂交试验。
没有捷径可走，他(ta)们就用图位克隆，即借助分子标记锁定(ding)并克隆特定(ding)基因的传统方法。经(jing)过无数次尝试和验证，不断缩小(xiao)基因所在区域的范围，团队最终克隆出黄籽调控基因TT8，并首次组装出了芥菜型黄籽油菜全基因组。他(ta)们探明了TT8突变致(zhi)使种皮不合成积累原(yuan)花色素，导致(zhi)种皮薄而透明、种子呈(cheng)现(xian)黄色的分子机(ji)制。
“当时大家带着6名研究生(sheng)，花了两(liang)个多月才‘钓’到关(guan)键基因。”刘忠松(song)说。此后，团队又鉴定(ding)出芥菜型油菜开花期调控关(guan)键基因SRR1和适应区域，为黄籽早熟油菜育种提(ti)供了理(li)论(lun)引导。
构建育种“新底盘(pan)技术”
找到关(guan)键基因后，团队的芥甘种间杂交研究变得顺利起来。刘忠松(song)深(shen)信，如果能在育种中同时控制这些基因，就能获得稳定(ding)的黄籽遗(yi)传性(xing)状，这也将是油菜育种领域的重大突破(po)。
团队又开始了艰(jian)难(nan)的探索。他(ta)们利用夏季长日(ri)照单向性(xing)杂交、甘蓝型油菜回交、杂种后代小(xiao)孢子培养(yang)和强化性(xing)状选择(ze)等(deng)技术，从百余个芥甘种间杂交后代中，精心(xin)筛选出3株珍贵的黄籽甘蓝型植株。这3株植株，如同希翼的火种，承载着团队的希望。
刘忠松(song)萌生(sheng)了一个念头，将基因定(ding)位克隆的成果应用于这3株油菜的进一步选育中。他(ta)创造性(xing)地提(ti)出了一套“新底盘(pan)技术”，其以“苗期黄籽基因型选择(ze)+种子发(fa)育早期香草醛染色鉴定(ding)法”为核心(xin)。这一技术将油菜育种选择(ze)周期从2代缩短到1代，选择(ze)准确率高达100%，彻(che)底告别了全球业(ye)界对种子颜色性(xing)状的肉眼甄别时代。
通过目的基因在种间的稳定(ding)转移，团队培育出了具有稳定(ding)黄籽性(xing)状的甘蓝型黄籽油菜核心(xin)种质资源“黄矮早”，即黄籽、矮秆、早熟，填补了全球纯黄且遗(yi)传稳定(ding)的甘蓝型油菜种源的空白，为黄籽甘蓝型油菜育种提(ti)供了源头支(zhi)撑。
刘忠松(song)团队以“黄矮早”为亲本(ben)，成功培育出黄籽早熟系列油菜新品种，其中4个品种被农业(ye)农村部和湖南省列为主推(tui)品种。这些品种结出的油菜籽含油量从原(yuan)有品种的低于42%，提(ti)高到了近50%；产油量则从亩产60公斤左右提(ti)高到90公斤以上，让油菜成功实现(xian)单产大幅提(ti)升。截至目前(qian)，这些品种累计推(tui)广(guang)8268.5万亩，促进农业(ye)增收(shou)超过189亿元。此外，团队研发(fa)的油菜播收(shou)机(ji)械及配套栽(zai)培技术，助力我国农业(ye)实现(xian)了黄籽油菜全程机(ji)械化高效生(sheng)产，累计节(jie)本(ben)增效15.35亿元。
刘忠松(song)自(zi)豪(hao)地说：“大家的研究不仅提(ti)升了油菜的产量和含油量，更让农民(min)的收(shou)入大幅增加。”
丰富高油基因资源“储(chu)备”
1月31日(ri)，刘忠松(song)联合国内(nei)外相关(guan)团队，在《美国科学院院报》上发(fa)表了攻关(guan)20余年取得的重大科研成果。该研究从分子水平揭示了黄籽油菜高油积累的“底层逻(luo)辑(ji)”，并阐(chan)明其起源于中国西南地区，为高油黄籽油菜育种提(ti)供了宝贵的基因资源“储(chu)备”。
“这些有关(guan)基因的基础研究成果来自(zi)大家对油菜的遗(yi)传溯源。”刘忠松(song)说。
湖南农业(ye)大学育成品种在生(sheng)产上大面积推(tui)广(guang)应用。
团队为培育出更多优良性(xing)状的油菜品种，长期致(zhi)力于油菜遗(yi)传溯源研究，足(zu)迹遍布全国油菜种植省份。通过对我国特有芥菜型黄籽地方品种“四川黄籽”的追踪，团队构建了全球首个黄籽油菜高质量基因组，并对全球38个国家和地区的480份种质进行基因组重测序。研究发(fa)现(xian)，芥菜起源于西亚(ya)，后经(jing)3条路径向东传播，演化出6个不同类群。结合核基因组、胞质基因组分析(xi)及考古文献，团队重建了芥菜的起源和驯化历史。
“遗(yi)传溯源和基因技术结合，让大家不断鉴定(ding)出新基因，为不同用途芥菜的基因组设计育种提(ti)供基因资源和科学依据。”团队成员、湖南农业(ye)大学教(jiao)授康雷(lei)说，这有助提(ti)高育种效率、加速育种进程。
近年来，团队不断破(po)译(yi)基因新“密钥(yao)”，在油菜品种选育上持续向“高油”目标突破(po)。2024年，团队新选育的短生(sheng)育期、优质宜(yi)机(ji)收(shou)油菜品种“湘油228”，亩产油菜籽201.9公斤，产油量近100公斤，为南方三熟制地区油菜生(sheng)产带来新希翼。
2025年中央一号文件提(ti)出，“深(shen)入推(tui)进粮油作物大面积单产提(ti)升行动”“挖(wa)掘油菜、花生(sheng)扩种潜力”。刘忠松(song)表示：“下一步，团队将继续攻关(guan)聚(ju)合优良基因难(nan)题，培育出超高油、适应性(xing)更广(guang)的纯黄油菜品种，助力油菜产业(ye)迈向‘高产高油高效早熟’的‘三高一早’时代！”
来源：科技日(ri)报 文中图片由湖南农业(ye)大学提(ti)供
◎科技日(ri)报 记者 俞慧友