来源:上海科技报 2025年12月19日
标题:上海打造世界一流菠菜种源创新高地 自主精准育种技术体系如何构建?
记者:吴苡婷
冬日暖阳下的沪郊呈现出勃勃生机,在浦东新区万祥镇新振村235亩的土地上,上海师范大学生命科学学院蔬菜遗传育种团队正在与上海清美绿色食品集团携手攻坚菠菜种源核心技术,建设精准化的菠菜育繁种技术平台,打造世界一流菠菜种源创新高地,在一个个育种大棚里,各种类型的菠菜郁郁葱葱,科研人员正在紧张地开展性状记录、基因提取等工作,中国人的菠菜种源梦想正在这里加速实现。
??近日,“菠菜精准育种技术体系构建与产业化应用”2025年度农业科技创新项目(张江种谷)“揭榜挂帅”项目在浦东新区万祥镇新振村启动,这也标志着上海在叶菜类种源自主可控与产业化应用方面迈出坚实一步。

665份种质资源承载的自主创新梦想
??菠菜是全球重要的绿叶蔬菜作物,富含维生素、叶酸和多种矿物质,是全球公认的营养蔬菜,我国是全球最大的菠菜生产和消费国,2022年栽培面积约为71.8万公顷,占全球总产量的91.56%。
??种子是菠菜的芯片,对于菠菜产业而言,种源直接决定了产量、品质、抗病性及市场竞争力。中国菠菜育种虽然有一定基础,但在商业化育种体系、分子标记辅助选择、基因编辑等前沿技术应用上起步晚,相对滞后,自主品种在一致性、商品率、持续抗病性方面与国际先进水平尚有差距,常见的霜霉病、病毒病等严重制约着露地菠菜的生产。目前,我国菠菜生产使用的杂交种子90%以上都需要从国外引进,全球高端菠菜种源市场长期被荷兰、美国和日本等跨国企业主导。这种现状不仅增加了生产成本,也对我国菠菜产业的可持续发展和种业安全构成了威胁。
??上海师范大学生命科学学院王全华教授从事了几十年的菠菜研究,此前已经完成了新一代菠菜基因组精细图谱绘制,解析了菠菜驯化历史和重要农艺性状的遗传基础。她透露,过去国外向我国出售的菠菜种子价格折算成人民币,高达1元1克,目前还出现了不售卖的情况,菠菜种源的自主研发工作十分紧迫。
??上海师范大学积累的665份菠菜“种质资源”承载着中国人菠菜种源自主研发的梦想。
??在万祥镇新振村的育种大棚里,上海师范大学生命科学学院徐晨曦副教授向记者介绍了育种的科研进展:“菠菜经过人工驯化后,遗传背景很窄,需要拓宽遗传背景,我们学院收集了665份菠菜‘种质资源’,其中9份来自中东地区和欧洲土耳其的野生资源品种尤为珍贵,其抗病能力强,对提升菠菜的抗病能力十分重要。”
??若非专人介绍,很难想象眼前这些体型硕大的植物是野生菠菜,更难相信看似形态各异的几株植株竟属同一品种。徐晨曦介绍说,菠菜的杂交种子之所以很难控制质量,是因为菠菜是雌雄异株,不可避免要留下两种株型的遗传信息,过去雌雄株型需要到抽薹时才能确定,所以难度极大。
??“我们目前正利用分子标记技术提前判定植株性别,并有计划地提前开展套袋工作,以实现精准繁育。同时,我们也在攻关雌雄同株品系的可控诱导技术,从而确保亲本纯度和性状稳定。这将有助于保障杂交种子的纯度,使其能更高效地应用于实际生产。”徐晨曦说。
为中国消费者贡献出高品质的菠菜品种
??上海清美绿色食品集团是农业产业化国家重点龙头企业。本项目合作源于该集团在生产实践中对优质、稳定、适配本土化生产的菠菜品种的迫切需求。作为上海市民生保障的重要企业,集团致力于构建从田间到餐桌的全产业链,而种源是产业链的起点与核心。
??副总裁李立表示,上海地区的菠菜生产中使用的品种繁杂,暂无明确主栽品种,本地的崇明小菠菜虽然口感好,但是生长速度慢,产量较低。之所以与上海师范大学携手攻关,初衷是为了给上海和长三角地区的消费者提供更高品质的菠菜品种。双方旨在建立“需求—研发—中试—推广”无缝衔接的闭环,加速培育出具有自主知识产权、综合性能领先、适配长三角地区生产实际的突破性菠菜新品种。
??此次2025年度农业科技创新“揭榜挂帅”项目的核心目标是打造2个全新的菠菜新品种。徐晨曦介绍说,其一是适合上海春夏季种植,兼具耐热性、耐抽薹性的品种,亩产量达到1300公斤以上。其二是适合上海秋冬季种植,耐低温的小株型品种,亩产量不低于1000公斤。2个新品种不仅要抗病能力强,品质上能够提升叶酸和类胡萝卜素含量,降低草酸含量,植株还需十分“挺拔”,便于机械化收割。另外,两个品种的育成杂交种种子的纯度要达到98%以上,还要帮助企业建立菠菜营养品质评价的企业标准。
??上海农委蔬菜办副主任韦国余对双方以企业市场需求为导向,共同聚焦菠菜种源关键核心技术攻关给了高度评价,他表示,要加强菠菜育种技术体系构建,为后续的产业发展做好准备,力争育出市场认可,消费者买单的优秀品种。
??在徐晨曦的计划中,不仅要建立菠菜种子的表型库,还将推动智能育种技术发展。未来还将利用现有的种源,进行一些特色菠菜品种的开发。这次的“揭榜”只是一个开始。
建设种子研发、生产和销售的全链条产业基地
??在上海市农委科技服务中心中心主任沈悦看来,这次的“揭榜挂帅”项目立足科技自立自强,充分体现了需求导向和问题导向,同时有效整合了企业、高校、地方政府等多方资源。
??而本次项目的最大亮点是致力于建设国内领先、世界一流的菠菜种源创新高地,打造覆盖“技术研发”到“成果转化”的全链条种业引擎。
??李立介绍说,双方将携手致力于破解育种与生产脱节问题,构建种源一体化、生产规模化、管理集约化、销售订单化的全产业链模式,实现优质优价闭环、推动菠菜产业高质量发展。我们还将开放产业场景,全程协同,共同推动创新成果快速落地,切实提升企业在种源环节的核心竞争力。未来将在新振村建设科研实验用房,菠菜种子的加工区和检验区。
??上海师范大学科研团队的科研项目《菠菜种质资源创新利用及育种技术研究》曾于2023年荣获上海科技进步二等奖。王全华表示,此次项目中,上海师范大学将重点突破种质资源不足,性状聚合周期长、杂交种子纯度差三大技术壁垒,未来还将在上海闵行、崇明等区开展示范种植,力争在未来3-5年内扩大菠菜种源的进口替代。
??本次项目的“企业出题、高校答题、协同破题”的合作范式为上海市农业科技攻关与成果转化提供了可借鉴的新范式。上海市农业技术推广服务中心主任王广鹏表示,党的二十届四中全会明确将统筹发展科技农业、绿色农业、质量农业、品牌农业,这是“十五五”时期农业现代化的核心任务。希望项目能将现代技术和传统技术结合,兼顾产量和质量,提升产品新鲜度、市场认可度、经营产业化程度,同时围绕菠菜形成一个高端农业产业集群,为保障上海特色蔬菜种业安全、推动都市现代绿色农业高质量发展注入新的强劲动能。
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