破局“洋种子”垄断20年攻关路——看北京市农林科学院蔬菜专家如何解题羽衣甘蓝育种国产化

近些年，有一种蔬菜作物以其缤纷色彩受到人们关注，它不惧北方秋冬的寒风，无论是在城市公园还是于乡村田野，一株株紫红、乳白、淡黄的“活体雕塑”总会引得游人驻足打卡。它就是当下火热的羽衣甘蓝。

鲜为人知的是，20多年前，这种景观的“色彩密码”还牢牢锁在海外种子公司的保险柜里；如今，北京市农林科学院蔬菜研究所的育种专家们用自主培育的“中国芯”改写了产业格局：国产种子价格仅为进口品种的20%～50%，市场占有率已突破28%，不仅让观赏羽衣甘蓝走进了百姓生活，也成功将这一高颜值蔬菜从“小众奢侈品”变为普惠大众的民生食材，更成为带动农民增收致富的新法宝。

从实验室到产业化，在这场没有硝烟的“种子战”中，北京市农林科学院的育种家们如何奋起追赶，实现国产羽衣甘蓝从无到有，再到多又好的逆袭？这背后的答案，铭刻于创新种质资源的基因图谱里，凝练在一次次田间试验的执着坚守中，更绽放在践行“大食物观”、助推乡村振兴的产业链条之上。

破局之战：精准解码羽衣甘蓝种质基因

2004年隆冬的上海外滩，雾气缭绕的黄浦江畔，一片绚丽夺目的景象忽然映入眼帘：从日本进口的观赏羽衣甘蓝用斑斓叶色巧妙交织，形成一条延绵的千米彩带。这迷人场景，深深震撼了北京市农林科学院蔬菜研究所研究员刘凡：这种原产于欧洲的十字花科植物，以其绚烂的叶色和独特的造型，早已成为国际公认的冬季园艺景观“明星”。然而，彼时的中国种业版图上，这类观赏作物尚处于空白，未占一席之地。

“观赏类型的看起来大气美观、叶色艳丽，是极好的晚秋至早春的园林景观植物；食用类型的富含膳食纤维、维生素、可溶性钙、萝卜硫素等营养成分，宜于鲜食或加工。此外，它极耐寒，耐热性也强，具有非常好的环境适应性。”在刘凡看来，羽衣甘蓝是一种好种、好看、又好吃的蔬菜，“但国内的育种研究几乎是空白，种子还是依赖进口，受制于人。”

正如拼图需要清晰的原片，育种首先要有种质资源。面对国内羽衣甘蓝种质资源匮乏、优良新品种缺位的困境，刘凡带领团队将收集种质资源视为攻坚破局的第一步。20余年来，团队通过在国内外“大搜罗”，收集到不同类型羽衣甘蓝种质资源200余份，完成了资源的表型调查评价，并成功构建了羽衣甘蓝的高质量参考基因组，为育种创新提供了坚实的科学支撑。

“我们构建了包含上百份不同羽衣甘蓝种质的代表性资源库，在叶形、叶色、有益次生代谢产物等方面具有丰富的遗传多样性和代表性。”刘凡用电脑展示着团队构建的染色体级别参考基因组，精密如钟表的碱基排列中，藏着抗寒性、叶色调控等关键基因“密码”。

通过高通量测序分析、检测挖掘变异等技术，科研人员成功绘制出羽衣甘蓝的“生命密码本”，将观赏类型细分为圆叶、皱叶、羽叶三大“军团”，食用类型分为皱叶、全缘叶、裂叶。这样的亲缘关系分析，为后续进行的羽衣甘蓝杂交组合选配提供了理论指导。

“我们开发的KASP标记表现出优异的遗传多态性，为羽衣甘蓝育种提供了全基因组背景选择的分子标记。”刘凡介绍，这些标记如精准的基因“雷达”，让羽衣甘蓝杂交育种从“盲人摸象”升级为“精准制导”，能够快速锁定目标性状，目前已应用于羽衣甘蓝的回交选择。此外，团队还率先构建了羽衣甘蓝的高密度遗传连锁图谱，为重要农艺性状的基因定位和分子辅助育种提供了关键的技术支持。

创新突围：关键技术大幅提升育种效率

种质资源搜集已属不易，但更严峻的挑战在于种质创新——羽衣甘蓝作为两年生植物，传统育种需8年才能获得纯合亲本。为了解决这一问题，刘凡带领团队通过技术攻关与改良，率先建立了稳定高效的羽衣甘蓝游离小孢子培养技术，将育种周期显著缩短，让羽衣甘蓝种质创新和新品种培育实现弯道超车。

“这项技术能够直接将花粉细胞培养成完整植株，我们实现了在67%的试材基因型中均可获得再生植株的高效率，累计获得纯合双单倍体1000余份，实现了种质资源的原始创新。”团队的成员之一、北京市农林科学院蔬菜研究所副研究员郭宁说，“通过团队的不懈努力，羽衣甘蓝优良种质的纯合时间缩短到了2年。此外，双单倍体诱导技术的建立和应用极大地提高了育种效率，节省了人工和时间成本，使育种周期缩短了四分之三，育种效率提升了5倍以上。”

如果说双单倍体技术是羽衣甘蓝育种的“加速器”，那么体细胞杂交技术就是破解制种难题的“金钥匙”。该团队建立了国内首例甘蓝种的体细胞杂交技术，将细胞质雄性不育性状“嫁接”到甘蓝种作物中。郭宁介绍，这就如同给植物装上了“精准的生殖调控开关”。“在这项技术的支持下，我们创制了胞质不育原始创新种质，成功转育获得了一批稳定遗传的羽衣甘蓝雄性不育系及保持系，提高了羽衣甘蓝杂交种的纯度，既降低了制种成本，又有利于保护国产新品种的品种权。”

历经数载攻关，北京市农林科学院蔬菜研究所精心培育的“中国芯”羽衣甘蓝新品种正在绽放异彩。“培育出国产第一代羽衣甘蓝观赏类型雄性不育F1杂交新品种10个、食用类型新品种5个，其中6个观赏类型品种和2个食用类型品种通过北京市的品种鉴定。”郭宁说，自主培育的观赏羽衣甘蓝新品种包括圆、皱、羽（裂）等不同叶形和紫、红、粉、白等多种叶色，品种类型丰富，在显色时间、显色面积、植株形态、抗冻性等方面优于或等同进口品种，而且因为不产生花粉，可以避免大面积应用时可能对敏感人群的花粉过敏反应。种子价格也低于进口品种，羽衣甘蓝种子的国产化和市场化正在实现。

2011年，该团队培育的“京莲红2号”“京冠红3号”，“京莲白2号”等成为我国首批通过品种鉴定的雄性不育观赏羽衣甘蓝杂交种，标志着国产化进程迈出关键一步。京莲红2号艳丽的紫红色叶片在零下15℃仍保持饱满色泽，抗寒性超越同期进口品种。在2019年北京世园会上，“京羽粉2号”以饱满的株型和渐变樱花粉色叶片征服评委，获得室内展品竞赛金奖。

产业蝶变：从实验室到城市街景与百姓餐桌

“羽衣甘蓝近30年才开始在我国有少量种植，而且主要集中在江浙一带。”刘凡告诉记者，种植环境条件会影响羽衣甘蓝的观赏性和食用品质。经过十余年的持续攻关，团队建立了适宜于华北地区的栽培技术，让曾经“水土不服”的羽衣甘蓝在京畿大地上扎根生长，露地种植与设施栽培“双轨”并行，保证了羽衣甘蓝在华北平原的高质量生产。

有了好品种，还需要搭配相应的栽培技术。“羽衣甘蓝尤其需要注意适当的播期和光温水肥协调配合。我们在北京郊区重点推广了秋茬保护地特色蔬菜生产、露地景观应用、盆花生产，以及跨季应用等‘品种—应用—栽培’配套技术，使得‘良种’配合‘良法’，有效促进了国产羽衣甘蓝新品种的推广利用，提升了羽衣甘蓝产业效益。”郭宁说，羽衣甘蓝实现了从田间到餐桌、从生产大棚到城市街景的“全季候表演”。

种得好，更要用得巧、加工精。羽衣甘蓝不仅植株美观，生长势强，还富含多种营养元素，既适宜鲜食，又适合脱水蔬菜或冻干粉等深加工，同时也适用于休闲观光农业应用。为更好地发挥羽衣甘蓝的多元价值，在技术研发的基础上，刘凡带领团队建立完善一二三产业融合的赏食兼用蔬菜产业化推广模式，联合育种栽培专家、加工技术专家、园艺园林师、农技人员、企业、农户等相关主体，组建示范推广队伍，开发改良了干花制作、切花生产、脱水蔬菜加工、鲜食采摘、跨季节应用等新工艺和技术规程，弥补了国内相关技术空白，实现了技术创新。在此基础上，推促羽衣甘蓝产业链的形成，实现社会、经济及生态效益的提高。

从2016年到2024年间，团队研发的羽衣甘蓝种子累计销售360公斤，折合推广面积约有1.5万亩，按综合效益，可转化出3亿元的富民收益。如今，赏食兼用型羽衣甘蓝已应用于北京16个区的绿化美化、休闲观光、农业生产与科普教育，成为首都的“冬日调色盘”和居民餐桌上的“健康亮色”。

“随着消费市场对羽衣甘蓝关注度的提高，人们追求更加营养丰富的饮食，秋冬茬的设施高档羽衣甘蓝生产也逐渐成为都市型现代农业提质增效的典型案例。”刘凡介绍。下一步，将加大食用型羽衣甘蓝新品种的研发力度，继续提高品种的抗病性和抗虫性，推动产业从“颜值担当”向“实力派”跨越，坚持树立大食物观看发展，进一步满足消费市场从“吃得饱”到“吃得好”的转变需求。

作者：农民日报·中国农网记者 芦晓春 赵倩倩