“研究蘋果響應(yīng)逆境脅迫的分子機(jī)制有助于培育耐受性強(qiáng)的新品種，提高蘋果抗逆能力。”春節(jié)期間，國家蘋果產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家、西北農(nóng)林科技大學(xué)馬鋒旺教授和團(tuán)隊(duì)像往常一樣在實(shí)驗(yàn)室忙碌。

2024年，他帶領(lǐng)的蘋果抗逆與品質(zhì)改良創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)相繼在《Plant Cell》《Advanced Science》《New Phytologist》《Plant Biotechnology Journal》等高水平期刊發(fā)表了10余篇蘋果抗逆研究論文，揭示了蘋果響應(yīng)和調(diào)控干旱、極端溫度、鹽堿和低氮脅迫的分子機(jī)制，這些研究為蘋果的抗逆育種提供了理論依據(jù)。

從理論上揭示蘋果抗逆和品質(zhì)形成原因

西北旱區(qū)特別是黃土高原是我國蘋果的最大優(yōu)生區(qū)，而干旱缺水、土壤瘠薄和鹽堿化以及各種極端天氣等逆境是制約該區(qū)域蘋果優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)的關(guān)鍵問題。

2003年，西北農(nóng)林科技大學(xué)蘋果抗逆與品質(zhì)改良創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)組建。目前，匯聚了蘋果優(yōu)質(zhì)抗逆種質(zhì)創(chuàng)新與新品種選育、蘋果抗逆生物學(xué)基礎(chǔ)與調(diào)控、蘋果品質(zhì)生物學(xué)基礎(chǔ)與調(diào)控和旱區(qū)蘋果高效栽培技術(shù)等方向的19名“精兵強(qiáng)將”，成為一支在國內(nèi)外蘋果研究領(lǐng)域極具影響力的科研團(tuán)隊(duì)。在這支大團(tuán)隊(duì)中，馬鋒旺將其劃分為5個不同方向的研究小組，既各自獨(dú)立又協(xié)同作戰(zhàn)。

馬鋒旺教授與團(tuán)隊(duì)成員春播蘋果雜交種子

團(tuán)隊(duì)組建20多年來，揭示了蘋果抗逆和品質(zhì)形成的生物學(xué)基礎(chǔ)，解析了20余個抗逆基因的分子調(diào)控機(jī)制等，近5年在《PNAS》、《Nature Plants》、《Plant Cell》等知名期刊發(fā)表論文200余篇，授權(quán)發(fā)明專利18項(xiàng)，為解決旱區(qū)蘋果的產(chǎn)業(yè)問題提供了強(qiáng)有力的理論支撐。

人才是實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新的第一資源，蘋果抗逆與品質(zhì)改良創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)特別注重隊(duì)伍建設(shè)和人才培養(yǎng)。在師資隊(duì)伍建設(shè)方面，堅(jiān)持引育結(jié)合，把青年教師的成長成才放在首要位置，已相繼培養(yǎng)了4名國家級人才和7名省部級人才。團(tuán)隊(duì)先后入選陜西省高校青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、陜西省蘋果品質(zhì)調(diào)控與遺傳改良創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、西北農(nóng)林科技大學(xué)首批研究生教育優(yōu)秀導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)和優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì)、西北農(nóng)林科技大學(xué)第一批黃大年式教師團(tuán)隊(duì)和西北農(nóng)林科技大學(xué)首批師德先進(jìn)集體。

在人才培養(yǎng)方面，團(tuán)隊(duì)為園藝學(xué)科培養(yǎng)了一大批優(yōu)秀的本科、碩士和博士畢業(yè)生。培養(yǎng)的博士畢業(yè)生多數(shù)成為我國科研院所園藝學(xué)科的骨干力量，1篇博士論文獲全國百篇優(yōu)秀博士學(xué)位論文提名獎，12篇博士論文獲評為陜西省優(yōu)秀博士學(xué)位論文。團(tuán)隊(duì)去年博士后出站被學(xué)校聘為青年教授的祝令成博士，在博士和博士后期間以第一作者在 PNAS、Nature Plants、Plant Physiology等國際知名期刊發(fā)表 SCI 論文 10 篇，入選第九屆中國科協(xié)青年人才托舉工程項(xiàng)目；在讀博士生劉曉敏7年研究生時光以第一作者發(fā)表SCI/ESCI論文9篇，合作參與發(fā)表SCI論文13篇，入選2024年度中國科協(xié)青年人才托舉工程博士生專項(xiàng)計(jì)劃。前不久她將30000元國家獎學(xué)金捐贈給學(xué)院設(shè)立“精園卓藝”獎學(xué)金，激勵學(xué)弟學(xué)妹們在學(xué)業(yè)上奮勇攀登。

從品種上不斷提升蘋果品質(zhì)

“秦脆最大的特點(diǎn)是質(zhì)地特別脆，秦蜜香氣濃郁，秦霞的顏色就像霞光一樣，秦玉外觀像玉石一樣，秦帥果形特別好看……”聊起選育的蘋果新品種，馬鋒旺教授像介紹自家孩子一樣如數(shù)家珍，果如其名，每個品種都是根據(jù)它的典型特征來命名。

2016年，馬鋒旺帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)歷時11年選育的秦脆蘋果品種一經(jīng)審定，便以其出眾的內(nèi)在品質(zhì)廣受好評，2021年以1200萬元轉(zhuǎn)讓苗木生產(chǎn)經(jīng)營權(quán)，目前已在陜西、甘肅、山西、四川、新疆等主產(chǎn)區(qū)推廣種植近40萬畝，連續(xù)兩年被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部列為園藝主導(dǎo)品種，是我國蘋果品種結(jié)構(gòu)調(diào)整的首選品種之一。

繼秦脆、秦蜜后，2024年團(tuán)隊(duì)又有8個蘋果優(yōu)質(zhì)抗逆新品種獲得農(nóng)業(yè)農(nóng)村部植物新品種權(quán)，分別為秦霞、秦帥、秦露、秦玉、秦秀、秦丹、秦夏和秦緋，8個品種成熟期涵蓋早中晚熟，有利于改善我國蘋果成熟期集中的問題，將進(jìn)一步豐富我國的蘋果品種結(jié)構(gòu)，為我國蘋果產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供種業(yè)支持。

團(tuán)隊(duì)趙濤教授、劉長海教授、孫亞強(qiáng)副教授等討論蘋果香氣物質(zhì)測定相關(guān)數(shù)據(jù)

一個好的蘋果品種從雜交授粉、雜交苗培育、初選、復(fù)選、決選，到最后通過審定，往往需要十幾二十年的時間。“從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用再到推向市場，這是一個漫長的過程，好品種的選育要沉下心，要熬得住。”馬鋒旺感慨道，“蘋果新品種的選育將促進(jìn)我國蘋果品種結(jié)構(gòu)多元化發(fā)展，為消費(fèi)者提供風(fēng)味、色澤各異的優(yōu)質(zhì)果品，滿足消費(fèi)者對品種多元化的需求。” 

團(tuán)隊(duì)通過建立縮短童期、早期抗性篩選與分子標(biāo)記輔助育種相結(jié)合的蘋果優(yōu)質(zhì)抗逆高效育種技術(shù)體系，使育種周期縮短，育種效率大大提高。針對黃土高原地區(qū)每年4月份容易發(fā)生倒春寒導(dǎo)致花期凍害造成蘋果減產(chǎn)的難題，他們正致力于通過技術(shù)手段使選育的品種花期推遲，“只要能夠推遲十天左右，就能在很大幅度上避開凍害”。

從推廣上惠及更多企業(yè)和果農(nóng)

2025年一開年，陜西天都源農(nóng)業(yè)科技發(fā)展股份有限公司董事長張錦松專程找到馬鋒旺教授，探討在銅川建立秦脆蘋果產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟事宜。

張錦松是地道的福建人，2015年來到銅川做農(nóng)業(yè)，一開始種植的是紅富士，有一次無意間從朋友那里嘗到秦脆，被其獨(dú)特的口感和風(fēng)味深深吸引，便把紅富士改接為秦脆，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到500多畝，帶動銅川當(dāng)?shù)厍卮喾N植面積發(fā)展到2萬畝。因此決定成立社會孵化中心和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，執(zhí)行統(tǒng)一的栽培和管理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從品質(zhì)上進(jìn)行把關(guān)，走高端市場，打響當(dāng)?shù)厍卮嗵O果的品牌。

對于找上門的果農(nóng)和企業(yè)家，馬鋒旺都會耐心細(xì)致地解答疑惑，盡可能地提供更多幫助。因?yàn)樵谒磥恚翱茖W(xué)研究只有真正服務(wù)于產(chǎn)業(yè)才是最有價值的”。1964年出生于山東農(nóng)村的馬鋒旺，16歲考上大學(xué)，本來想學(xué)習(xí)食品專業(yè)的他，卻意外地進(jìn)入了果樹研究的領(lǐng)域，讀碩士時從山東來到陜西，在西農(nóng)一路讀書和工作，如今已在蘋果研究領(lǐng)域深耕了40年。

團(tuán)隊(duì)龔小慶副教授與學(xué)生交流蘋果組培苗的生長狀況

“黃土高原是蘋果最大的優(yōu)生區(qū)，陜西是蘋果種植規(guī)模最大的省，當(dāng)我博士畢業(yè)后，真正投身到產(chǎn)業(yè)一線，看到蘋果產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展帶動老百姓增收致富，我覺得自己的選擇是對的，做的事情是有意義的。”回望自己的科研之路，馬鋒旺感慨道。

多年來，團(tuán)隊(duì)依托學(xué)校洛川蘋果試驗(yàn)示范站和旬邑蘋果試驗(yàn)示范站，在延安、榆林、旬邑等地及其他省份主產(chǎn)區(qū)建立了一批新品種、新技術(shù)示范園，輻射面積100多萬畝，造就了一批高效益的典型種植戶和企業(yè)，打造出一批以秦脆為主栽品種的響亮品牌。除了示范推廣新品種外，團(tuán)隊(duì)還集成示范蘋果矮化栽培技術(shù)體系，在旱區(qū)老果園提質(zhì)增效、旱區(qū)肥水高效利用等方面取得一系列創(chuàng)新性進(jìn)展，推動了旱區(qū)蘋果產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效和轉(zhuǎn)型升級。

從上世紀(jì)60年代，學(xué)校原蕪洲研究員培育出中國第一個自主知識產(chǎn)權(quán)的蘋果品種——“秦冠”，到如今，西農(nóng)人在蘋果育種這條路上接續(xù)奮斗，培育的各色蘋果新品種爭奇斗艷，推動陜西千億級蘋果產(chǎn)業(yè)北擴(kuò)西移，為中國蘋果裝上中國“芯”。新的一年，他們依舊在路上。