1500份大蒜种质资源留住远古本能

大约13000年前，一次持续1300年的非典型“春寒”，使得北美长毛猛犸象、剑齿虎等动物，彻底消失在了地球上。少有人了解的是，当猛犸象们在寒冷中灭绝的同时，许多植物也在经历着严酷的考验，比如大蒜、百合、生姜等，它们不再结籽，而是进化出了无性繁殖的能力。

在中国农业科学院农业高新技术产业园国家多年生及无性繁殖蔬菜种质资源圃，保存着近5000份多年生及无性繁殖蔬菜资源，它们有的是地方品种，有的是科学家们走遍山河自野外寻回的野生种，有的是濒危的珍稀资源，其中仅大蒜种质就又1500份。

大蒜的故事，从13000年前开始

在我国，针对无性及多年生繁殖蔬菜的资源搜集和保护，从上世纪七八十年代就已经开始。科学家们将这些资源集中起来，但由于无性繁殖的特点，很难搜集到可以繁衍的真正种子，更多以活体的方式保存和繁衍。种质圃，即是活体保存这些资源的地方。

当粮食作物的育种家们，走遍山野，寻找一株天然不育的特殊植株时，在蔬菜中，却有许多整个族群都天然不育的，比如大蒜、山药、百合、折耳根、薄荷、生姜等……

科学家们推测，13000年前，被称为“新仙女木事件”的持续降温，使得这些植物抛弃了开花结籽的繁衍方式，选择了无性繁殖的方式，以保证它们在地球上的延续。

然而，对农作物育种来说，如果整个族群天然不育，依靠无性繁殖，杂交就会出现困境，选育更好的品种，也会变得更难。

大蒜是其中的典型代表。中国农科院蔬菜花卉研究所蔬菜种质资源创新团队首席科学家王海平研究员介绍，大蒜是我国单品出口创汇最大的农作物，每年种植面积大约1200万亩，产量占全球的60%到70%。同时，随着新品种的快速推广，原有的地方品种也在快速消失，生物多样性急剧减少，这可能对未来造成难以预测的风险。

和其他无性繁殖蔬菜不同，大蒜种质资源的搜集起步较晚，一直到2003年左右，中国农业科学院蔬菜花卉研究所才开始大规模搜集，经过20多年的努力，大蒜种质资源搜集保护的水平目前已居于世界前列。在国家多年生及无性繁殖蔬菜种质资源圃，保存着约1500份大蒜种质资源，是全球保存最多的单位，大部分来自全国各地，从最南端的海南岛到东北平原，都有资源被搜集起来，保存在这里。

还有许多来自国外的大蒜品种，也可以在这里找到它们的身影，比如朗基斯蒜，普遍被认为是大蒜的原始种，具有极高的研究与育种价值，而且它是少数有可能结籽的大蒜。

留住地方种质，不只是留住老味道

4月17日，在廊坊的种质圃里，记者看到，高矮粗细不一的大蒜，被种植在温室中，每一行都有一个小小的标牌，标识着它们的品种、来历、用途等。

怎样的大蒜才是好的大蒜？在市场上，产量更高、味道更好、商品性更佳的大蒜，无疑最受欢迎，但从更长远的视角去看，却未必是好事。

许多传统的地方品种，在产业发展的浪潮中被淘汰，它们可能不具备现代栽培品种优良的性状，但它们却保留着许多尚未被人所知的优异基因，比如更好的抗逆境能力，比如某种特殊的风味，“随着技术的发展，我们对生物的认识越来越深入，就有可能利用这些优异的基因，育成更好的品种。”王海平说，“同时，由于育成品种大量推广，导致基因组相对固化和单一，多样性逐渐降低，抗风险能力也相应减弱，一旦遭遇大的风险，很可能造成难以挽回的损失，这也是保存生物多样性的意义所在。”

事实上，不只是为了更好地育种和保存多样性，有些传统的地方品种，在今天依然发挥着重要的生产作用。

如王海平研究员向记者介绍的非常独特的品种——“温江红七星”，这是一个主产于四川的大蒜品种，当它被栽种到云南大理地区，在当地独特的气候条件和栽培方式下就会产生独头蒜，而其它品种很难形成独头蒜。“迄今为止，我们仍在研究独头蒜的形成原理，目前看起来，环境和遗传因素均起着很大作用，我们正在国家自然基金、国家特色蔬菜产业体系等相关项目的支持下破解其机理。”王海平说。

在市场上，独头蒜价格更高，也更受欢迎，是否能人工培育更多的独头蒜？“事实上，在其他地区通过栽培技术，比如晚播，也可能出现类似的变化，使原本分瓣的蒜变成独头蒜，但产量会受到很大影响，其形成机理与‘温江红七星’在大理地区形成的机理不同。这也是我们正在研究的项目。”

品种在消失，再不保护就晚了

然而，这些优异的地方品种、甚至是野生种，正在快速地消失。王海平介绍，在2000年前后的时候，他曾经在内蒙古连续两年搜集大蒜资源，前一年搜集的70多种资源，带回北京后，由于气候不同，许多没能成活，第二年再去搜集的时候，却只搜集到20多种。“商品性更好的育成品种，一直在快速地扩展，代替了原有的老品种。而这种无性繁殖的植物，保存更难，和种子保存相比，也更容易丢失。一旦丢失，就可能再也找不回来了。”

除了保存不同的品种，这座国家级的资源圃，还承担着资源鉴定、利用的功能。在资源圃的一间大棚中，记者看到几排特殊的大蒜，分别是独头、2瓣、3瓣、4瓣、5瓣、6瓣的大蒜。这是一个大蒜分瓣的实验，2到6瓣的大蒜，来自山东兰陵的一种优质品种，名叫四六瓣。这种大蒜在当地通常表现为4瓣或6瓣，但偶尔也会出现2瓣、3瓣的，当地四六瓣品种过去几乎都用于出口，价格最高的时候，可以达到普通大蒜的几倍。王海平介绍，“2019年的时候，普通大蒜的蒜薹很便宜，地头价4分钱都很难卖出去，但四六瓣这个品种在当地当时4块钱一斤还供不应求。”

不仅有蒜，在这座种质圃中，还能看到各种各样的无性繁殖蔬菜，比如百合，王海平介绍，种质圃中保存的百合，其中还有濒危的品种，如青岛百合，这种百合在野外和栽培中，几乎接近消失，因此被国家列入二级保护植物名录。

百合有花用、药用、食用等不同的品种，食用百合中，最知名的有三种。王海平介绍，这三种分别是龙牙百合、宜兴百合、兰州百合，在资源圃中都有保存。

在数十年的种质搜集保存中，王海平和他的同事们，保存了许多濒危的和非常独特的地方资源，如生长在沙漠中的资源，它们具有极强的耐旱、耐盐碱能力，是育种中非常有价值的资源，有的本身具有非常高的市场价值。比如一种原产自云南的香茅草，当地人会把它的叶子绑在排骨上一起煮，有一种特殊的香味，事实上，它还是许多化妆品的原材料。

刚刚出苗的蘘荷，颜色和外观都和竹笋相像，不熟悉的人，容易错认成竹笋。但实际上，它是一种姜类植物，它地下的根茎，如荷花一样分布，因此被称为蘘荷，是一种食药兼用的植物，在我国安徽、江苏、云南、贵州等地都有分布。

未来的目标，用科技改变传统

种业是农业的芯片，而种质资源，则是种业自强的基础。近年来，种业卡脖子的现象广受关注。海关数据显示，2023年，我国仅蔬菜种子进口额就达到2.66亿美元，而出口额为1.28亿美元，贸易逆差约1.4亿美元。

“有些好的种子，价格非常贵。”中国农科院蔬菜花卉研究所副研究员欧阳文龙介绍，“比如好的番茄种子，1粒的价格就达到8元人民币，还有西蓝花种子，1粒的价格甚至能达到15元。事实上，那些卡脖子的种类，往往正是我们的种质资源保存很少的。”

种质资源少，意味着育种中可选择的空间更小，育成优良品种的可能性也更小。

对无性繁殖的蔬菜来说，困境还不止于此，无性繁殖本身带来的育种困难，也在影响着育种水平的提升。

不过，随着生物技术的发展，许多新的育种手段，让无性繁殖的育种难题出现了破解的可能。

王海平介绍，针对大蒜等无性繁殖的蔬菜，科学家们正在破解有性繁殖的难题，“从更早的源头上来看，许多无性繁殖的蔬菜，它们的祖先其实都是有性繁殖的，也就是可以结种子的，种子也能够种出来下一代的蔬菜。但现在，即便有些有可能结籽，但也不具备生产的价值，只是对育种有价值。这正是我们未来要做的事情，把这些生物体内古老的基因和本能唤醒，让它们重新变成正常开花结籽的植物，那时候，这些蔬菜的生产，将会极大地降低成本，为人们提供更好的营养保障。”