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     涮火鍋配上芝麻醬、拌面條澆點芝麻油，在我國傳統的飲食習慣中，小小的芝麻雖然不起眼，卻一直是一種重要的存在，由芝麻制成的各種美食長期深受國人的青睞。作為芝麻生產和消費大國，國人在芝麻加工利用上的聰明才智全世界有目共睹。據統計，目前我國芝麻制品已達600多種。而在芝麻的科研攻關上，我國科研人員也以最大的智慧為全世界貢獻出優異成果。

    日前，一項由中國農業科學院油料作物研究所張秀榮研究員率領團隊完成的“芝麻種質基因庫的構建、發掘與育種應用”科研成果榮獲2016年度湖北省科技進步一等獎。這項歷時長達30年的科研項目，不僅實現了芝麻全基因組精準發掘和分子育種技術的重大突破，也標志著我國在芝麻研究領域已躍居國際領先行列。那么，這小芝麻的背后到底蘊藏著多少科技奧秘呢？記者進行了相關采訪。

    我國芝麻品質最好，近年消費數量穩增

    原產地為古印度的芝麻，于漢朝時期引進中原，在我國已有2200多年的種植歷史，成為我國主要的油料作物之一。目前我國的芝麻種植總面積達800萬畝，是世界芝麻生產大國。

    作為一種耐貧瘠、耐旱的小作物，芝麻在生長的過程中不需要太多的肥水，因此相對容易種植。我國芝麻種植分布很廣，主要集中在江淮流域，面積占全國的70%，南方丘陵、西部旱地、東北等地都有零星種植。

    “芝麻雖小，功能卻很多。它的營養價值非常高，幾乎渾身都是寶。”張秀榮告訴記者，芝麻中含有大量的脂肪和蛋白質以及豐富的維生素E和芝麻素，它不僅有調節膽固醇的作用，還具有延緩衰老、治療癌癥及心血管疾病等功效。在用途上，芝麻不僅能用來榨油、直接食用，還能在醫藥、工業生產等方面應用，用途十分廣泛。“事實上，我們生活中的方方面面，幾乎都能找到芝麻的影子，比如冬天常用的防凍霜，芝麻就是其中的一種原料。”

    從全世界范圍看，我國的芝麻品質最好，因此在國際貿易上，芝麻也一度是我國主要的出口農產品。近10年來，隨著人們對芝麻營養價值認識的不斷提升和加工產業的發展，國內的芝麻消費量不斷增大，如今一年的總需求量已達到140萬噸。而我國芝麻年產量為65萬噸，也就是說，仍有50%以上需要進口。

    目前我國芝麻平均畝產80公斤，這一水平遠遠高于世界平均水平。盡管如此，在張秀榮看來，我國芝麻產量仍然偏低，還具有較大的提升空間，這其中最關鍵的就是要選育優良品種。“芝麻傳入我國后，經過多年的馴化，出現了很多地方品種，但依然缺乏高產優質的品種，特別是迫切需要適應機械化生產的高產品種。產業要發展，品種一定要先行。”張秀榮感慨道。

    突破親本匱乏瓶頸，搭建分子育種平臺

    從上世紀50年代起，我國科學家就開始對芝麻進行品種改良，并取得了一定成效。然而到了上世紀80年代，芝麻品種改良卻遇到新問題。“因為芝麻種質數量少、農藝性狀鑒定粗放、基因組信息不清、缺乏功能標記，這就導致育種可以用的親本種質比較匱乏、育種技術落后、效率比較低，成為制約我國芝麻優良品種選育和產業發展的一個重大瓶頸。”張秀榮對記者說，要改良芝麻的品種，提高芝麻的產量和品質，必須在基礎研究上下功夫。

    從1986年起，張秀榮所在的科研團隊就走上了長達30年的育種之路。張秀榮深知，要育出良種，收集到足夠豐富的種質資源是關鍵的第一歩。我國芝麻遍布全國30多個省市自治區，為收集到盡可能多的芝麻種質，團隊成員幾乎走遍全國各地，甚至還走出了國門。經過不懈努力，截至2016年底，團隊共搜集5979份種質資源，還從其他42個國家中搜集到了1921份資源，總計7910份，編目信息達30多萬條，建成了全球數量最多的芝麻種質庫。

    解決了種質資源的問題，對這些種質又該如何利用呢？團隊隨后又開始對芝麻基因組進行測序。從2012年到2014年，團隊率先完成了芝麻基因組的測序工作，注釋基因27148個，繪制了全球首張精細物理圖譜并構建首個芝麻基因信息庫，由此解開了芝麻的遺傳密碼。“這項工作意義重大，它不僅引領芝麻種質由表型鑒定向基因組信息研究的跨越，也促使我們的研究從傳統的田間地頭育種向著精準選擇、定向育種轉變。”張秀榮說。

    正如張秀榮所言，芝麻基因測序的完成，為育種搭建起了一個分子平臺，大大加快了品種改良的進程，對于團隊來說，要培育出高產、高油、抗病、耐濕等各種特性的芝麻品種，就不再是難事了。截至目前，團隊挖掘出重要農藝性狀主效QTL77個和新基因46個，利用優異種質和功能標記育成的芝麻新品種97個，占全國同期芝麻育成品種的74%。

    研發特色資源品種，小芝麻釋放大能量

    從收集種質資源到基因組測序，再到選育和推廣新品種，張秀榮率領團隊培育出的芝麻新品種受到農民的歡迎，如今60%的品種已應用到實際生產中，許多品種甚至走出國門，在非洲、東南亞等地種植。

    “眼下，國家正在進行農業供給側結構性改革，農業也在轉方式調結構，這為我們芝麻產業帶來了發展機遇。”張秀榮非常看好芝麻產業的前景，她告訴記者，相對于其他大宗農產品，芝麻盡管是小宗作物，但市場價格一直不低，每公斤在12元左右，而且芝麻耐貧瘠、需水需肥量少、生長期短，農民也都愿意種。“未來，我們希望能鼓勵農民在一些條件不好的地區多種芝麻，包括利用濱海鹽漬土地，擴大和穩定芝麻的種植面積，使之能保持在800萬畝以上。”

    如今，隨著人們對芝麻營養價值認知的提升，傳統簡單的芝麻糊、芝麻糕等制品已不能滿足大家的需要，這也對品種選育提出了新要求。張秀榮說：“從加工上看，芝麻中的芝麻素、油酸等對人體有好處，因此，未來我們要根據人們的需求，培育出高芝麻素、高油酸的芝麻品種。同時，從特色資源上看，現在，當蔬菜食用的葉用芝麻和用作觀賞的花用芝麻逐漸形成市場，對于特色資源品種的研發，我們也已經在進行當中。”

    對于未來的科研工作，張秀榮表示，還要在原始創新上有所突破，瞄準前沿需求，運用基因編輯、大數據等新技術手段，加快芝麻定向育種的進程，繼續培育出適應機械化、加工專用和生態農業等特點的新品種。“我希望和全國同行共同努力，通過提高單產和含油量，保證芝麻產量基本滿足國內消費需求，早日讓小芝麻釋放出大能量。”