天山網(wǎng)-新疆日報(bào)記者 謝慧變
4月9日清晨，岳普湖縣色也克鄉(xiāng)阿克提坎村千余畝高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田里，數(shù)十臺棉花播種機(jī)列隊(duì)轟鳴，將裹著紫色“鎧甲”的棉種精準(zhǔn)嵌入大地——這些種子里藏著讓新疆棉花不怕熱的終極密碼。
種植戶艾克熱木·買買提明斜倚在皮卡車上，指尖跟著播種機(jī)的節(jié)奏輕叩車門。村民扯著嗓子問：“今年種的啥寶貝？”艾克熱木彈了彈未沾半星泥土的褲腳，嘴角揚(yáng)起：“還是老配方！”
艾克熱木口中的“老配方”，是自治區(qū)農(nóng)科院棉花研究所李雪源團(tuán)隊(duì)歷時(shí)十余年培育出的耐高溫品種源棉新13305。
2024年10月5日，新疆棉花大面積單產(chǎn)提升“百千萬畝高產(chǎn)示范”現(xiàn)場觀摩交流會在阿克蘇舉行。（資料圖）。天山網(wǎng)-新疆日報(bào)記者 謝慧變攝
從小面積試種到大規(guī)模種植，艾克熱木連續(xù)種了四年。“不僅耐高溫，而且產(chǎn)量高、品質(zhì)穩(wěn)，還比較好管理。”艾克熱木像炫耀自家孩子一樣在地頭和村民嘮起來。
十幾年前，每逢6月底7月初是艾克熱木最擔(dān)心的時(shí)候?！皫缀趺刻於嫉每刺鞖忸A(yù)報(bào)，這個(gè)時(shí)候氣溫高，棉花熱得受不了，棉鈴就會大面積脫落?！卑藷崮菊f，棉花頂部光禿禿的，就像縮小版的電線桿一樣杵在那兒，看著心里難受啊。
艾克熱木的經(jīng)歷，曾經(jīng)也是新疆很多棉農(nóng)記憶中共同的痛。
在全球變暖的大背景下，每年6—7月極端高溫天氣頻發(fā)。這個(gè)階段正值棉花開花和成鈴關(guān)鍵期，高溫導(dǎo)致棉花蕾鈴出現(xiàn)大量脫落、干蕾、畸形鈴、僵小鈴等問題，棉花減產(chǎn)15%以上，品質(zhì)下降。
“高溫導(dǎo)致的花粉不育是核心癥結(jié)。”自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所研究員王俊鐸說。
為攻克這一技術(shù)難題，2012年，自治區(qū)農(nóng)科院棉花研究所與華中農(nóng)業(yè)大學(xué)張獻(xiàn)龍?jiān)菏繄F(tuán)隊(duì)展開合作，從棉花耐高溫機(jī)理研究入手，培育耐高溫棉花品種。這項(xiàng)工作，幾乎是從零開始。
研究團(tuán)隊(duì)在南疆阿拉爾、東疆吐魯番等地布下觀測網(wǎng)。在吐魯番火焰山腳下的試驗(yàn)田里，團(tuán)隊(duì)科研人員頂著熱浪，連續(xù)20余天到田間采樣?！懊刻烨宄苛c(diǎn)就得下田作業(yè)，一直忙到十點(diǎn)左右收工。天剛亮，火焰山腳下的田間氣溫就逼近35℃，上午十點(diǎn)氣溫甚至能突破40℃?！蓖蹩¤I一邊整理實(shí)驗(yàn)記錄本一邊解釋說，為了捕捉關(guān)鍵育種數(shù)據(jù)，必須爭分奪秒地趕在棉花花藥自然散粉前完成樣本采集。這是確保實(shí)驗(yàn)樣本有效性的黃金窗口期，也只有這樣才能通過分子標(biāo)記技術(shù)，精準(zhǔn)篩選出具有強(qiáng)耐熱性的優(yōu)良種質(zhì)資源。
正是這樣日復(fù)一日連續(xù)十余年攻關(guān)，研究團(tuán)隊(duì)摸清了高溫下棉花花藥的“崩潰機(jī)制”、挖掘出耐熱基因、培育了耐高溫新品種。同時(shí)借助分子標(biāo)記技術(shù)，首次構(gòu)建起棉花花藥響應(yīng)高溫的全基因組DNA甲基化圖譜。
“這就像繪制出一幅‘棉花中暑病理報(bào)告’。”王俊鐸解釋說，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)四分體時(shí)期的花藥對高溫最敏感，此時(shí)溫度超過35℃，花粉活性斷崖式下降。經(jīng)過無數(shù)次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明，高溫會觸發(fā)棉花表觀遺傳變異，導(dǎo)致絨氈層細(xì)胞異常降解，最終使花粉失去活力。
更激動人心的突破在育種領(lǐng)域。研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出KASP分子標(biāo)記技術(shù)，能像“基因雷達(dá)”般精準(zhǔn)鎖定耐熱基因。在吐魯番等地的天然高溫實(shí)驗(yàn)室，50份耐高溫種質(zhì)材料從數(shù)萬份樣本中脫穎而出。以這些材料為親本培育的源棉新13305、新19075，在連續(xù)一周35℃以上高溫環(huán)境下仍能夠保持產(chǎn)量相對穩(wěn)定。
該研究成果榮獲2024年度自治區(qū)自然科學(xué)獎一等獎，這也是新疆農(nóng)業(yè)領(lǐng)域首個(gè)自然科學(xué)類一等獎。由4位院士及5位業(yè)界知名專家組成的成果評價(jià)委員會認(rèn)為：“該成果聚焦我國棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大需求，填補(bǔ)了棉花耐高溫研究的多項(xiàng)空白，原創(chuàng)性強(qiáng)，整體達(dá)到國際領(lǐng)先水平?！?/p>
沉甸甸的成果背后，是跨時(shí)空的堅(jiān)守。每年夏季，研究團(tuán)隊(duì)兵分三路：一組駐守吐魯番記錄極端高溫?cái)?shù)據(jù)，一組在海南進(jìn)行加代繁育，還有一組成員在武漢實(shí)驗(yàn)室解析海量基因樣本。
王俊鐸手機(jī)相冊里仍存著對比圖：2016年高溫后試驗(yàn)田里成片焦黃的棉株，與2024年同一地塊上郁郁蔥蔥的耐熱新品系形成鮮明對比。
如今，耐高溫品種已在南北疆開始進(jìn)行生產(chǎn)性能鑒定。在巴楚縣瓊庫爾恰克鄉(xiāng)，棉農(nóng)阿不力克木·賽買提剛種完今年的棉花，他說：“去年7月連續(xù)一周高溫，我家300多畝棉田畝產(chǎn)仍穩(wěn)定在500公斤以上，品質(zhì)也很好?！?/p>
在自治區(qū)農(nóng)科院阿拉爾棉花綜合試驗(yàn)站，新一代抗旱耐高溫種子剛剛播下，這些攜帶多重抗逆基因的種子，將在今夏繼續(xù)挑戰(zhàn)多重極端逆境。
“我們正在創(chuàng)制耐高溫、抗枯萎病、適宜機(jī)采的功能性品種?！弊灾螀^(qū)農(nóng)科院棉花研究所研究員李雪源說，未來新疆棉花不僅“不怕熱”，而且綜合性能優(yōu)良，能適應(yīng)各種極端逆境。
記者感言
致敬大地上的追光者
沒有直播間里的喧囂，沒有數(shù)據(jù)流量的狂歡，這群把論文寫在棉田里的科學(xué)家，用十余年耕耘換來一項(xiàng)國際領(lǐng)先的研究成果。
這項(xiàng)成果聚焦棉農(nóng)現(xiàn)實(shí)需求，生產(chǎn)中需要什么，他們就攻克什么。當(dāng)極端氣候和高溫天氣威脅著“白色黃金”的生存，這群大地上的追光者歷時(shí)數(shù)千個(gè)日夜，蹚過吐魯番的灼熱沙地，熬過實(shí)驗(yàn)室的無數(shù)長夜，只為解開這個(gè)關(guān)乎千萬棉農(nóng)生計(jì)的難題。
這項(xiàng)研究成果不僅守護(hù)著天山南北的萬畝棉田，更在人類與自然的對話中刻下新的坐標(biāo)。那些在熱浪中傲然綻放的棉鈴，既是生命韌性的奇跡，更是科技工作者以大地為紙、以汗水為墨寫就的壯美詩篇。
這一詩篇，也正是追光者的浪漫：把理想的根須扎進(jìn)泥土，讓創(chuàng)新的花朵開遍原野。
原標(biāo)題：《踐四力 改文風(fēng)丨因?yàn)檫@群人，新疆棉花“不怕熱”了》
欄目主編：秦紅 文字編輯：夏徐寅
來源：作者：天山網(wǎng)新疆日報(bào)原創(chuàng)
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