残酷!吃的,也被卡脖子!国家真是操碎了心…
作者丨史军,植物学博士,中国植物学会科学传播工作委员会成员
相信每一个80后都不会忘记,偷偷翻开奶奶珍藏的糖罐,被手心温度捂到化的大白兔奶糖,还有一上桌就被抢光的拔丝红薯。这些场景大概是中国人关于缺糖吃的最后记忆。
短短30年之后,糖已经成为我们生活中的最普通食物之一,大家讨论的事情也从如何能买到糖,变成如何能控制糖的摄入。现在中国人已经不缺糖吃了,甜蜜蜜的生活已经从理想变成现实。
但是,甜蜜蜜的背后,仍然有很多潜藏的问题需要解决,我们手中的“糖罐子”并非想象中的那么结实。
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甜蜜蜜背后的隐忧:甜菜育种也被卡脖子
据中国糖业协会数据,2019-2020年度全国共产食糖1041.5万吨。其中,甘蔗糖产品为902.2万吨,较上一年度减少42.3万吨;产甜菜糖139.3万吨,同比增加7.7万吨。
毫无疑问,甘蔗仍然是我国重要的糖料作物,但是显而易见的是甜菜糖的产量在逐渐增加。
从2000年开始,我国甜菜的种植面积和总产量都在不断增加。1999年,我国甜菜平均单位面积产量为25334.49公斤/公顷;到2018年这个数字已经上升到52174.47公斤/公顷。与此同时,甜菜占我国糖料作物产量比重从2009年的4.65%增长至2018年的9.45%。在我国,甜菜正成为越来越重要的糖料作物。
然而,甜蜜蜜的背后存在很大的隐忧。
2017年我国甜菜种子规模为2.96亿元,2018年我国甜菜种子市场规模增长至3.93亿元。更值得注意的是,我们今天使用的甜菜种子几乎都是进口的。
从2000年《种子法》生效开始,国外的甜菜种子开始蜂拥而入。带来一个非常麻烦的问题,那就是甜菜种子费用的快速上涨。根据海关统计数据2018年我国甜菜种子进口数量为1278.51吨,进口金额为3648.65万美元。
更麻烦的,在缺乏优秀国产甜菜品种的状态下,我国的食糖安全存在很多不确定因素,一旦甜菜种子进口受到限制,那么我们的甜菜生产就会受到影响,直接威胁到家家户户的糖罐子。
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甜菜育种面临的问题
虽然中国不是甜菜的原产地,但是中国人吃甜菜的历史堪称悠久,公元5世纪,我们从阿拉伯末禄国搞来了甜菜,当时被称为忝菜。只不过最初甜菜的地位并不高,陶弘景在他的《名医别录》中把忝菜描述成“味甘苦、大寒”的药食两用植物。
到了唐朝,大概是人们的口味儿有所转变,对甜菜的描述变成了“叶似升麻苗,南人蒸缶食之,大美香”。不管如何,甜菜终究还是对抗不过大白菜,成了被“遗忘”的菜肴。
注意,上述的这些甜菜都是叶用型甜菜,它们既没有膨大的肉质根,根系当中也没有足够的蔗糖。1747年,德国化学家马格拉夫(Andreas Marggraf)从甜菜中提取出了蔗糖。遗憾的是,当时甜菜的蔗糖的含量只有1.3%~1.6%。后来,马格拉夫的学生阿恰德最终选出了一种含糖量为6%的甜菜品种 “白色西里西亚”。进而于1801年,建立了世界上第一座甜菜制糖厂。
在后来的培育过程中,甜菜的含糖量也提升到了18%,甜菜糖的产量一度占到世界食糖总参量的1/4以上。到今天,甜菜仍然是法国、德国、西班牙、比利时等欧洲国家的主要糖料作物,这些区域也是目前世界上主要的甜菜产区,种植面积占全世界种植面积的70%。
相对于欧洲火热的甜菜研究和生产,中国的甜菜生产一直处于不温不火的状态,相对于火热的甘蔗育种研究,国内的甜菜育种研究在过去并没有大发展。
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育种的核心问题
在20世纪60年代到80年代这二十年间,全国各地的甜菜种植面积迅速增加,在东北、西北和华北地区的传统甜菜种植区之外,山东、江苏、河南、四川、贵州、安徽等省份也加入了甜菜种植行业,各地都建立了以甜菜为原料的制糖厂。
在甜菜制糖业迅猛发展的背后,单位产量低,含糖量低的品种问题逐渐暴露了出来。很多地方的小糖厂都因为管理不善,经济效益差,病虫害侵袭等原因相继停产,最终导致全国甜菜种植面积大面积下降。甜菜糖占全国糖产量的比重也一度由1980年代的20%下降到现在的10%左右。
核心的问题在于,我们缺少优质的甜菜品种。
中国并非野生甜菜的原始分布区,所以我们缺乏天然的野生甜菜种质资源。同时也缺乏标准化的育种手段,这些问题极大制约了国产甜菜育种产业的发展。
目前在欧美国家的甜菜育种中,已经广泛推广杂交育种和雄性不育系技术。雄性不育为育种带来的好处是巨大的,没有雄蕊的干扰,这样就可以保持母本有相同的基因,同时也免除了在杂交时去除雄蕊的巨量工作,得到的后代种子整齐划一,产品和品质自然也是整齐划一。
相信很多人通过杂交水稻技术听说过这些名词,恰恰是雄性不育系和杂交育种技术极大推动了我国的水稻育种事业,为装满中国人的饭碗甚至世界人民的饭碗,做出了突出贡献。
然而在甜菜的育种过程中,我们仍然缺乏优良的甜菜雄性不育系,这样就给育种带来了诸多困难。
目前国外发达国家都是用单胚雄性不育系作为母本,但是国内的品种由于不育系或者授粉系的纯度不够,经常会造成统一品种在田间出现不同的变现。于是,出现国外甜菜种子迅速占领市场的局面就不言自明了。
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可借鉴的道路
在历史上,美国的甜菜产业也经历了类似的发展阵痛。最初,他们的甜菜种子也是依赖于欧洲,从1870年在加利福尼亚的阿瓦拉多建立第一个甜菜制糖厂开始,在很长一段时间里,用欧洲育种公司的种子成为美国甜菜种植业的常态。
但是,欧洲来的甜菜种子并不能完全适应美洲的生活环境,并且时刻生活在黑胫病、黑斑病和曲顶病的阴影之下。这些问题极大阻碍了美国甜菜产业的发展。更大的问题随着第一次世界大战爆发显现出来,战争阻碍了欧洲甜菜种子的进口,让美国农夫面临无种子可用的窘迫局面。于是,美国以此为契机开始了甜菜育种工作,并且筛选出了很多适合美洲的特别甜菜品种。目前,美国的糖用甜菜品种基本上都是本国育成的。
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能否弯道超车?
我们目前面临的问题与美国当年面临的问题何其相似,解决问题的根本还在于培育有自主知识产权的优良甜菜品种。随着雄性不育系、基因定位、基因编辑的加入,让中国甜菜育种产业有了弯道超车的机会。
到今天,中国的基因测序、基因定位和基因编辑技术都已经达到世界领先水平,可以通过新的技术进行分子标记,构建甜菜遗传图谱,筛选出优质的雄性不育系和传粉系,这是目前国内育种工作所可以解决也亟需解决的问题。
如何守护好我们的餐桌,不仅要靠在田间辛勤劳作的农夫,还要靠科研人员,只有大家共同努力,才能让我们的糖罐子更安全,让我们的生活更甜蜜。
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