破译辣椒育种密码——记西北农林科技大学园艺学院教授陈儒钢

孙雅琴

陈儒钢

国以农为本，农以种为先。种子位于农业产业链的最前端，被称为农业的“芯片”。党中央、国务院高度重视种业振兴。2021年7月9日，习近平总书记主持召开中央全面深化改革委员会第二十次会议，审议通过《种业振兴行动方案》，强调必须把种源安全提升到关系国家安全的战略高度，集中力量破难题、补短板、强优势、控风险，实现种业科技自立自强、种源自主可控。

一粒种子，关系着国家粮食安全和百姓的“米袋子”“菜篮子”“果盘子”，是我国农业研究的重中之重。而西北农林科技大学园艺学院教授陈儒钢就将自己的研究重点放在那一粒粒辣椒种子上。

辣椒作为我国的重要蔬菜作物，年种植面积超过200万hm2，占全国蔬菜总播种面积的8%～10%。深耕辣椒育种20余载，陈儒钢爱这一领域研究爱得深沉，多年来，他将目光瞄向了蔬菜种质资源创新及利用、蔬菜逆境生理与分子生物学等方向，开展大量的科研实验，为辣椒育种研究带来了新的春天。

萌生追梦的“种子”

作为土生土长的湖北人，陈儒钢对于辣椒并不陌生。在湖北，很多人都很能吃辣，因此，辣椒是湖北人餐桌上不可或缺的美食材料。这一从小养成的饮食习惯，也为陈儒钢之后大学专业的选择奠定了一定的基础。

陈儒钢的老家位于湖北咸宁的一个山区，父母都是勤劳淳朴的农民。在经济不发达的农村地区，土地便是农民的唯一收入。在彼时农业技术并不先进的现状下，陈儒钢的父母通过勤劳的双手支撑起了他的求学生涯。从那时起，陈儒钢就默默立下了志愿：今后一定要通过自己的努力，学习更多先进的农业技术，提高农民的收入。

功夫不负有心人，1997年9月，陈儒钢成功考入华中农业大学园艺林学学院蔬菜专业。从农村走出，又回到了农业之中，最初很多人对陈儒钢的选择并不理解。但外界的纷纷扰扰，并没有改变陈儒钢的坚定信念，“通过自己的努力改变农村的现状”一直是鼓舞他努力前行的初心与动力。

在梦想的驱使下，本科毕业后陈儒钢选择在华中农业大学园艺林学学院继续深造，并最终获得农学博士学位。博士阶段，陈儒钢开始进行更加深入的研究探索，并接触到蔬菜抗根结线虫领域的研究工作，最终以抗根结线虫的番茄与辣椒作为样品，成功克隆出了抗根结线虫的基因。通过应用之后，相关材料抗性得到了一定的提高，进而提升了品质。

作为初次独立开展的科研项目，陈儒钢对选题、查资料、试验调查研究等一系列流程都进行了系统实践，通过这段经历也更加坚定了其走向科研道路的决心。

根植辣椒抗逆与种质创新

做育种创新很艰苦，但陈儒钢还是甘之如饴投身其中。2006年博士毕业后，陈儒钢选择来到西北农林科技大学继续自己的研究事业。从自己土生土长的南方地区，来到祖国的西北，陈儒钢的想法很简单，一来从小在农村长大，不怕吃苦；二来他对蔬菜种质资源创新及利用一直“心怀大志”，也对西北农林科技大学一直“心存好感”。

西北农林科技大学地处国家级农业高新技术产业示范区——陕西杨凌，而园艺学院是西北农林科技大学办学历史最悠久的学院之一。在这个科研平台的支撑下，陈儒钢有信心为我国的蔬菜种质资源创新及利用做出更多亮眼的成果。

2007年，陈儒钢成功入选西北农林科技大学青年学术骨干支持计划，并从那时开始围绕辣椒耐寒基因的克隆工作开展研究。这一项目的实施，不仅为陈儒钢今后研究工作的开展提供了必要的试验材料，还为他后续研究方向的确定打下了坚实的基础。

种质创新，除了对产量有要求外，还有很多其他要求，比如优质、抗逆、抗病虫害等。在陈儒钢看来，育种的魅力就在于要在这诸多要求中，精挑细选、分析培育新的品种。

为了学习到更多先进的种质资源创新技术，2012年9月—2013年9月，陈儒钢还曾作为访问学者赴美国康奈尔大学园艺系甘苏生教授实验室，开展脱落酸（ABA）对植物气孔运动的影响研究。

ABA是一种重要的植物激素，在植物对胁迫耐受性和抗性中发挥着重要作用。在胁迫条件下，ABA会调控植物气孔关闭。通过研究植物气孔开放和闭合的规律，可以从另一种角度，研究植物的逆境胁迫现象，对陈儒钢研究思路的开拓具有极大的指导意义。

近些年来，受温室效应和环境变化所导致的极端气候的影响，我国的辣椒产业在生产过程中遭受低温、干旱等多种非生物胁迫的威胁，严重制约着辣椒产业的健康持续发展。

辣椒的抗寒工作十分复杂，其涉及的基因调控途径非常多，并非能一蹴而就。

NAC是植物特有的转录因子大家族，不仅参与调节植物生长发育、衰老，同时在植物响应非生物及生物胁迫过程中也扮演着不可或缺的角色。陈儒钢在前期研究中发现转录因子CaNAC035受低温和ABA强烈诱导，并初步验证其具抗寒功能。

2022年，陈儒钢成功申请了国家自然科学基金面上项目“脱落酸响应转录因子CaNAC035调控辣椒抗寒性的分子机制”。通过这一项目，陈儒钢将阐明ABA介导的CaNAC035调控辣椒抗寒性形成的生理途径，揭示CaNAC035在辣椒低温胁迫下的分子调控网络，力图通过辣椒抗寒性形成分子机制基础研究突破，破解辣椒产业亟待解决的抗逆性难题。目前这一项目正在顺利进行中。

长期以来，陈儒钢始终认为，不断满足老百姓对美好生活的实际需求，是育种人责无旁贷的使命。随着国家辣椒育种情况的整体向好，现如今我国90%以上的辣椒种子都由国家自主选育完成。但是，在这其中，甜椒种子却依然大部分依赖于国外进口。在这一背景下，近年来陈儒钢通过创新育种，成功登记了一个新品种——秦椒4号，这个新品种所生长的甜椒果实为富含花青素的紫色甜椒，更符合当代人类的健康饮食观念。在良好的品种质量支撑下，今后，陈儒钢还将和团队成员一起将这一品种推向社会，更好地丰富人们的餐桌。

理论创新与教学培养并重

在科学研究中，脚踏实地的实践和一往无前的探索，是相辅相成的。陈儒钢的博士生导师叶志彪教授，是我国最早将生物技术和分子生物学手段应用于蔬菜学科相关研究的科研人员之一，他所选育的“华番一号”番茄品种，是我国第一个被批准商品化生产的转基因蔬菜品种。他对于研究前沿把控，以及对科研的钻研奋斗精神，一直都在深深影响着陈儒钢。

自2012年12月遴选为硕士研究生导师以来，陈儒钢为我国的育种事业培养了一批批青年人才。在近20年的教学生涯中，三尺讲台上，留下了无数陈儒钢汗水的结晶。

多年来，陈儒钢不仅承担了本科生园艺植物育种学（双语课程）、园艺植物生物技术、蔬菜育种学等课程，还负责带领学生们进行植物育种实习、夏（秋）菜生产调查实习、毕业综合实习、园艺操作技能训练等研究实践课程。在过往求学及研究经历的影响下，相较于对学生“保姆式”的培养方式，陈儒钢更倾向于让学生发挥自己的主观能动性开展研究工作，让他们在发现问题、解决问题的过程中，形成自主创新意识。

独有的教学理念与教学方法，让陈儒钢受到了大量好评。新冠肺炎疫情防控期间，其所主持的“园艺植物育种学总论”在线开放课程（MOOC，慕课）在中国大学慕课平台运行，广受学习者的欢迎，成为很多学校的教学必用视频。为了将目前关于蔬菜育种的最新研究成果进行归纳总结，为后世的教学出一份力，陈儒钢还主编了《园艺植物种子学》《园艺植物育种学实验指导》等教材，其中《园艺植物种子学》被选为农业农村部“十三五”规划教材。目前，他正在组织编写科学出版社普通高等教育“十四五”规划教材《园艺植物育种学》。

回顾近20年的科研生涯，陈儒钢将小种子做成了大学问。虽然这一路上遇到的困难无数，但陈儒钢始终认为，这份艰辛在育种过程中，只是九牛一毛。“育种创新没有捷径，就得一步一步去走，再苦再累都要坚持下去。”他坚定地说。延续现如今的研究之路，未来他仍会不遗余力地在祖国大地上奔走，为蔬菜种质资源创新“育”出崭新的未来。