行走在棗區(qū)的“科研標(biāo)兵”
——記河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院院長劉孟軍

劉孟軍，男，1965年4月生，河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院教授。現(xiàn)任河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院院長，河北省棗產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院院長，國家北方山區(qū)農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心副主任，國際棗屬植物品種登錄中心主任，國際園藝學(xué)會棗工作組主席。

從1984年起，劉孟軍堅守科研一線，35年來潛心研究我國原產(chǎn)重要果樹——棗，率領(lǐng)團隊攻克棗育種、植保、栽培等多項難題，取得系列創(chuàng)新成果并大規(guī)模應(yīng)用，創(chuàng)社會經(jīng)濟效益100多億元。他為引領(lǐng)棗品種、技術(shù)和產(chǎn)品換代，助推棗樹產(chǎn)量30年間增長20倍、由小宗果樹發(fā)展成面積接近蘋果、產(chǎn)量居干果首位的大宗果樹和2000萬農(nóng)民的主要經(jīng)濟來源做出突出貢獻。

獲國家科技進步二等獎2項（排名1）、何梁何利基金產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新獎1項（排名1）、國家星火二等獎1項（排名4）及省部一等獎5項（3項排名1）、二等獎5項（排名1）。入選國家萬人計劃領(lǐng)軍人才，所率河北農(nóng)業(yè)大學(xué)棗科技創(chuàng)新團隊先后獲農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科研杰出人才創(chuàng)新團隊、科學(xué)技術(shù)部重點領(lǐng)域創(chuàng)新團隊及全國專業(yè)技術(shù)人才先進集體。

開辟棗組學(xué)研究新領(lǐng)域，完成棗全基因組測序

劉孟軍考察野生棗屬植物

歷經(jīng)10余年準(zhǔn)備和艱難攻關(guān)，劉孟軍帶領(lǐng)團隊于2014年在國際上率先完成棗全基因組測序，并把23996個基因定位到染色體上。進而揭示出棗果高效積累Vc（數(shù)十倍于一般果品）的獨特機制，即一方面其L-半乳糖途徑關(guān)鍵基因GLDH高表達促進Vc合成（類似柑橘），同時MDHAR基因顯著擴張加強Vc再生（類似獼猴桃），棗果含糖量高與其糖合成和糖卸載關(guān)鍵基因顯著擴張及上調(diào)表達有關(guān)。此外，在全基因組范圍系統(tǒng)開發(fā)SNP、SSR標(biāo)記和通用內(nèi)參基因并繪制高密度SNP遺傳圖譜，構(gòu)建起棗雜種鑒定、分子輔助育種和功能基因挖掘利用的高效技術(shù)體系。其主體成果發(fā)表于Nature Communications（IF=12.353，棗界影響因子最高論文）。

創(chuàng)建棗高效育種體系，育成系列新品種

針對棗品種老化退化、抗病性下降及育種嚴(yán)重滯后問題，劉孟軍提出“分子輔助株系選優(yōu)-免嵌合體純化多倍體育種-免去雄分子輔助雜交育種”三步走育種策略。

首先，通過大規(guī)模株系選優(yōu)和珍稀種質(zhì)挖掘幫助解決品種更新之急需。選育出良種10個，其中雨帥（大果、極抗裂）、阜香（大果、具香氣）、贊碩（大果、優(yōu)質(zhì)）等成為金絲小棗、婆棗和贊皇大棗三大主栽制干品種的主力換代品種；月光（國審）速豐優(yōu)質(zhì)、高抗果實病害，推廣到10多省市20余萬畝，成為我國主栽早熟鮮棗良種。

其二，開辟棗樹無性多倍化及免嵌合體純化多倍體誘變育種新途徑。在成功實現(xiàn)田間莖尖秋水仙素誘變、組培莖尖秋水仙素誘變和組培愈傷胚狀體途徑秋水仙素誘變基礎(chǔ)上，在國際上首創(chuàng)田間枝干截面愈傷誘導(dǎo)、愈傷細胞染色體加倍與加倍單細胞再生相耦合的免嵌合體純化多倍體誘變技術(shù)體系，將組培愈傷誘導(dǎo)誘變移植到大田，實現(xiàn)誘變后直接獲純多倍體并當(dāng)年開花，解決了果樹多倍體誘變中倍性嵌合嚴(yán)重、純化耗時費力的難題，縮短育種周期2年以上。已創(chuàng)制棗多倍體種質(zhì)23個，育成世界首個及迄今所有的4個人工四倍體棗品種（辰光、虹光、日光和珠光，實現(xiàn)四倍體棗品種的早中晚熟期配套），均獲植物新品種權(quán)，果個增大30%以上、Vc含量提高約15%、早熟3-7天且口感更佳，已在河北、新疆示范推廣，發(fā)展前景廣闊。

劉孟軍及團隊培育的月光棗品種

其三，探索建立棗免去雄控制雜交和胚挽救新技術(shù)，有效解決了棗花很小去雄極難和胚敗育嚴(yán)重導(dǎo)致雜種得率僅約萬分之一的歷史難題，實現(xiàn)棗雜交育種技術(shù)重大突破。從404份棗種質(zhì)資源中發(fā)掘出2個穩(wěn)定的雄性不育優(yōu)異種質(zhì)及一批無需去雄的自交不親和、異交親和性高的優(yōu)異母本材料，并攻克20-30天齡幼胚挽救技術(shù)瓶頸，創(chuàng)建起融雄性不育利用、控制雜交、幼胚挽救、分子鑒定及溫室加代評價于一體的高效雜交育種技術(shù)體系，首次批量獲得19個組合的雜種后代，選出優(yōu)系31個，并通過二、四倍體雜交成功獲得三倍體新種質(zhì)。開啟了棗樹雜交育種和有性多倍化育種新階段。

探明重大病害機理，建立三法配套技術(shù)體系

針對高致死性植原體病害——棗瘋病防控難題，劉孟軍從發(fā)病規(guī)律、高效藥劑和高抗品種三方面進行了重點突破。發(fā)現(xiàn)病葉中細胞分裂素濃度異常增高、鎂錳含量顯著減少，據(jù)此打破組培常規(guī)，采用不加生長調(diào)節(jié)劑啟動培養(yǎng)并交替使用無和有生長調(diào)節(jié)劑繼代培養(yǎng)基，實現(xiàn)帶病長期組培并應(yīng)用于高效藥劑篩選。結(jié)合田間試驗，研制出兼具殺滅病原和補充鎂錳元素的安全高效復(fù)配藥劑，改單純治療為治療與康復(fù)兼顧。發(fā)現(xiàn)病原可以就地增殖致病而非傳統(tǒng)認(rèn)為的先運到根部繁殖后再上行致病，依此確定了藥物和手術(shù)治療最佳時期與部位。研究建立的新技術(shù)體系，將治愈率由傳統(tǒng)方法的30%提高到85%。此外，深入全國各棗區(qū)挖掘到267個疑似抗病單株，并建立高強度鑒定新方法，選育出世界首個高抗棗瘋病良種星光，用其高接改造病樹可實現(xiàn)治病與品種更新一次完成。

劉孟軍主編出版了首部《棗瘋病》研究專著，所建帶病組培方法被同行廣泛采用，成果入選國家重點推廣計劃，已推廣到冀、晉、魯、豫、陜、京、遼、桂等棗區(qū)。

針對棗區(qū)不同特點，研發(fā)特色栽培新技術(shù)

針對太行山傳統(tǒng)棗區(qū)干旱瘠薄、栽培粗放問題，劉孟軍帶領(lǐng)團隊系統(tǒng)研發(fā)集成并推廣了融土肥聚蓄、雨養(yǎng)節(jié)水、樹體改造、花果調(diào)控和病蟲綠色治理等于一體的旱薄山地特色高效栽培技術(shù)體系，使該區(qū)200萬畝棗樹單產(chǎn)提高2倍以上，蟲果率由70%左右降到5%以下。

針對新疆新興棗區(qū)缺乏適用技術(shù)問題，他發(fā)明了棗頭形簡化樹形、棗枝開角器等，集成出以寬行密株、簡化樹形、水肥一體、機械作業(yè)為核心的優(yōu)質(zhì)高效省力新一代栽培技術(shù)，并開展技術(shù)指導(dǎo)和示范推廣，為促進新疆迅猛發(fā)展成我國最大棗區(qū)及其技術(shù)跨越做出了建設(shè)性貢獻，被聘為新疆維吾爾自治區(qū)特色林果產(chǎn)業(yè)（棗產(chǎn)業(yè)）首席專家。

30多年來走遍我國各主要棗區(qū)推廣新技術(shù)，被10多省市聘為專家顧問，主編出版《棗優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)技術(shù)手冊》等科技著作，制定了棗優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)栽培技術(shù)規(guī)程行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，研制出可全天候提供技術(shù)服務(wù)的中國棗智能專家系統(tǒng)，組織了20余次全國棗研討會和技術(shù)培訓(xùn)，推動了全國棗業(yè)發(fā)展。

35年來，育成棗新品種15個，獲發(fā)明專利18項，制定行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn)3項，發(fā)表論文293篇（國際刊物77篇），主編《中國棗種質(zhì)資源》等著作10部，培養(yǎng)博士后及博、碩士研究生127名。牽頭創(chuàng)建了河北省棗產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院、棗產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，所率棗團隊獲全國專業(yè)技術(shù)人才先進集體等。

劉孟軍應(yīng)邀赴澳大利亞、伊朗、羅馬尼亞等國講學(xué)；組織了首屆國際棗屬植物研討會并成立國際園藝學(xué)會棗屬工作組（2008），被國際園藝學(xué)會稱為棗業(yè)史上的里程碑，至今已在國內(nèi)外組織5次國際棗研討會并形成2年1次機制，為提升我國棗業(yè)國際影響力做出了重要貢獻。