我们的番茄育种实现了从传统的“经验育种”模式，向现代化、精准化的“精准育种”模式的跨越式发展，已经培育出具有浓郁“番茄味”的番茄。

　　田间一粒好奇的种子，如何转变为改写教科书的发现？餐桌上的番茄，如何找回失落的“番茄味”？这些问题的答案藏在山东农业大学生命科学学院教授、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员李传友数十年的研究中。

　　不久前，李传友因在植物系统性防御与可塑性发育机理研究领域的突破性贡献，获得“洪堡研究奖”。该奖项是德国颁发给外国学者的最高荣誉，专门授予在基础研究、理论创新、学科引领等方面取得卓越成就，并在未来有希望继续取得尖端成就的外国科学家。

　　近日，科技日报记者在实验室的瓶瓶罐罐之间见到了李传友。多年来，他突破了一个又一个“植物难题”。

李传友在实验室中（图片来源：山东农业大学）

　　在田间找到科研初衷

　　当遇到危险时，动物可以逃跑或者对抗，但植物怎么办？

　　“植物的组织修复和器官再生能力远超动物和人类。面对危险时，植物无法移动躲避，却能在受损后顽强存活并继续生长。”李传友告诉记者，但这一现象背后的原理，一度困扰着全世界的研究者。

　　弄清楚植物为何能在受损后“再生”，是他投身科研的初衷。

　　“我父亲种了一辈子地。”李传友说，自己出生在小山村，小时候常跟着父亲到田间摸爬滚打。有一次，他在翻地瓜秧时不小心撅断了几根秧苗，心疼得直咂嘴，但父亲却照常耕作。

　　他对此很不解：“爹，秧都折了还翻它干啥？”父亲抹了把汗笑道：“你这‘不小心’正是老辈人传下来的增产法子，你现在不明白不打紧，往后好好念书，自然就懂了。”

　　这句话像粒种子，悄悄落进了少年心里。为什么地瓜“受伤”后会增产？为了弄明白增产老方法背后的科学原理，他高考时选择了农业相关专业。

　　在山东农业大学农学系作物专业就读时，他得知了山东农业大学教授、中国工程院院士余松烈在小麦精播高产栽培技术里提出的一项非常重要的增产措施——深耘断根，即在入冬之前及小麦开始返青拔节的时候锄地，斩断表层的根，可以促进根系向土壤深层生长。

　　这与李传友童年时翻地瓜秧的经历互相印证。“这让我更坚定了去了解背后科学道理的决心。”李传友说。

　　他介绍，植物强大的组织修复和器官再生能力得到科学家的长期关注。20世纪70年代，美国华盛顿州立大学教授雷恩发现了植物系统性防御现象，随后证明了小肽信号系统素和植物激素茉莉酸通过共同的信号通路来调控植物的系统性防御反应，并认为系统素是植物系统性防御中长距离移动的信号分子。

　　但李传友没想到，有一天，他会挑战这一权威观点。“在实验中，我逐渐意识到，这个被写进美国教科书的结论，似乎并不完全正确。”他以番茄为模式系统，利用嫁接实验证明，在植物系统性抗性反应中，进行长距离运输的信号分子是茉莉酸，而不是传统认为的系统素。

　　此后不久，雷恩在《美国科学院院报》上发表评论说，“这是一个新的发现”。而李传友的成果最终在2002年被《科学》杂志评为“年度重要突破”。

　　掌握“番茄基因字典”

　　李传友的另一研究重点是番茄育种。

　　“很多人觉得，市面上的番茄越来越没有‘番茄味’了。实际上，这个问题也一直困扰着科研工作者和农业生产者。”李传友说，我们要做的，就是破解这一难题，培育出好吃、好看、好储存、好运输的番茄新品种。

　　开展番茄设计育种，首先要掌握“番茄基因字典”。2003年，全球科学家共同开展了“国际茄科基因组计划”，对番茄12条染色体进行测序。李传友担任执行委员会委员和中方联络人并承担3号染色体测序及功能基因组学研究。

　　完成这项工作，需要极致的耐心与毅力。“那段时间，我们反复进行基因测序、数据分析和功能验证。需要我们处理的基因数据，可以用‘海量’来形容。”李传友说，有时为了验证一个基因的功能，他们需要重复数百次实验。不仅如此，不期而遇的失败常常让实验陷入僵局。

　　“只能坚持。”李传友说。在项目最关键的阶段，实验室的灯光常常彻夜不灭。研究人员们轮流值班，确保实验进程24小时不中断。李传友的身影更是出现在实验室中需要他的每一个角落。他不是在紧盯数据波动，就是在和团队成员讨论难点，有时甚至直接在办公室过夜。

　　最终，“番茄基因字典”相关研究成果2012年以封面文章形式发表在《自然》上。

　　引领番茄产业升级

　　手握“番茄基因字典”，李传友团队开始进行下一步工作——根据育种需求“定点”找基因。团队理想的新品种，是口感更好，味道更浓，不易腐烂，抗压、抗病能力强的番茄。

　　李传友介绍，市面上的番茄越来越没有“番茄味”，关键在于品种特性的改变。我国一些番茄老品种虽“番茄味”强，但不利于存储和运输。近几十年来，出于方便存储运输等追求，番茄的硬度越来越高。这不可避免地影响了番茄的品质和口味。同时，为了减少在运输过程中的损耗，很多番茄会在七八成熟的时候就采摘，这也是导致番茄口感下降的原因之一。

　　因此，他们首先解决了鲜食番茄不抗压的问题。2023年，李传友团队成员成功克隆番茄FS8.1基因，阐明了该基因调控果形建成的细胞学基础和转录调控网络，揭开了加工番茄果实耐挤压能力强的秘密，培育出抗挤压、适合机械化生产的美味鲜食番茄品种。

　　2024年，李传友团队又解决了番茄果实易腐烂的难题。“我们发现番茄果实利用成熟激素乙烯可使防御激素茉莉酸失活。解除乙烯对茉莉酸的作用，就可以在不影响口感和风味的前提下，提高番茄的抗病性，使果实不容易腐烂。”李传友介绍。

　　科研水平不仅要国际先进、国内领先，更要将科学研究应用于生产实际，服务国家重大战略，助力乡村全面振兴——这是李传友的信条。“作为农业科技工作者，我们希望能利用科学技术手段为社会提供更多更优质的番茄品种。”他说。

　　2023年9月，由李传友牵头建设的泰山番茄创新研究院落成。两年多来，研究院从番茄基础科研入手，整合国内外番茄优势资源，引领番茄产业升级，打造泰山番茄金字招牌。

　　如今，李传友团队已培育出“泰番”系列高端番茄新品种30余个，涵盖菜用番茄、水果番茄、樱桃番茄、果菜兼用番茄、长季节栽培专用番茄等多个核心类型，形成了国产高端番茄品种矩阵。

　　“我们的番茄育种实现了从传统的‘经验育种’模式，向现代化、精准化的‘精准育种’模式的跨越式发展，已经培育出具有浓郁‘番茄味’的番茄。”李传友告诉记者，他们的研究，能够确保我国番茄的“菜篮子”稳定，不依赖“洋种子”。

　　“这份来自国际高端平台的认可，让我更加坚信长期坚守的研究方向的价值，也为我未来攻克更多科研难题、持续推进学科创新注入了强劲动力。”谈及此次获得“洪堡研究奖”，李传友说，这份荣誉不是终点，而是一个崭新的起点。

作者：王延斌 王静

编辑：白天

审核：周玉森