涮火锅配上芝麻酱、拌面条浇点芝麻油，在我国传统的饮食习惯中，小小的芝麻虽然不起眼，却一直是一种重要的存在，由芝麻制成的各种美食长期深受国人的青睐。作为芝麻生产和消费大国，国人在芝麻加工利用上的聪明才智全世界有目共睹。据统计，目前我国芝麻制品已达600多种。而在芝麻的科研攻关上，我国科研人员也以最大的智慧为全世界贡献出优异成果。

    日前，一项由中国农业科学院油料作物研究所张秀荣研究员率领团队完成的“芝麻种质基因库的构建、发掘与育种应用”科研成果荣获2016年度湖北省科技进步一等奖。这项历时长达30年的科研项目，不仅实现了芝麻全基因组精准发掘和分子育种技术的重大突破，也标志着我国在芝麻研究领域已跃居国际领先行列。那么，这小芝麻的背后到底蕴藏着多少科技奥秘呢？记者进行了相关采访。

    我国芝麻品质最好，近年消费数量稳增

    原产地为古印度的芝麻，于汉朝时期引进中原，在我国已有2200多年的种植历史，成为我国主要的油料作物之一。目前我国的芝麻种植总面积达800万亩，是世界芝麻生产大国。

    作为一种耐贫瘠、耐旱的小作物，芝麻在生长的过程中不需要太多的肥水，因此相对容易种植。我国芝麻种植分布很广，主要集中在江淮流域，面积占全国的70%，南方丘陵、西部旱地、东北等地都有零星种植。

    “芝麻虽小，功能却很多。它的营养价值非常高，几乎浑身都是宝。”张秀荣告诉记者，芝麻中含有大量的脂肪和蛋白质以及丰富的维生素E和芝麻素，它不仅有调节胆固醇的作用，还具有延缓衰老、治疗癌症及心血管疾病等功效。在用途上，芝麻不仅能用来榨油、直接食用，还能在医药、工业生产等方面应用，用途十分广泛。“事实上，我们生活中的方方面面，几乎都能找到芝麻的影子，比如冬天常用的防冻霜，芝麻就是其中的一种原料。”

    从全世界范围看，我国的芝麻品质最好，因此在国际贸易上，芝麻也一度是我国主要的出口农产品。近10年来，随着人们对芝麻营养价值认识的不断提升和加工产业的发展，国内的芝麻消费量不断增大，如今一年的总需求量已达到140万吨。而我国芝麻年产量为65万吨，也就是说，仍有50%以上需要进口。

    目前我国芝麻平均亩产80公斤，这一水平远远高于世界平均水平。尽管如此，在张秀荣看来，我国芝麻产量仍然偏低，还具有较大的提升空间，这其中最关键的就是要选育优良品种。“芝麻传入我国后，经过多年的驯化，出现了很多地方品种，但依然缺乏高产优质的品种，特别是迫切需要适应机械化生产的高产品种。产业要发展，品种一定要先行。”张秀荣感慨道。

    突破亲本匮乏瓶颈，搭建分子育种平台

    从上世纪50年代起，我国科学家就开始对芝麻进行品种改良，并取得了一定成效。然而到了上世纪80年代，芝麻品种改良却遇到新问题。“因为芝麻种质数量少、农艺性状鉴定粗放、基因组信息不清、缺乏功能标记，这就导致育种可以用的亲本种质比较匮乏、育种技术落后、效率比较低，成为制约我国芝麻优良品种选育和产业发展的一个重大瓶颈。”张秀荣对记者说，要改良芝麻的品种，提高芝麻的产量和品质，必须在基础研究上下功夫。

    从1986年起，张秀荣所在的科研团队就走上了长达30年的育种之路。张秀荣深知，要育出良种，收集到足够丰富的种质资源是关键的第一歩。我国芝麻遍布全国30多个省市自治区，为收集到尽可能多的芝麻种质，团队成员几乎走遍全国各地，甚至还走出了国门。经过不懈努力，截至2016年底，团队共搜集5979份种质资源，还从其他42个国家中搜集到了1921份资源，总计7910份，编目信息达30多万条，建成了全球数量最多的芝麻种质库。

    解决了种质资源的问题，对这些种质又该如何利用呢？团队随后又开始对芝麻基因组进行测序。从2012年到2014年，团队率先完成了芝麻基因组的测序工作，注释基因27148个，绘制了全球首张精细物理图谱并构建首个芝麻基因信息库，由此解开了芝麻的遗传密码。“这项工作意义重大，它不仅引领芝麻种质由表型鉴定向基因组信息研究的跨越，也促使我们的研究从传统的田间地头育种向着精准选择、定向育种转变。”张秀荣说。

    正如张秀荣所言，芝麻基因测序的完成，为育种搭建起了一个分子平台，大大加快了品种改良的进程，对于团队来说，要培育出高产、高油、抗病、耐湿等各种特性的芝麻品种，就不再是难事了。截至目前，团队挖掘出重要农艺性状主效QTL77个和新基因46个，利用优异种质和功能标记育成的芝麻新品种97个，占全国同期芝麻育成品种的74%。

    研发特色资源品种，小芝麻释放大能量

    从收集种质资源到基因组测序，再到选育和推广新品种，张秀荣率领团队培育出的芝麻新品种受到农民的欢迎，如今60%的品种已应用到实际生产中，许多品种甚至走出国门，在非洲、东南亚等地种植。

    “眼下，国家正在进行农业供给侧结构性改革，农业也在转方式调结构，这为我们芝麻产业带来了发展机遇。”张秀荣非常看好芝麻产业的前景，她告诉记者，相对于其他大宗农产品，芝麻尽管是小宗作物，但市场价格一直不低，每公斤在12元左右，而且芝麻耐贫瘠、需水需肥量少、生长期短，农民也都愿意种。“未来，我们希望能鼓励农民在一些条件不好的地区多种芝麻，包括利用滨海盐渍土地，扩大和稳定芝麻的种植面积，使之能保持在800万亩以上。”

    如今，随着人们对芝麻营养价值认知的提升，传统简单的芝麻糊、芝麻糕等制品已不能满足大家的需要，这也对品种选育提出了新要求。张秀荣说：“从加工上看，芝麻中的芝麻素、油酸等对人体有好处，因此，未来我们要根据人们的需求，培育出高芝麻素、高油酸的芝麻品种。同时，从特色资源上看，现在，当蔬菜食用的叶用芝麻和用作观赏的花用芝麻逐渐形成市场，对于特色资源品种的研发，我们也已经在进行当中。”

    对于未来的科研工作，张秀荣表示，还要在原始创新上有所突破，瞄准前沿需求，运用基因编辑、大数据等新技术手段，加快芝麻定向育种的进程，继续培育出适应机械化、加工专用和生态农业等特点的新品种。“我希望和全国同行共同努力，通过提高单产和含油量，保证芝麻产量基本满足国内消费需求，早日让小芝麻释放出大能量。”