决定一粒种子优劣最根本的是什么？基因。
4月17日，在河南省农科院花生育种实验室内，神农种业实验室花生科研团队的杜培博士从“基因”讲起，向记者揭开了一粒种子的大千世界。
“基因存在于一个个染色体上。”杜培说，育种就是把优良基因发掘、鉴定出来，再将带有这些基因的材料进行杂交、分离、重组、筛选，最后把有用基因重新“组装”，淘汰掉不利基因。
作为花生远缘杂交育种研究的参与者，杜培常年和染色体打交道，通过野生种和栽培种的基因“联姻”，努力创制优异栽培新材料。在整个环节中，杜培的工作起着基础性作用，直接决定能否培育出优质“混血”新品种，也决定着远缘杂交育种能否成功。
河南省的花生远缘杂交育种技术处于世界领先地位，这是由神农种业实验室主任张新友带领团队历时多年“打拼”出来的。在攻关过程中，该团队主要致力于解决两个突出的技术难题：一是由于栽培种与野生种杂交不亲和障碍致使杂交成功率低；二是由于缺乏精准的鉴定技术，花生远缘杂交后代中外源染色体和基因的鉴定困难。
“花生栽培种有40条染色体，多数野生种有20条染色体，它们的任何变化都可能产生显著的遗传效应，因此，我们从研究花生染色体的演化机制着手，也就是研究花生的历史。”杜培解释，依据它们的历史演变，就可以推断野生种与栽培种的亲缘关系，为有目的开展远缘杂交，创制优质、高产、高抗病的育种新材料提供依据。
与此同时，神农种业实验室还掌握了花生单染色体涂染技术。利用这项技术可以识别相同或相似染色体，也可以使染色体的变化痕迹一目了然，为鉴定花生远缘杂交材料提供新的技术手段。
“单染色体涂染技术类似于细胞里的卫星定位。”杜培是这项技术的主要参与者，他形象比喻道，就像利用卫星定位技术可以追踪到一类手机，也可以定位某个手机，单染色体涂染技术是利用带有某种颜色荧光信号的DNA探针将某条染色体涂染成特定颜色，从而实现对该条染色体的追踪、识别。从精准定位一类染色体到某条染色体，使花生野生种的利用效率得到大大提高。
神农种业实验室自成立以来，在巩固应用研究优势的同时，着重在基础前沿研究方面“补短板”。除了花生领域，实验室围绕作物经济性状的遗传机制解析取得进展，挖掘出多个控制小麦品质性状的基因位点。
种子是农业的“芯片”，关系着中国人的粮食安全，对于农业现代化更是发挥着基础性作用。随着体制机制创新、科研投入增加，高端人才引进，解决种业“卡脖子”难题，神农种业实验室一定会有更大担当和作为。
●对话中国工程院院士、神农种业实验室主任张新友
问：神农种业实验室如何做到“顶天立地”，推动种业全产业链发展？
答：作为河南省扛稳粮食安全重任的重大战略举措，神农种业实验室肩负着艰巨而光荣的使命，努力的方向是实现创新成果的“顶天立地”。也就是说，从基础理论研究到重大技术攻关再到突破性品种培育，进行全产业链条的创新。
以往，作为省级科研单位，我们更多关注应用研究和局部领域的应用基础研究，着重解决产业发展遇到的实际问题，基础研究相对薄弱。今后，不仅要致力于探索育种重大理论问题，解决“卡脖子”技术难题，培育突破性重大品种，还要与企业结合实现品种的产业化，支撑种业龙头企业的培育。用一句话概括：“围绕产业链布局创新链，并实现创新链各个环节的全覆盖。”
问：体制机制创新是重点也是难点，2022年神农种业实验室准备从哪些方面进行突破？
答：体制机制创新是实验室重点任务之一，也是技术创新的重要保障。2022年，将通过探索三大机制，建立符合种业创新需求的“四不像”新型管理模式，激发实验室的创新活力。一是建立以需求和问题为导向的科研选题机制，坚持聚焦前沿、鼓励探索、突出原创。二是建立以任务和产出为导向的科研经费管理机制，赋予科研人员在经费管理使用方面更大自主权。三是完善绩效评价体系，形成优胜劣汰、能上能下的动态考核机制。
