油菜种子为什么会有不同颜色?黄色种子为什么品质好?能不能培育出黄籽油菜?刘忠松用30年破译世界难题，带领团队做成了一件大事——
1公斤油菜籽 稳产半公斤油
记者 胡宇芬 通讯员 李苗 喻诚
5月22日下午，暴雨倾盆。湖南农业大学国家油料作物改良中心湖南分中心里，刘忠松教授的办公室地上堆放着五六公斤油菜种子，一粒粒看上去比芝麻大点。
“这黄色的就是我们培育出的黄籽油菜新品种，比黑色的含油量高5个百分点。”刘忠松蹲下来抓起一把黄籽让记者看，又说道,“再放上一阵子，办公室里都能闻到油香。”
两个新品种的名字很拗口：湘杂油631、湘杂油518，能耐却很大，黄籽含油量分别高达45.8%和47.28%。
“湖南是全国油菜第一大省，这是湖南含油量最高的两个审定品种，已在全国累计推广近2000万亩。可以说，1公斤黄籽稳产半公斤好油。”刘忠松话中透着自豪。他主持的“油菜黄籽形成的分子机制研究与应用”，刚刚获得了2016年度省自然科学奖一等奖。
油菜是全球第二大油料作物。几十年前，国外科学家发现，油菜黄籽比黑籽含油量高，而且无色素，油质清亮，菜粕金黄，是优质蛋白饲料。那么，油菜种子为什么会有不同颜色?黄色种子为什么品质好?能不能培育出黄籽油菜?一直是个谜。
1988年，硕士毕业后的刘忠松选定了这个谜一样的研究方向。
“开始走了好多弯路，和其他研究者一样从黑色素的思路入手，依靠种子颜色这个表象来判断，很不靠谱。”刘忠松说，直到2001年彻底改变思路，应用现代生物技术，才缓缓打开了成功之门。
“做出黄籽油菜新品种的样品来，花了10年时间。从样品到审定品种，又花了五六年。”刘忠松说，研究产生了4个科学发现、两个技术发明。
原来，决定油菜籽颜色的物质是原花色素而非黑色素，并且贮存在菜籽种皮中。
原来，两个基因调控种子颜色，它们在不同染色体上。如果发生突变，两个基因都不“干活”，种皮就不能积累原花色素，于是呈现黄色。两个基因都“干活”的话，授粉10天后就开始合成原花色素，并逐渐积累在种皮中，呈现黑色。只有一个基因“干活”的话，就呈现褐色。
与黑籽相比，黄籽不含色素、油含量高、纤维素木质素含量低。黄籽品质优的背后，原来也是黄籽基因的效应。
目前广泛种植的是欧洲来源的甘蓝型油菜，产量高、抗性好，但都是黑籽。而源自本土的芥菜型油菜，既有黑籽也有黄籽。研究发现，这些黄籽的根在中国西北，是长期人工选择驯化的结果。“因为黄籽容易萌发，适合西北干旱地区种植，所以在芥菜型油菜中人工选择了黄籽。”刘忠松向记者解释。
要培育出甘蓝型黄籽油菜，就得将甘蓝型油菜和芥菜型油菜进行杂交。它们是两个不同的种，而种间杂交打破物种固有的遗传平衡，遗传性状不稳定，就要运用回交、自交、再回交等多种遗传手段来维稳，直到出现稳定的黄籽材料。
在刘忠松办公室外的走道上，挂着一张图：油菜黄籽基因的精细定位和图位克隆。
“这张图是2011年完成的，在世界上是首次。当时，科研条件没有现在好。5434株油菜光DNA提取，请了6位学生在暑假整整干了一个多月才完成。”刘忠松回忆，把调控种子颜色的两个基因找出来，花了3年。
有了这张图，黄籽油菜的新品种选育，实验室成了主阵地，时间也缩短了不少。
“油菜在塑料盘育苗后，我们就对它们做DNA鉴定，选择那些两个调控颜色基因都突变了的苗子拿去移栽，这样可以肯定结出的是黄籽。以前要等种子成熟才知道颜色，而且对为什么是这个颜色的内在机制并没有弄明白，既使看到的是黄籽，下一代结出的也不一定是黄籽。”刘忠松笑称，英雄不问出处，但基因要问来源。
油菜育种研究也是候鸟型。带着一包包油菜种子，刘忠松团队又一次踏上了去云南夏繁的行程。那里将开始新一季的试验，孕育着更高产、更高质、更高抗的新希望。
