“種瓜得瓜,種豆得豆”,我們常用這句話,比喻做了什么事,就會得到相應(yīng)的結(jié)果。事實(shí)上,這句源于佛教經(jīng)典《大涅槃經(jīng)》的俗諺,也是對遺傳現(xiàn)象的生動描述——瓜和豆的繁衍就是由遺傳物質(zhì)決定的。
種質(zhì)資源,是由親代遺傳給予代的遺傳物質(zhì),它是培育新品種的物質(zhì)基礎(chǔ),也是人類賴以生存和發(fā)展的戰(zhàn)略資源。地球上約有30萬種植物,蘊(yùn)藏著豐富的種質(zhì)資源,只要挖掘和利用其中的一小部分,就足以為作物育種開辟廣闊天地。迄今為止,全世界已經(jīng)建成各類種質(zhì)庫1400余座,收藏種質(zhì)資源700多萬份(含各國重復(fù)保存部分),其中,于1986年10月落成于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院的國家種質(zhì)庫,收藏種質(zhì)資源38萬份,另外保存于43個種質(zhì)圃的資源有5萬份,因此,我國長期保存的種質(zhì)資源總量達(dá)43萬份,位居世界第二。
日前,國務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于深化種業(yè)體制改革提高創(chuàng)新能力的意見》,指出要更好地保護(hù)、挖掘、研究和利用種質(zhì)資源,提高種業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)性公益性服務(wù)能力。那么,目前我國農(nóng)作物種質(zhì)資源保存和利用的現(xiàn)狀如何呢?為作物育種提供了哪些新材料?農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)體系還存在哪些問題?未來一段時間內(nèi)的工作重點(diǎn)是什么?近日,本報記者特邀中國工程院院士,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長劉旭教授做客本期《前沿訪談》欄目,帶我們走近種質(zhì)資源和國家種質(zhì)庫,解答上述疑問。
保護(hù)體系建設(shè)
記者:您能否介紹一下我國種質(zhì)資源保護(hù)體系的現(xiàn)狀?
劉旭:我們國家歷來高度重視農(nóng)作物種質(zhì)資源事業(yè)的發(fā)展,經(jīng)過30多年的不懈努力,現(xiàn)在基本上建成了比較系統(tǒng)的一套保護(hù)體系。目前,我國已建立了包括1座長期庫、1座復(fù)份庫、10座中期庫和43個種質(zhì)圃相配套的國家農(nóng)作物種質(zhì)資源異位保存體系。截止到2013年底,已長期保存種質(zhì)資源43萬份,居世界第二位,同時對庫圃保存資源不間斷地隨機(jī)抽樣檢測和繁殖更新,確保安全保存。
自2001年起,農(nóng)業(yè)部選擇《國家重點(diǎn)保護(hù)野生植物名錄》中瀕危狀況嚴(yán)重、對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義的農(nóng)業(yè)野生植物物種,在國際上率先開展原生境保護(hù)點(diǎn)(區(qū))建設(shè)工作。至2013年底,已建成59個重要農(nóng)業(yè)野生植物物種的169個原生境保護(hù)點(diǎn),搶救性保護(hù)了一批重要的農(nóng)業(yè)野生植物資源,有效地保護(hù)了眾多對于未來作物育種和生產(chǎn)具有重要潛在利用價值的優(yōu)良基因。
繁殖更新與分發(fā)利用
記者:目前的年供種能力如何?
劉旭:現(xiàn)在的年供種能力比項目執(zhí)行初期提高了3倍多,主要是過去10年繁殖更新了30萬份種質(zhì)資源,有效緩解了種質(zhì)資源的供需矛盾。早在2001年,我國就基本上將原已收集到的30多萬份作物種質(zhì)資源,經(jīng)過基本農(nóng)藝性狀及特性鑒定,整理編目,并繁殖種子入國家種質(zhì)庫長期保存。但承擔(dān)種質(zhì)資源分發(fā)供種任務(wù)的中期庫,卻因沒有足夠的種子或種子發(fā)芽率低而無法供育種家利用。另外,種質(zhì)圃保存的種質(zhì)資源也存在長勢弱、衰老退化、病蟲危害重等現(xiàn)象,急需繁殖更新復(fù)壯。因此對中期庫、種質(zhì)圃的種質(zhì)資源進(jìn)行繁殖更新或提純復(fù)壯是頭等重要任務(wù)。從2001年到2012年,中期庫繁殖更新24.5萬份,種質(zhì)圃提純復(fù)壯5.5萬份,累計向5504個單位,34820人次,分發(fā)了27.4萬份(次)種質(zhì)。另外,在繁殖更新的過程中,也實(shí)現(xiàn)了對種質(zhì)資源特性的再認(rèn)識,校正了種質(zhì)資源目錄,發(fā)現(xiàn)了許多新類型、新特性,為育種提供了更多的材料。
調(diào)查收集引進(jìn)
記者:自農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)工作開展以來,我國在種質(zhì)資源的調(diào)查、收集和引進(jìn)方面做了哪些工作?
劉旭:我國農(nóng)作物種質(zhì)資源的調(diào)查、收集工作起步于上世紀(jì)70年代末,國外種質(zhì)資源的引進(jìn)工作主要集中于過去10年內(nèi),都取得了顯著進(jìn)展。1978年以來,我們開始組織專業(yè)科技人員,針對重點(diǎn)地區(qū)農(nóng)作物種質(zhì)資源和重要農(nóng)業(yè)野生植物種質(zhì)資源展開調(diào)查收集工作。
重點(diǎn)地區(qū)工作方面,我國首先調(diào)查了有“植物王國”之稱的云南,隨后調(diào)查了地處世界屋脊的西藏,這兩次調(diào)查不僅收集了一批極其珍貴的種質(zhì)資源,而且獲得了野外種質(zhì)資源調(diào)查的經(jīng)驗?!捌呶濉逼陂g進(jìn)行了神農(nóng)架和海南省種質(zhì)資源調(diào)查?!鞍宋濉焙汀熬盼濉逼陂g進(jìn)行了大巴山、黔南桂西山區(qū)、三峽庫區(qū)和贛南、粵北山區(qū)種質(zhì)資源調(diào)查。“十五”和“十一五”期間,又對云南及周邊地區(qū)、貴州、沿海地區(qū)11個省(市、自治區(qū))、西部7?。ㄗ灾螀^(qū))的抗旱耐鹽種質(zhì)資源進(jìn)行聯(lián)合調(diào)查和收集。截止到2012年,共收集各類農(nóng)作物種質(zhì)資源8萬余份。
針對重要農(nóng)業(yè)野生植物種質(zhì)資源,同樣做了大量工作。我國幅員遼闊,生態(tài)環(huán)境多樣,孕育了大量農(nóng)作物野生近緣植物種質(zhì)資源,是世界公認(rèn)的八大作物起源中心之一。改革開放之后,我國廣泛開展了野生大豆、野生稻、小麥野生近緣植物、國家重點(diǎn)保護(hù)農(nóng)業(yè)野生植物資源和其它野生植物資源的全國性調(diào)查收集工作,共收集野生植物種質(zhì)資源5萬余份。
另外,過去10年來,我國非常重視從國外引進(jìn)種質(zhì)資源,本著育種急需和戰(zhàn)略儲備相結(jié)合的原則,從30多個國家收集引進(jìn)種質(zhì)資源23068份,
篩選、創(chuàng)制優(yōu)異種質(zhì)
記者:具體而言,經(jīng)過鑒定評價后篩選出了哪些可以作為育種新材料的優(yōu)異種質(zhì)?
劉旭:截止到2012年底,共完成145000份(次)主要農(nóng)業(yè)植物種質(zhì)資源的抗病蟲、抗逆和品質(zhì)性狀的特性鑒定,包括糧食作物7025份(118508份次)、棉花1876份、油料2024份、蔬菜1806份、其他作物1800份。其中,評價篩選出3170份特性突出、有育種價值的種質(zhì)資源。例如,通過對不同作物、不同病害分生理小種的接種鑒定,篩選出一批抗性突出的優(yōu)異種質(zhì),抗水稻紋枯病種質(zhì)沈農(nóng)265、靖粳7號等;高抗小麥條銹病的隴鑒64、貴農(nóng)22等。在人工控制逆境環(huán)境下,鑒定篩選出部分抗逆境種質(zhì),包括水稻孕穗期強(qiáng)耐冷種質(zhì)鐵9868、06-2405等;小麥強(qiáng)全生育期高抗旱種質(zhì)石家莊407、延安18。此外,還通過對主要作物營養(yǎng)品質(zhì)、加工品質(zhì)的綜合分析,評價篩選出一批品質(zhì)特性突出的優(yōu)異種質(zhì),例如,具有優(yōu)質(zhì)亞基組合的小麥種質(zhì)湘1433、渦80、花培726;具有良好加工品質(zhì)的強(qiáng)筋麥花850512、中4等。
近幾年,通過遠(yuǎn)緣雜交、細(xì)胞工程、分子標(biāo)記輔助選擇與常規(guī)雜交技術(shù)相結(jié)合,大規(guī)模開展種質(zhì)創(chuàng)新,創(chuàng)造高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病、耐旱、氮磷高效利用、適應(yīng)氣候變化等作物新種質(zhì)520余份,如超級稻骨干親本“Q611”恢復(fù)系、小麥“普冰”系列種質(zhì)、玉米骨干自交系“昌7-2”、大豆“中品”系列種質(zhì)等,并通過田間展示,提供育種家利用,支撐了現(xiàn)代種業(yè)的發(fā)展。
相關(guān)科研單位利用這些優(yōu)異種質(zhì),培育出糧、棉、油、茶、蔬菜、水果等新品種350多個,推廣面積1.98億畝,產(chǎn)生了巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益,直接產(chǎn)值達(dá)100多億元。
未來工作重點(diǎn)
記者:國務(wù)院辦公廳近日出臺專門意見,提出要進(jìn)一步加強(qiáng)基礎(chǔ)性公益性服務(wù)能力,在農(nóng)作物種質(zhì)資源保存利用工作方面,下一步的重點(diǎn)是什么?
劉旭:應(yīng)該說,過去十年來,我國在農(nóng)作物種質(zhì)資源考察收集、奠定評價、繁殖更新、分發(fā)利用、種質(zhì)創(chuàng)新、設(shè)施條件建設(shè)和人才培養(yǎng)各個方面都取得了顯著的進(jìn)展,但是,也仍然存在許多急需解決的問題,總結(jié)起來,下一步的工作重點(diǎn)主要有八個方面。
一是農(nóng)業(yè)植物種質(zhì)資源異位保護(hù)體系還需進(jìn)一步建設(shè)完善,要抓緊落實(shí)新國家長期庫、海南熱帶作物種質(zhì)庫建設(shè),期望“十二五”末投入使用;陸續(xù)建設(shè)7大生態(tài)區(qū)農(nóng)業(yè)植物種質(zhì)資源表型鑒定,繁殖更新與引種試種基地,為今后種質(zhì)資源的大規(guī)模表型鑒定,繁殖更新和引種試種提供條件。
二是農(nóng)業(yè)野生植物原生境保護(hù)體系尚需建立,應(yīng)按照《農(nóng)業(yè)生物資源工程建設(shè)規(guī)劃》的建設(shè)內(nèi)容,盡快對列入規(guī)劃的農(nóng)業(yè)野生植物分布點(diǎn)進(jìn)行立項,加快農(nóng)業(yè)野生植物原生境保護(hù)區(qū)和保護(hù)點(diǎn)的建設(shè)進(jìn)度,基本建立起比較完善的農(nóng)業(yè)野生植物原生境保護(hù)體系。
三是國外種質(zhì)資源引進(jìn)和國內(nèi)種質(zhì)資源調(diào)查收集急需加強(qiáng),首先要大規(guī)模開展國外農(nóng)業(yè)植物種質(zhì)資源調(diào)查與收集,每年派遣2~3個專業(yè)考察隊,分區(qū)域重點(diǎn)調(diào)查重要作物起源地或多樣性中心,收集野生種、近緣種、地方品種以及當(dāng)?shù)赝茝V種植的育成品種。其次要全面普查、評估和梳理國內(nèi)已調(diào)查的作物和地區(qū),擬定今后重點(diǎn)調(diào)查的內(nèi)容和范圍。
四是現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)植物種質(zhì)資源亟需整理編目和入庫保存,按照《農(nóng)業(yè)植物種質(zhì)資源技術(shù)規(guī)范》統(tǒng)一要求,進(jìn)行基本農(nóng)藝性狀鑒定,每份種質(zhì)鑒定項目30~40項。一方面摸清每份資源的基本特性,為其進(jìn)一步深入挖掘利用和防止流失奠定基礎(chǔ)。另一方面為編目繁種入長期庫保存提供基本信息。
五是種質(zhì)資源深入鑒定評價與種質(zhì)創(chuàng)新急需大規(guī)模開展,針對目前和未來育種和生產(chǎn)的重要性狀(重點(diǎn)是高產(chǎn)、抗病蟲性、抗逆性、特殊品質(zhì)性狀及營養(yǎng)高效利用性狀),構(gòu)建農(nóng)作物種質(zhì)資源表型組學(xué)鑒定平臺,研究完善育種急需性狀的精準(zhǔn)評價技術(shù)。開展大規(guī)模的種質(zhì)資源創(chuàng)新,為作物育種和現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展提供源源不斷的新材料。
六是農(nóng)業(yè)植物種質(zhì)資源安全保存與監(jiān)測需高度重視,確保43萬種質(zhì)資源的安全保存與預(yù)警監(jiān)測是重中之重的任務(wù)。通過對庫圃保存種質(zhì)資源進(jìn)行定期活力監(jiān)測,擬定每一種作物活力下降的“拐點(diǎn)”,及時對活力弱或衰老種質(zhì)進(jìn)行更新、復(fù)壯。要盡快建立農(nóng)業(yè)野生植物原生境保護(hù)點(diǎn)(區(qū))的監(jiān)測預(yù)警體系,使各級農(nóng)業(yè)行政主管部門能夠及時掌握保護(hù)信息。
七是要加大對植物遺傳資源保護(hù)體系的投入,目前,我國農(nóng)業(yè)植物種質(zhì)資源種質(zhì)庫、種質(zhì)圃和原生境保護(hù)點(diǎn)(區(qū))建設(shè)均已納入相關(guān)保護(hù)規(guī)劃,但保護(hù)設(shè)施的管理、維護(hù)和運(yùn)行缺少穩(wěn)定的財政支持,重建設(shè)輕管理的現(xiàn)象較為普遍,導(dǎo)致部分被保護(hù)的種質(zhì)資源存在著得而復(fù)失的風(fēng)險。因此,國家應(yīng)設(shè)立專項資金,用于已建的保護(hù)設(shè)施的正常運(yùn)行和維護(hù)以及日常管護(hù)需求。
八是加強(qiáng)法律法規(guī)建設(shè),首先,應(yīng)探索對農(nóng)民承包的土地(包括林地)中分布的農(nóng)業(yè)植物種質(zhì)資源保護(hù)的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制,其次,應(yīng)探索遺傳資源獲取與惠益分享機(jī)制,明確農(nóng)民承包地(包括林地)中農(nóng)業(yè)植物種質(zhì)資源的權(quán)屬,按照國際國內(nèi)相關(guān)法律法規(guī),明晰農(nóng)業(yè)植物種質(zhì)資源保護(hù)者的責(zé)、權(quán)、利,調(diào)動全民保護(hù)農(nóng)業(yè)植物種質(zhì)資源的積極性,實(shí)現(xiàn)農(nóng)民權(quán)利。另外,要建立從事種質(zhì)資源基礎(chǔ)性、公益性研究人員的科學(xué)合理的績效評價體系,調(diào)動科研人員積極性,加強(qiáng)人才隊伍建設(shè)。
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[農(nóng)民日報]從種質(zhì)到種子:加強(qiáng)基礎(chǔ)性研究創(chuàng)制育種新材料
發(fā)布時間:2014-01-13
|來源: 《 農(nóng)民日報 》 2014年1月13日 |作者:李飛
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