商業化育種思想在《作物育種學》教學中的體現

左示敏，李 濤，張亞芳，陳宗祥，潘學彪

（1.江蘇省作物遺傳生理重點實驗室/教育部植物功能基因組學重點實驗室，江蘇揚州 225009；2.揚州大學，江蘇 揚州 225009）

0 引言

作物育種學是農學、植保、園藝及作物育種相關專業的核心專業課程，肩負著引導學生了解作物育種并致力于作物育種事業的神圣職責［1］。結合教學目標及教材內容，當前作物育種學的教學任務主要是圍繞育種目標制定、作物品種類型、品種改良或選育方法及生物技術在作物育種中的應用這幾個方面展開的［1-3］。隨著育種新技術、新知識、新思想的不斷涌現，作物育種學教科書先后經歷了多次修訂或再版。商業化育種是我國學者近年提出的一種與我國傳統育種模式全然不同的新的育種體系，由于該體系有望大幅提升我國種業企業的國際競爭力和育種水平，因而備受國家各級政府的重視［4］。2011 年4月10 日，國務院出臺《關于加快推進現代化農作物種業發展的意見》中明確提出開展商業化育種，之后國務院辦公廳正式印發了《全國現代農作物種業發展規劃（2012-2020 年）》，將“構建以企業為主體的商業化育種體系”確定為《規劃》的一項重點任務［5］。配合該規劃，科技部、農業部及各級政府均相繼出臺了具體政策和措施，以確保盡快構建主要農作物商業化育種體系［6］。目前，不少省份或育種企事業單位已開始實施商業化育種。然而，由于教科書修訂的滯后性，目前作物育種學教科書中沒有商業化育種內容，教學計劃更沒有商業化育種的教學安排，這在一定程度上加大了人才培養與社會需求間的矛盾性。

筆者在作物育種學教學過程中，遇到過多位同學詢問有關商業化育種的問題，這進一步說明商業化育種雖然提出時間不長，但已引起了國內不同層次人員的關注。鑒于此，作者結合已發表的學術論文、種業規劃綱要以及自身的教學實踐，對商業化育種的由來、育種模式和特點進行歸納，并提出了相應的教學策略，希望為作物育種學教科書的再次修訂以及同行在作物育種學教學中及時補充商業化育種內容提供一定幫助。

1 商業化育種的由來

在國內，我們常看到某位育種者突然橫空出世一個大品種，緊跟著大面積推廣，輝煌幾年后，一般沒有后續品種跟進，然后奇跡又發生在另一位育種家身上，一個新品種又嶄新登場。盡管針對每個橫空出世的大品種都有一套選育理論，但結果是，理論缺乏量化指標，缺乏可操作性，導致育種者不能持續培育出大品種、好品種。然而，當國內育種人看到國際跨國種子公司可以每年都能拿出品種的時候，不禁生出疑問，他們是怎么做到的呢，他們持續性地出品種且出好品種是如何實現的。

我國各種農作物育種專業人員大約1 萬人，遠超過世界任何一個國家的育種隊伍，但是效率和效益實在不高。這與我國傳統育種模式也即經驗育種模式有關，育種工作分布于各大科研單位，單位內還分有多個育種課題組，課題組之間基本沒有合作、交流，育種資源共享程度低，育種目標各異，選育思路個性化程度高，配組和選擇過程中存在大量重復工作，人力物力耗費嚴重，但效率不明顯［7-8］。

從跨國種子公司新品種源源不斷推出，我們看到了商業化育種的高效率。為提高我國主要農作物育種水平以及種業企業的國際競爭力，國內研究者提出按照國際大型跨國種子公司的育種模式開展我國主要農作物的育種工作，由此產生了“商業化育種”的說法。因此，所謂“商業化育種”，是相對于我國目前存在的以農業科研院所和農業大學為主的課題組育種形式而言的［7～9］。商業化育種是以市場需求為導向、追求經濟利益為目的的育種行為，是商業化運作的種子公司工作的一部分，在育種工作管理、運營上符合公司特點，不同于我國現行的育種形式。

2 商業化育種模式

中國種子協會于2011 年對孟山都、先鋒和先正達3 大跨國公司商業化育種體系進行了考察，發現不同公司間的育種結構和主要流程雖然相互區別且各有所長，但育種模式基本相同，一般由育種目標決策、種質資源利用、育種技術研發、生物信息處理、田間測試評價、生產與市場反饋等模塊組成［10］。

育種目標決策系統是商業化育種的中樞，決定產品研發理念、發展方向和研發方式，一般由少數具備豐富育種理論和經驗的高層人士組成。種質資源利用系統是商業化育種的材料基礎，決定育成品種的遺傳背景，該系統負責種質材料的精確鑒評和分類管理，為育種研發提供性狀或基因明確的育種中間材料。育種技術研發系統是商業化育種的核心模塊，技術含量高，通常由常規育種、分子標記輔助育種、重要基因研發等技術部門組成。生物信息處理系統是育種材料的遺傳信息管理平臺，能夠高效分析和處理海量的生物遺傳信息，實現對大量育種中間材料的鑒別、篩選和分類管理。田間測試評價系統是商業化育種中試產品的評估依據，負責在多個地點、不同氣候、土壤等生態環境下對中試產品的綜合表現進行評價，評估其商業化推廣價值。生產與市場反饋系統是商業化育種體系的反饋調控機制，負責針對特定區域和市場需求，對育種目標、技術路線、研發產品特性等進行改進優化，使其更適合目標區域生產和市場要求。

總的來說，商業化育種是一個程序明確的多模塊協作育種模式，不同模塊之間相輔相成、相互影響、相互促進，但任一環節均不能獨立完成品種選育，是典型的工廠化流水線式育種。

3 商業化育種特點

相對于我國現行的以課題組制的傳統育種而言，商業化育種具有以下幾個顯著特點［7-12］。

3.1 以市場需求為導向

商業化育種的目的是追求利益最大化，因此強調品種的商業價值和市場認可度。我國現行的以課題組制的育種，大多是以品種審定為目的，而不重視品種的商業價值，造成了很多品種好看不中用，以及每年審定很多品種，但真正具有市場開發價值的卻很少［7，9］。從跨國公司育成品種的特點來看，商業化育種的目標并不單純追求豐產性指標，而更注重強化抗病蟲、抗逆性狀，以提高品種穩產性；注重農藝措施的改進，如抗除草劑，耐密植，養分高效利用，適應輕簡化機械化操作等，使育種目標更符合農業生產和市場需求。另外，商業化育種還注重品種的推廣區域和市場定位，針對性和指向性很強。

3.2 具有豐富的種質資源及相關的信息管理和共享平臺

巧婦難為無米之炊，豐富的種質資源是培育良種的前提，孟山都、先鋒等大型跨國種子公司大多擁有業內最豐富的種質資源［9-11］。在此基礎上，通過多種技術和田間測評，了解各種質資源的遺傳特征，如載有的特質基因、優良表型等，并建有完善的信息管理系統和資源共享平臺，供育種者根據育種目標選擇合適中間材料進行配組和選育。

3.3 具備標準化和規范化的操作流程

商業化育種是以工廠化的組織形式，把各個相關環節的專業人員串聯起來（而不是并聯）進行的品種選育，各自分工明確，為流水線式作業方式，各環節均有標準化和規范化的操作流程，工作人員多數情況下均是按照固定流程完成各自承擔的工作任務，如對性狀或基因進行選擇和測評等［7，9，11］。

3.4 性狀測試點覆蓋范圍廣、配組規模大

商業化育種注重對中試品種在多地點、多環境、多逆境下的測評，以降低品種的推廣風險，因此需要在不同地方建立育種研發中心或試驗站［9，10］。如孟山都公司在全球不同國家設有180 多個試驗站，先鋒公司有120 多個，并以這些研發中心為依托，廣泛布局試驗點，開展大規模育種材料篩選和品種適應性試驗，所有實驗數據均與總部實現聯網共享，所有試驗站均可利用。另外，優良品種往往是數以萬計的不同基因間的重組后的產物，為實現多個基因的最佳組合，必須開展大規模配組工作。據了解，先鋒公司在全球設立育種試驗點1000 多個，每年測試育種組合上百萬個。每個雜交組合在商業化推廣前至少經過150多個試驗點和200 多個不同地區農民的種植測試評價。

3.5 注重自動化和科技化手段的使用

無論是實驗室操作還是田間作業，商業化公司如跨國公司都設計和采用各種現代自動化控制的分析儀器和機械設備，積極、主動地與世界各地的科研機構或大學合作，通過最新的科技手段，開展種質創新、基因發掘和標記輔助選擇研究，以提高育種效率［7，8，10-12］。

4 商業化育種的教學策略

4.1 注重研討式教學，提高同學的分析理解能力

由于教科書中暫沒有商業化育種內容，其相關知識均是來自不同專家發表的學術論文以及國家有關商業化育種的規劃綱要。因此，在教學過程中可提前要求同學上網查詢相關資料，并在課堂上闡述各自對商業化育種模式和特點的認識，與同學進行交流討論，在討論中逐漸呈現以上商業化育種的特點及育種過程中需要的主要環節（即育種模式）。在教學實踐中，作者發現通過這種研討式教學，同學的學習主動性強，參與程度高，同時有利于同學更深層次地理解商業化育種模式和特點，提高同學的分析和理解能力［3，13］。

4.2 注重跨國公司間的比較教學，強化同學“學農愛農”的思想意識

受我國現行課題組式育種工作的影響，很多同學仍認為從事育種就是整天泡在田里，面朝黃土背朝天，工作辛苦，收入微薄，工作一輩子始終是地里的農民。實際上，在商業化育種中，強調的是各個環節人員間的流水線式育種，從事田間性狀測定只是商業化育種程序中的一個環節，其他多個環節的工作均不在田間。類似孟山都、先鋒等跨國農業公司，其中在田間一線工作的人員不到公司人數的20%。實際上商業化育種公司與蘋果、三星等電子公司以及波音、空客等飛機制造公司間的運作模式是相同的，一個產品出來多是多個部門的協作產物，而不是幾個人的事。在教學過程中，可以適當采用不同跨國公司間的比較教學，增加生動性的同時便于讓同學理解從事商業化育種可以實現夢想，可以成為職業白領，可以成為技術（品種設計）總監，可以成為部門經理，可以成為研發工程師，等等。因此，通過不同跨國公司間的比較教學，可以明顯增強同學“學農愛農”的思想意識，認識到學農大有出路，從事育種遠不是只是泡在田里的“農民”。

4.3 教學中需要強調的2 個方面

有同學曾經問我商業化育種與雜交育種、回交育種等有何區別？實際上兩者間是不對等的概念，差異巨大。雜交育種、回交育種、分子標記輔助育種等均是育種中的技術措施，而商業化育種是一個系統工程，其不僅包括育種，還包括種子生產、銷售及售后服務等諸多環節。因此，在教學過程中需要向同學強調商業化育種與雜交育種、回交育種等育種技術間的差異，以免產生混淆或誤解。

商業化育種的核心競爭力在于品種創新能力，品種創新能力強弱在于育種中間材料的利用和重要性狀基因的發掘以及綜合運用多種育種技術（如常規育種和分子標記輔助育種技術等）能力的高低，而且當前常規育種技術仍然是育種的主體技術［8，10，12］。因此，需要向同學強調商業化育種中，不僅需要育種技能人才，更需要開展重要性狀的基礎研究人才，鼓勵同學進一步深造，提高科研能力。

5 結語

商業化育種是我國種業發展的必然方向，需作為培育農業人才的農業院校，在《作物育種學》教學過程中，講授或傳播好商業化育種思想及育種模式和特點、意義［12，13］。本文對商業化育種的教學認識既淺薄又難成體系，希望同行提出更多、更高的見解，共同為我國商業化育種進程中輸送優異的農業人才。

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