孫統慶 湯義華 吳連勇 陳斌 邵培珺 陳永梅
(江蘇省種子南繁南鑒站,南京210036)
水稻是江蘇最重要的糧食作物和農業主導產業,深刻影響全省糧食安全與國民經濟發展大局。糧安天下,種鑄基石,南繁作為新品種選育的“加速器”和重要組成部分[1],具有不可替代性,已成為種業科技創新的源頭活水。江蘇自20世紀60年代初開展水稻南繁工作以來,水稻品種不斷更新換代、提檔升級,為保障糧食安全提供了強大的科技支撐。新時代背景下,如何進一步發揮水稻南繁的功能作用對加快推進江蘇省水稻綠色高質量發展、農業供給側結構性改革及鄉村振興發展等意義重大。本文闡述了江蘇水稻南繁工作的現狀及存在的主要問題,探討了新形勢下江蘇開展水稻南繁工作的對策。
江蘇水稻南繁開始于1964年江蘇里下河地區農科所陵水秈稻加代繁殖,興起于1976年全省大規模雜交水稻制種,成長于20世紀80—90年代高校及科研育種單位開展的秈稻和粳稻育種,2000年后企業開始成為水稻南繁育種的新生力量,并在2011年后逐步成為育種的中堅力量。多年來,江蘇南繁單位不斷創新育種手段和方法,選育出了一批產量和品質雙突破的粳稻和雜交水稻組合,累計審定水稻品種(品系)428個,其中90%以上來自于南繁成果轉化,為糧食安全做出了突出貢獻。
2017年度江蘇有2家高校、12家科研院所、17家種子企業,共41個課題組參與南繁,其中企業數量超過了1/2。常年主要開展常規粳稻、雜交水稻南繁加代、品種選育及部分繁制種工作,育種材料繁殖加代20多萬份,南繁高峰時有150名左右的工作人員。南繁主要集中在三亞海棠區、吉陽區、崖城區及陵水、樂東縣,聚集度較高。水稻南繁面積78.8 hm2,占全省南繁總面積的70%,其中科研育種、繁制種、展示、鑒定面積分別為58.4、16.2、2.5、1.7 hm2。基地利用、管理上主要有兩種模式:一是省建統管模式。江蘇省南繁基地通過統一租地、統一建設、統一管理,為南繁單位提供生產生活服務,目前有16家水稻南繁單位入駐在江蘇省南繁基地(落根洋和營根洋基地);二是自建自管模式。由南繁單位獨立租用土地,自建或購置或租用生活設施,自主管理,如南京農業大學、江蘇武進農科所、明天種業等。
一是部分水稻南繁基礎設施水平不高。部分水稻南繁單位臨時或短期租用土地開展南繁工作,農田基礎設施和育種科研附屬配套設施缺乏,危及到水稻南繁工作的正常開展與材料安全。二是南繁科研育種經費投入不足。因水稻南繁播種、栽插、選種等環節機械化程度低,受土地、農資上漲等因素影響,水稻南繁成本高而投入見效慢,導致部分企業投入積極性不高。水稻南繁科研人員工作任務重、生產生活條件相對較差,挫傷了南繁科研人員工作的積極性。三是水稻南繁的生物安全面臨考驗。全省各水稻南繁單位小材料數量較多,而檢疫人員少、檢驗設備缺乏,加之部分水稻南繁單位不遵守水稻植物檢疫及轉基因備案管理制度,水稻檢疫性病害及轉基因生物向外擴散的風險增大。
一是種質資源遺傳基礎狹窄,水稻品種同質化嚴重。親本遺傳資源狹窄,水稻雜交組合選配和選育特別是粳稻基本圍繞部分大面積高產品種間的雜交,品種(系)間遺傳相似度不斷提高,同質化嚴重,突破性品種少。二是南繁協同創新不暢,資源共享率不高。大部分的水稻種質資源、人才、技術等集中在高等院校、農科院所等科研機構中,種子企業開展育種創新的時間短、基礎差、人才少,擁有的資源及育種材料有限,加上部分單位間合作交流不暢、產學研相對脫節及協作攻關運行機制缺乏等,課題組式育種模式盛行、低水平研究重復,育種效率低。三是水稻的商業化育種體系尚未有效建立。相比湖南隆平、安徽荃銀等種業公司,省內種業企業水稻種子業務盈利整體實力不強,省外市場份額低,市場控制力不強,水稻育種人才少、資金投入低,加之缺乏有效的育種要素合作機制,水稻商業化育種體系尚未有效建立。
一是水稻育種基礎研究創新不足。研發經費投入結構上重物化品種應用,輕基礎性、公益性及前沿性育種理論與技術方法研究,導致種業缺乏核心源動力,加之科技成果評價過于急功近利,造成原始創新成果缺乏,擁有具有自主知識產權的水稻優質、專用等基因資源和專利技術較少,制約了水稻育種技術的創新發展。二是水稻南繁高科技育種手段及技術應用率低。因規模小、分散的南繁單位無力承擔開展基因編輯等現代育種技術所需的高端儀器設備,水稻南繁主要以雜交加代繁殖為主,育種技術停留在傳統經驗為核心的定向選擇技術上,運用現代生物技術開展種質鑒定、基因發掘、新材料創制等進展緩慢。
針對江蘇水稻南繁工作存在的問題,為確保水稻供給側結構性改革取得顯著成效,需以改革創新為動力,強化財政投入、技術創新與聯合攻關,切實建設好、管理好、利用好南繁基地,助力江蘇水稻高質發展。
一是水稻品種審定標準創新。品種審定部門要根據農業供給側結構性改革及市場需求及時調整水稻品種審定、引種備案指標體系,分類制定水稻高產、綠色、優質專用、特殊用途品種審定標準以及市場退出機制,引導與調節水稻南繁育種方向變革。二是水稻種質資源源頭與機制創新。加大政府在種質資源保存與評價等方面的投入,充分發揮南繁基地水稻種質資源集中的優勢,統籌利用好國內外、省內外資源,分類開展品種資源的整理保護、引進與創新,不斷豐富江蘇水稻品種資源,加大種質資源原始創新及知識產權的保護力度,建立種質資源有效共享的利益機制。三是水稻育種模式創新。革新公益性育種觀念,堅定企業主導的商業化育種方向,通過商業化育種激勵機制、育種經費投入機制、育種環節分工機制以及成果共享機制等變革與應用,推動技術、人才、資本、平臺等要素向企業流動,不斷提高水稻商業化育種水平,切實建立種質發掘、分子檢測、商業化育種、新品種測試等平臺為支撐的工廠化、分段式育種與研發新模式。
一是加大財政投入,建設好水稻南繁基地。優化以江蘇省南繁基地為核心、相對集中的全省水稻南繁基地布局,強化農田水利、曬場、圍網等基本生產生活設施建設,加大SNP分子檢測、表型平臺等高端儀器設備的投入,滿足以“生物技術+信息化”為特征的育種技術需求,提升基地生產生活設施及智能信息建設管理水平。二是強化制度建設與監管,管理好生態安全。制定完備的南繁法規及管理體系,建立協調聯動、督促考核、信息通報全覆蓋的信息化網路及監管有力、服務高效的管理隊伍,強化植物檢疫設備、人員等投入,加大水稻生物安全宣傳及監管,積極引導轉基因育種單位積極入駐生物育種專區,做到“不檢疫不落地,不檢疫不離島”,確保水稻生產生態安全。三是設立水稻南繁專項資金,完善補貼機制。各級財政要根據水稻南繁情況設立專項發展資金,建立和完善以高質、綠色、專用等為導向的新品種先推廣后補助機制,提高水稻南繁單位及水稻南繁科研工作人員補貼補助力度,促進水稻南繁科研生產持續發展。
一是強化聯合攻關。各水稻南繁育種單位要按照“多元化、區域化、專業化和差異化”的發展思路,結合自身基礎與特色,找準定位,確立水稻南繁的育種目標和方向,充分利用南繁科研平臺及相對集中優勢,強化科研投入、科企合作與協同攻關。二是強化技術創新與服務。依托基地SNP分子檢測、表型平臺等高端儀器設備,大力推廣應用轉基因技術、全基因組選擇和多性狀復合育種等高新技術,深入開展水稻精確育種。強化水稻南繁種植機械創新及基地智能化水平,降低水稻南繁成本,提高育種效率。積極發揮南繁季節專家資源聚集優勢,通過組織現場觀摩、培訓等方式,促進育種技術、種質資源等交流,提升江蘇選育水平。三是強化融合發展與對外合作。通過南繁基地綜合展示示范等方式,將雜交水稻新品種、新技術、新模式引入海南,促進水稻科技成果就地轉化,助力當地經濟社會發展;拓展與南海周邊國家的水稻交流與合作,以南繁基地為橋頭堡建立雜交水稻制種、加工等基地,加快江蘇雜交秈稻走出去步伐,切實把南繁基地建設成集科研、生產、銷售、科技交流、成果轉化為一體的種業“硅谷”。