江蘇省農業種質資源保護與利用平臺建設現狀與發展建議

顏偉 楊欣 朱銀

摘要：農業種質資源是支撐農業科技創新、現代種業發展的重要物質基礎，是保障糧食安全、建設生態文明、支撐農業可持續發展的戰略性資源。江蘇省種質資源工作起步于20世紀30年代，前國民政府中央農業實驗所時期。經過80多年的努力，江蘇初步建成了覆蓋全省的種質資源保護與利用體系，建成47家動植物種質資源庫（圃），形成了“四位一體”、庫圃結合的農業種質資源保存保護體系，顯著改善了種質資源保藏條件，收集并安全保存種質資源 62 553 份;積極開展優異種質資源的鑒定評價和創新研究，篩選出“靜系46”“關東194”“西風小麥”等一批優異特色種質資源，創制抗赤霉病小麥、優良食味、抗豆象綠豆等目標性狀突出的優異新種質;構建種質資源信息共享服務系統，開放服務以來，累計向330多家科研、生產單位發放資源材料5.7萬份，在支撐現代農業發展與科技創新中發揮了重要作用。作為省級種質資源平臺，平臺在經費保障、資源管理和團隊建設等方面還存在不足，需要進一步明確農業種質資源保護的基礎性、公益性定位，堅持保護優先、高效利用、政府主導、多元參與的原則，創新機制體制，強化責任落實和條件保障。建議進一步加強法規制度的建設和落實，加強組織管理體系建設，改善種質保藏與研究條件，建立多元經費保障機制，強化種質資源的深度評價和創新利用研究，促進種質資源有效利用，為建設種業強省和實現農業可持續發展奠定堅實基礎。

關鍵詞：種質資源;種質庫;共享服務系統;江蘇省;建設現狀;發展建議

中圖分類號： G311 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）15-0052-05

農業種質資源是支撐農業科技創新、現代種業發展的重要物質基礎，是保障糧食安全、建設生態文明、支撐農業可持續發展的戰略性資源[1]。種質是親代傳給子代的遺傳物質，是控制生物本身遺傳和變異的內在因子。種質資源是經過長期自然演化和人工創造而形成的一種重要的自然資源，它在漫長的生物進化過程中不斷得以充實與發展，積累了由自然選擇和人工選擇所引起的各種各樣、形形色色、極其豐富的遺傳變異，蘊藏著控制各種性狀的基因，形成了各種優良的遺傳性狀及生物類型。長期的育種實踐證明，種質資源在作物育種中的物質基礎作用與決定性作用非常明顯。突破性品種的培育成功往往與一新的種質資源的發現利用有關，如我國雜交水稻培育成功就與矮敗不育系的發現利用密不可分[2]。20世紀以來，隨著現代育成新品種的大面積推廣、人口增長、環境變化、濫伐森林和耕地荒漠化，以及工業化、城市化等經濟建設等方面的原因，農業遺傳資源多樣性不斷遭到破壞或喪失，隨之而產生的是作物遺傳多樣性的減少和一致性的增強，其后果是容易導致作物遺傳脆弱性和病蟲等自然災害的暴發而造成農業損失。為了在促進現代品種推廣的同時，避免遺傳多樣性的喪失，保障農業的可持續發展，世界各國及國際組織都有計劃開展種質資源的收集保護[3]。我國已經初步建立了國家農作物種質資源長期庫為核心、中期庫、種質圃、原生境保護點為支撐的國家種質資源保護體系。目前，我國已收集保存340種作物種質資源51萬份以上，建成了國家農作物種質資源平臺和信息服務系統（http：//www.cgris.net），開展種質資源信息管理和共享分發服務[4-5]。

1 江蘇省農業種質資源保護與利用

1.1 江蘇省農業種質資源工作的歷史

江蘇省農業種質資源保護與利用研究起步于前國民政府中央農業實驗所時期，早期主要開展地方品種征集、國外品種引進以及評價利用工作，服務當時糧食生產，期間收集了一批地方特色資源和國外優異資源。按照總技師洛夫博士（美籍）擬定的計劃，20世紀30年代從江蘇省、浙江省、安徽省、江西省、湖南省、湖北省等省收集2 600多份稻種資源。從蘇聯、美國引進了400多份小麥品種，1932年秋從英國理亨大學John Persival教授處購得 1 700 多份世界各國小麥品種，稱為“潘氏世界小麥”。抗戰期間，這批種質資源隨科技人員輾轉于長沙市、貴陽市、重慶市、南京市等地，最終得以保護，為解放后的糧食作物育種提供了寶貴資源[6]。

建國后各級政府都非常重視種質資源保護與利用工作，分別于1956—1958年、1981—1984年開展了2次全國性大規模的農作物種質資源征集工作，江蘇收集南方省區各類農作物種質資源7 000多份，并進行了系統整理和分類編目，一批地方特色品種資源得到保護。經研究確認，地方品種類型豐富，具有早熟性、多花多實性和對生物、非生物逆境的適應性。科技人員從中評選出“江東門”“菜籽黃”“火燒天”等地方品種加以推廣利用，在當時缺乏合適的改良品種的情況下，解決了生產上迫切需要的品種問題。同時積極引進國外優異品種資源加以改良利用，從前蘇聯、美國、日本、意大利、法國、菲律賓等國引進當地優良品種2 000多份，一批國外資源或直接利用或通過改良選擇在我國稻麥生產中得到廣泛利用，育種家利用“農墾57”“農墾58”“桂花黃”“si-pi-系”“Villa Glori”“吉利”“矮稈紅”“阿夫”“UP301”“Alongdra'S”“農林46”等優良資源選育出200多個優良品種（系），累計推廣種植2.8億多畝，在保障糧食供給和支撐我國農業發展中發揮了重要作用[6-7]。

改革開放以來，作物育種取得了長足的發展，隨著改良品種的大面積推廣，地方品種和古老的育成品種相繼從生產上退出，而新育成品種的遺傳基礎也日趨狹窄。江蘇省農林廳于20世紀90年代提出建設“江蘇省農業種質資源基因庫”構想，依托全省育種科研單位建成一批種質資源庫，加強作物種質資源的收集、保存和保護。中國加入WTO后，隨著植物新品種權保護等知識產權制度的推行和商業化育種的興起，種質資源的重要性進一步得到體現，許多單位把種質資源據為己有，限制了種質資源的交流和利用。為更好地促進種質資源的開發利用，為農業科技創新和產業發展服務，江蘇省科學技術廳聯合江蘇省發展改革委員會、江蘇省農林廳、江蘇省海洋與漁業局、江蘇省農業科學院等單位于2004年提出構建覆蓋全省的農業種質資源平臺，通過整合現有種質資源，開發信息共享服務系統，于2009年建成了涵蓋農作物、畜禽、林木和水產的“江蘇省農業種質資源保護利用平臺”，開通了種質資源信息共享服務系統，開展優異資源分發和信息共享服務，為我省農業生產、科研提供種質支撐。“江蘇省農業種質資源平臺建設與研究利用”2012年獲江蘇省科學技術進步二等獎[6]。

1.2 種質資源平臺工作取得的成效

經過多年努力，江蘇省在種質庫圃建設、種質收集保存、資源發掘創新和優異種質共享服務等方面都取得了長足的進步。

1.2.1 構建了覆蓋全省的農業種質資源保存保護體系，高效開放的種質共享服務體系和穩固有力的組織保障體系 通過整合現有資源，建成47家動植物種質資源庫（圃），形成了“四位一體”、庫圃結合的農業種質資源保存保護體系，顯著改善了種質資源保存條件，為種質資源研究利用和共享服務奠定了堅實基礎;建成江蘇省農業種質資源信息共享服務系統，實現了種質信息的遠程查詢和資源樣本的網上預訂，有效促進了信息交流與種質共享;形成了理事會決策管理、技術委員會技術指導、理事會辦公室日常管理的平臺組織管理體系。制定實施了平臺運行管理辦法和庫圃績效考核辦法等管理制度，保障了平臺的高效運行。

1.2.2 積極開展農業種質資源的收集保護、鑒定評價和創新研究 有效整合并安全保存農作物、林木、水產、家養動物四大類種質資源62 553份（其中農作物種質資源54 287份），其中太湖粳稻、潘氏世界小麥、蘇麥3號抗赤霉病資源等特色資源世界聞名;通過鑒定評價，篩選出抗條紋葉枯病種質“靜系46”、優良食味種質“關東194”、弱筋耐濕抗梭條花葉病種質“西風小麥”等抗病、抗逆、優質特色種質資源784份;研制重要性狀高效評價新技術20項，發掘出抗白粉新基因Pm48等控制重要性狀的新基因/QTL 123個;利用多樣化地方品種和野生近緣種中的優異資源開展了種質資源創新研究，創制高光效、優良食味等目標性狀突出的優異新種質78份，為動植物育種和相關生物學研究提供了重要基因資源。

1.2.3 積極提供種質資源共享服務 系統開展種質資源整理整合，構建了四大類78個動植物種質評價數據庫，提供資源信息記錄60 323條，其中農作物種質資源信息51 444份，共享特征數據超過160萬個，共享服務系統查詢人數突破6.1萬人次。開放服務以來，累計向330多家科研、生產單位發放資源材料5.7萬份。相關單位以平臺提供的優異種質資源為親本，共培育出動植物優良新品系303個，新品種63個，累計推廣10.3億畝，在支撐現代農業品種創新與產業發展中發揮了重要作用。

1.3 江蘇省農業科學院種質資源管理工作經驗

1.3.1 堅持功能定位，加強學科建設 江蘇省農業科學院種質資源學科歷經80多年，在歷次學科調整中，始終堅持公益性、基礎性的功能定位，并沒有因為經費短缺、商業化育種的巨大利益誘惑而放棄基礎性工作。即使在抗戰期間仍然把遺傳資源保護放在工作首位，伴隨科技人員輾轉于西南各地，最終得以保存。堅持種質資源學科的原有發展方向，并且不斷得到強化，2009年成立“江蘇省農業種質資源保護與利用研究中心”，強化種質資源保護與利用研究，并依托“種質資源平臺”引領全省種質資源管理工作。為了應對生物信息時代的種業發展需求，進一步強化種質資源深入評價，發展基因時代的種質資源學科，2017年整合院內優勢力量成立了“種質資源與生物技術研究所”，逐步形成了種質資源收集保存、目標性狀鑒定評價、優異基因發掘和種質創新利用等研究方向，在水稻、小麥、玉米、棉花、大豆等作物的種質資源研究創新和優異種質共享利用等方面取得了不俗的成績。

1.3.2 堅持頂層設計，科學規劃種質資源平臺 作為省級種質資源平臺，堅持有所為有所不為：在種質庫（圃）的設置上，堅持區域特色，加強特色庫圃建設，開展地方特色種質資源的收集、繁殖、保存和保護;在功能定位上，堅持“保用結合”，在種質資源安全保存的基礎上，強調為區域農業生產服務，圍繞產業和育種需求開展優異資源的收集和評價利用研究;在種質資源的管理上，堅持分散保存，集中管理的一體化平臺建設，根據不同物種特點選擇相應種質樣本保存形式和方式，按照統一標準對全省種質資源進行規范整理整合，納入平臺信息系統統一管理;強調資源共享，省級種質庫（圃）不同于國家長期庫，資源分發共享是其一項重要任務，平臺把促進資源共享交流作為其最重要的一項職責。

1.3.3 多頭爭取經費，切實保障庫圃運行 建好、管好種質庫（圃），保障庫藏種質安全，滿足科技創新和育種利用需求，是種質資源庫最基本的工作。然而對省級種質庫來說沒有專門、獨立的財政預算支撐，一直成為省級庫圃發展的障礙，江蘇省農業科學院采取了“多頭爭取、課題貼補、院里兜底”的策略維持種質庫的運轉。江蘇省發展改革委員會、江蘇省科學技術廳、江蘇省農業科學院共同出資建設“江蘇省農作物種質資源中期庫”;從農業“三新工程”資金爭取到“稻麥基因庫”建設資金;每年從科技廳爭取庫圃運行補貼;從國家科技支撐計劃、重點研發計劃等課題爭取到部分鑒定評價資金;院內每年從基本科研業務費等途徑安排資金用于開展資源引進、繁殖更新和性狀調查。多部門不遺余力的支持是種質資源工作得以發展的最重要保證。

1.3.4 搶抓發展機遇，積極提升研發能力 科研平臺是種質資源事業提升發展的重要條件保證，江蘇省農業科學院依靠長期科研沉淀，在國家和省級科研平臺建設中搶抓發展機遇，積極推進平臺建設和能力提升。目前，主要平臺有“國家農作物種質資源平臺（江蘇）子平臺”“農業部作物基因資源與種質創制江蘇科學觀測實驗站”“國家果樹種質南京桃、草莓圃”“江蘇省農業種質資源保護與利用平臺”“江蘇省稻麥種質資源基因庫”“江蘇省農作物種質資源中期庫”等。通過長期建設，基本具備開展種質資源收集保存、繁殖鑒定、評價創新和分發共享的科研條件和服務能力。

1.3.5 圍繞產業需求，積極開展評價創新 省級種質資源庫職能不同于國家種質庫，必須為當前的地方農業科技創新和產業發展服務。江蘇省種質資源科研團隊在做好種質資源編目保存、繁殖更新等基礎性工作的同時，積極開展資源評價與種質創新，重點圍繞江蘇省農業生產和作物育種存在的問題，如小麥赤霉病、水稻條紋葉枯病抗性，植物耐鹽，稻米食味品質等重要性狀，開展優異資源引進收集、鑒定評價和創新利用研究。在水稻、小麥、油菜、豆類等作物抗性、優質基因資源的發掘創新和共享利用方面取得顯著成效。江蘇省育成的作物品種中，2/3以上品種具有江蘇省種質資源平臺提供的優異資源的血緣。中國科學院遺傳與發育生物學研究所、中國農業科學院作物科學研究所、南京農業大學、揚州大學等科研教學單位也都曾使用或正在我們提供的資源開展相關科學研究，有力支持了相關單位的科研育種事業。

2 地方種質資源管理存在的主要問題

2.1 缺乏穩定的經費保障

我國已基本構建了以長期庫為主體、中期庫為骨干、種質圃和原生境保護點為支撐的國家種質資源保存體系，省級地方種質庫（圃）是國家種質資源保護與利用體系的重要組成部分[4]。省級庫圃承擔著地方特色種質資源的搜集保護工作的同時，并承擔著地方種質資源的繁殖更新、鑒定評價的任務，由于種質生態適應性和遺傳完整性的要求，這是國家長期庫和異地保存所不能替代的;國家長期庫作為戰略儲備通常不對外提供資源共享服務，地方種質庫圃還需要向本地區的科研育種單位提供資源分發服務[5]。盡管在支撐科技創新和產業發展中發揮了重要作用，但地方種質庫圃一直缺乏穩定有力的經費支持，以江蘇省農作物種質資源中期庫為例，種質庫的運行經費主要依靠江蘇省農業科學院的基本科研業務費解決，資源向社會無償共享，而要自身承擔種質庫的運行和資源繁殖鑒定的費用，給建設單位造成了極大負擔。種質資源學科是為數不多沒有自我造血功能、需要院里給予經費補貼的研究領域，也給種質庫工作人員造成極大的心理負擔。經費短缺限制了學科的發展，嚴重影響種質資源深入評價等工作的開展，制約了資源的開發利用。

2.2 保藏與研究條件亟待改善

江蘇省雖然已初步建成覆蓋全省的種質資源庫（圃）體系，但許多種質庫（圃）的保藏條件還十分落后，某些動物種質資源保藏單位甚至沒有專門的保種場，僅依靠農戶進行保種，種質資源保存狀況堪憂。江蘇省農作物種質資源中期庫雖然建成了低溫冷藏種質庫，但庫房規模偏小，設施條件陳舊，尚不能滿足全省種子類作物種質資源的保種需要，還不能做到“應保盡保”;繁殖、鑒定的科研條件還十分落后，中期庫承擔著庫存種質資源的定期繁殖更新的任務，為了防止在繁殖過程中造成種質材料的遺傳漂變和遺傳完整性丟失，需要對繁殖條件和操作規程有嚴格的質量要求;為了科學編目資源和促進資源共享，中期庫還承擔著對種質資源鑒定評價的任務，而現有的試驗條件尚不能滿足種質資源長期定位觀測和精準鑒定的科學要求，缺乏深入到基因層面的高通量的技術條件，不能適應現代種業發展的時代要求。

2.3 種質資源管理交流混亂

近年來，國家對種質資源工作進一步重視，全國冒出了不少“種質庫”“基因庫”，一些單位甚至對種質資源概念尚不清楚，引進一批育種材料、一些雜交組合后代就號稱收集保存種質資源幾萬份、十幾萬份，實為有限育種組合的后代，遺傳基礎極為狹窄，種質庫魚龍混雜;由于種質資源具有可繁殖復制的特性，一些單位利用其他種質庫（圃）共享分發的資源和委托鑒定、檢測的試驗材料擅自留存、復份拷貝建設種質庫，由于缺乏技術和條件支撐，缺少相應特征信息，導致資源混雜，嚴重擾亂國家種質資源管理秩序，給種質資源保護和共享利用帶來極大負面影響;某些單位通過各種辦法引進收集資源，但并沒有系統整理編目，隨意存放，保存條件惡劣，極易造成資源丟失，造成科研經費的浪費;在資源繁殖時隨意性很強，不按操作指南和質量標準要求實施，極易導致遺傳漂變;許多科研人員將種質資源當作私有財產，擅自隨意交流，甚至未經批準流向海外，造成國家遺傳資源的流失。這些現象急需加以糾正和規范。

2.4 工作隊伍亟待穩定和加強

種質資源管理是一項專業性很強的工作，有許多專業規范要求。在資源收集、保存、繁殖、鑒定過程中必須嚴格執行質量控制標準，以防資源樣本混雜和遺傳漂變;并對種質資源的性狀特性和遺傳多樣性進行評估，以便正確指導資源分發利用和支持種質資源擴增，相關人員必須具備遺傳學和生物信息學等專業知識。顯然2～3個工人一個倉庫是不能滿足種質資源安全保存、科學評價和有序共享的質量要求的。

種質資源保護和評價是一項公益性、基礎性工作，不直接從事科技創新，不能產生考核所需的科研成果，很難從市場獲得經濟回報，工作得不到認可，在職稱晉升和考核方面處于從屬地位，許多單位對種質資源管理工作認識不足，認為種質資源保護只是簡單的收收種種，種質庫也只是普通倉庫，一把鑰匙一本賬就可以了。導致許多單位種質資源學科萎縮、人才流失。

3 地方種質資源平臺發展的建議

3.1 建議加強種質資源管理方面的法規制度建設

建議進一步完善種質資源管理相關法律、法規和制度。以《種子法》為核心，加快《農作物種質資源管理辦法》和《省級種子條例》的修訂，明確省級地方種質資源庫（圃）的法律地位，推動地方種質資源庫（圃）論證掛牌，落實地方種質資源庫（圃）的運行經費，保障種質資源庫（圃）健康穩定運行[7-8]。建設種質資源登記制度，加強種質資源的統一編目管理，推進分子身份證論證體系建設，利用分子標記技術和標準性狀描述區分資源，公開種質資源來源、特性等信息，從制度和技術2個層面為資源交流掃清障礙。建設種質資源共享惠益分配制度，根據種質資源產生過程中智力投入的比重，將種質資源劃分為3類資源：（1）公共資源，保存單位未加以研究，只是進行安全保存;（2）相關單位經過深入鑒定評價，發掘的優異特色資源，具有顯著和潛在的利用價值;（3）經創制改造的優異新種質，研究單位投入了大量精力和智力的科研“產品”。進行登記和確權，針對3類資源制定相應的共享惠益分配指導方案，推進優異資源的開放有序共享。

3.2 加快地方種質資源組織管理體系建設

（1）建議在國家種質資源委員會的指導下，成立省級種質資源管理咨詢委員會，協調全省農業種質資源保護、管理和共享工作。在此基礎上，組建區域性、專業性技術委員會，從不同側面、不同層次解決種質資源管理利用的相關技術問題和管理機制問題。（2）加快推進種質資源工作體系建設。研究制定覆蓋全國的種質資源保藏體系和鑒定評價網絡，明確種質資源長期庫、復份庫、中期庫功能定位和認定標準，對符合條件的省級種質庫（圃）予以認定和掛牌，納入國家種質資源管理體系運行管理，同時積極推進區域試驗站（引種站）建設，完善全國種質資源鑒定網絡。（3）加快推進資源管理信息化。按照“分散保存、集中管理”的原則加強信息化平臺建設，打造覆蓋全國的種質資源信息管理系統，要求全國種質資源所有單位須在統一平臺上，按照統一標準、規范開展資源收集、保存、評價、分發等種質資源管理工作，提升種質資源體系的信息化、智能化管理水平;建立基于大數據的種質資源信息共享系統，面向不同用戶全方位提供信息共享服務，提高種質資源分發和共享效率。

3.3 加強條件和能力建設

（1）是加快種質資源基礎設施建設。種質資源保藏設施條件發展極不平衡，經過長期多輪建設，國家級種質庫（圃）整體條件已經達到國際先進水平，而地方種質資源庫（圃）的條件還十分落后，建議利用現代種業提升工程等項目，加快省級地方種質資源庫（圃）建設，形成設施先進、配套完善的國家種質資源保藏保護體系，滿足我國動植物種質資源安全保存和共享利用的需要;推動種質資源繁殖鑒定場、站建設，建立種質資源長期定位觀測試驗點，滿足種質資源精準鑒定和繁殖更新需要;加強試驗條件建設，重點建設高通量種質資源分子鑒定平臺和優異性狀評價實驗室，為種質資源的科學管理和發掘利用提供技術平臺，保障國家種質資源安全和持續有序共享。（2）加強人才隊伍建設。制訂相應崗位技術規范，開展技術培訓，提升庫圃工作人員專業水平和技能，如種質資源的安全運行管理、動植物種質資源超低溫保存技術、種質資源繁殖更新技術規程等;加強種質資源信息管理系統的普及和應用，提升種質庫（圃）工作人員信息技術操作能力，提升種質資源信息化管理水平，全面提升我國種質資源保護和研究水平。

3.4 建立多元化的經費保障機制

種質資源保護是一項基礎性、公益性工作，需要國家長期穩定支持，可以借鑒美國“國家遺傳資源計劃”做法，將種質資源庫（圃）的運行和種質資源收集保護、鑒定評價工作納入財政預算。地方種質庫是國家種質資源體系不可分割的一部分，在開展資源引進評價、評價創新和共享服務方面發揮了重要作用，建議建立3方投入的經費保障機制，種質庫（圃）依托單位在試驗場地、人員保證方面給予支持;省級農業主管部門保障種質庫基本運行經費，省級科技部門可以建立科技資源共享服務平臺，對共享服務活動基于經費支持;國家財政根據種質庫（圃）的工作內容和工作任務給予相應經費補貼，形成分工明確、多元投入的經費保障機制。

3.5 加強種質資源深度評價與創新

種質資源保護的最終目的是為了應用，為了科學、高效使用種質資源就必須對收藏的種質資源進行鑒定評價，挖掘其蘊含的優異基因。建議針對產業和種業需求，設立國家重大專項和地區專項，支持開展種質資源鑒定評價與遺傳多樣性等研究，規模化發掘控制作物抗性、品質、產量和養分高效利用等性狀的基因，創制具有高產、優質、高效、廣適、適合機械化和環境友好等優良特點的新種質，加強原始創新，解決育種上優異特色資源短缺、品種同質化的問題，提升我國種業創新能力。

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