提高山東省高端蔬菜種子國產化比率的對策探討

薛其勤，劉永光，呂金浮，李美芹

（濰坊科技學院設施園藝研究院/山東省設施園藝生物工程研究中心/山東省高校設施園藝重點實驗室，山東壽光 262700）

種子是農業的“芯片”，是保障國家糧食安全的關鍵。2021 年中央一號文件明確提出要“打好種業翻身仗”，再次明確了種業的基礎性、戰略性地位，種業振興成為全面實現鄉村振興、農業現代化的重要內容[1]。2021 年6 月10 日，山東省種業高質量發展專題會議在濟南市召開，會議提出深入實施現代種業提升工程，進一步增強山東省種業自主創新能力和綜合競爭力，努力推動現代種業高質量發展[2]。

在我國種植業中，蔬菜以10%的種植面積創造了近40%的產值，特別是高端蔬菜產業方面，年產值超過9 800 億元。但我國蔬菜產業在總體規模和產量優勢的形勢下，蔬菜種子這一核心“芯片”的隱憂也一直存在，特別是在高端蔬菜的種子選育方面，與其他國家相關公司仍存在較大差距相比[3]。我國高端蔬菜種子方面正遭受國外強勢品種的有力沖擊，每年從荷蘭、以色列、美國、日本、法國等國家進口甜椒、水果黃瓜、西蘭花、番茄等高端蔬菜種子的貿易額超過20億元，進口品種的總產值超過3 000億元[4]。廣大菜農每年都需支付高昂的蔬菜種子成本，增加了菜農的種植風險，而國外公司卻獲得高額利潤。高端蔬菜種子已成為我國種業的“強卡脖子”領域，因此，推進高端蔬菜種子國產化已刻不容緩，也是推進山東省現代種業高質量發展的關鍵環節。

山東是我國蔬菜生產第一大省，設施蔬菜常年種植面積在93 萬hm2左右，蔬菜年產量約8 434.7 萬t，有效保證了我國的“菜籃子”安全。同時，山東省是我國最大的蔬菜批發集散地之一，僅壽光市、蘭陵市兩地的蔬菜年交易量就在800萬t左右，實現了蔬菜的“買全國、賣全國”，蔬菜產業輻射帶動效應突出。壽光市是我國著名的蔬菜之鄉，蔬菜的種植面積常年保持在5.3 萬hm2，各類蔬菜大棚超過30 萬個，蔬菜總產值高達30 億元。此外，山東省內有61 個縣被評為“全國蔬菜重點發展區域設施蔬菜基地縣”，蔬菜產業的整體優勢明顯。因此，總結山東省蔬菜種業發展的現狀與經驗，查找不足，并提出創新策略，對蔬菜種業的健康發展及蔬菜產業的升級發展具有重要意義。

1 現狀及問題

1.1 選育了一大批優質蔬菜新品種，但高端蔬菜種子選育處于起步階段

經過近20年的努力，山東省育成了一大批優良的蔬菜新品種，部分蔬菜品種實現了替代進口種子的突破。蔬菜選育主要集中在大白菜、蘿卜、黃瓜、西葫蘆及番茄等品種類型，這些品種的整體表現與進口品種相當，部分品種甚至優于進口品種，有效保障了蔬菜種子安全。但同時，高端蔬菜種子選育處于起步階段，在甜椒、櫻桃番茄、水果黃瓜、胡蘿卜等類型蔬菜的品種選育方面與國外相比仍有較大差距。高端蔬菜種子50%以上的市場份額仍被外國公司掌握，個別蔬菜品種國外占比在60%～80%[5]。例如，荷蘭瑞克斯旺甜椒品種蔓迪、海澤拉的櫻桃番茄品種夏日陽光、瑞克斯旺的茄子品種布里塔、日本坂田種業的316 胡蘿卜和西蘭花，這些品種的種子價格高昂，但由于品種表現顯著優于國產品種，至今仍然占有較大的市場比重。

1.2 整體育種研發水平得到提升，但種子企業研發水平相對薄弱

山東省在蔬菜育種技術創新方面取得了一系列成就，在常規育種技術與生物技術的結合方面進行了廣泛探索。例如，在大蒜、生姜、馬鈴薯等莖尖脫毒與快繁體系研究方面取得新進展；采用小孢子培養和大孢子培養在蘿卜、大白菜、西葫蘆、黃瓜等育種上得到應用，顯著提高了育種材料的純合速度；較早開展了蔬菜基因工程的研究，建立了多種蔬菜的遺傳轉化體系，通過遺傳轉化，創新了大量的番茄、大白菜、甜瓜等特異種質，為進一步采用基因工程創新蔬菜種質奠定了基礎；高通量分子標記技術逐漸應用到蔬菜育種中，顯著提高了育種效率。

盡管山東省的育種研發水平在近幾年獲得顯著提升，但蔬菜種子研發的平臺和資源還主要集中在各高校和科研院所，種子企業的研發能力較弱。1）蔬菜種業企業數量眾多，但規模普遍較小，自有品種競爭力不強。2）蔬菜品種選育具有前期投入大、周期長、產出滯后和不可預測性強的典型特點，使得蔬菜品種在審定、登記時便有可能面臨淘汰，難以進行推廣，顯著增加了種子企業科研育種的風險，嚴重削弱了種子企業開展科研育種的積極性。3）種子企業普遍研究投入不足，尤其缺少高端育種人才支撐，仍以常規育種模式為主，缺少科學的育種規劃，育種目標的前瞻性不足。同時，育種技術手段落后，國外公司目前已將分子設計育種、基因編輯作為最基本的輔助育種手段，但山東省內的種子企業對這些高新技術的應用還處在摸索階段。

1.3 國外企業率先占領山東市場，中外種子企業競爭激烈

國外種子企業較早看中了山東省的蔬菜產業優勢，早早進入山東市場，搶占先機。如早在1998 年，先正達的前身瑞士諾華農業公司便在山東壽光成立了合資公司——壽光先正達種子有限公司，此后，以色列海澤拉、荷蘭瑞克斯旺、荷蘭安沙、日本坂田、美國圣尼斯、荷蘭紐內姆等全世界20多個著名跨國公司以山東省為突破口進入中國市場，他們大都在壽光等地建立了先進的研發和品種示范基地，并借助壽光蔬菜產業的輻射效應向全國各地不斷發展。國外公司帶來了優良的蔬菜新品種、先進的栽培管理配套技術和領先的品種推廣營銷理念，給本土種子公司造成了巨大沖擊，山東省的蔬菜種子市場競爭格外激烈。

1.4 蔬菜種業監管制度不完善，阻礙了種業的良性發展

蔬菜育種周期長、風險大，因此做好蔬菜的品種權保護就顯得尤為重要。但目前種業行業準入門檻低，市場上還存在虛假標注、仿冒他人種子的品牌，甚至盜取親本材料，“克隆”相同產品進行售賣，嚴重侵犯了種子企業的合法權益，損害了種子企業自主育種的積極性。目前的蔬菜種子監管力度還有待加大，企業的違法成本過低。同時，隨著商業化育苗產業的迅猛發展，市場已經形成了以銷售種苗代替種子的產業格局，因此加強對種苗質量的監管越來越迫切，而目前有關蔬菜種苗質量的監管還存在一定的盲區，種苗質量無法保證，給菜農的生產帶來了一定的風險，也阻礙了蔬菜種業的良性、健康發展。

2 山東省高端蔬菜種子國產化的對策

2.1 大力加強蔬菜種質資源的收集、利用和研究工作

種質資源是蔬菜新品種選育的基礎，種質資源的數量與質量影響著蔬菜育種的成敗。山東省的蔬菜種質資源與發達國家還存在一定的差距，缺少來自原產地、具有特異性狀的種質資源。在美國保存的9.6 萬份蔬菜種質資源中，本土的種質資源僅占12%，國外種質資源占比達88%[6]；而山東省的種質資源以國內來源為主，具有遺傳多樣的國外種質資源較少，這嚴重阻礙了山東省高端蔬菜種子的研發。因此，必須下大力氣做好蔬菜種質資源的收集、利用和基礎研究工作。在省重點研發計劃、省自然科學基金、良種工程、省大宗蔬菜產業技術體系及地方專項財政等項目的支持下，加強對蔬菜種質資源的收集、鑒定和挖掘。利用現代生物技術做好種質資源的基礎研究，特別是挖掘種質攜帶的特異抗病基因及品質基因。

2.2 科企融合攻關，支持做大做強種子企業

增強蔬菜種業的核心競爭力，必須確立企業的育種主體地位。目前，世界蔬菜種業的研究已從傳統的常規育種技術轉入依靠生物技術育種的階段，如美國的先鋒種業公司建有先進的科研育種實驗室和開發機構，在美國擁有1 985 hm2的科研育種基地，同時在全世界擁有140多個研究機構、5個大型質檢中心、1 000多個地區性育種基地，每年在科研和開發上的投入占銷售總額的10%左右。因此，我國的蔬菜種子企業要想取得長足的發展，就必須借鑒國外公司先進經驗，重視科技原始創新，加大對品種研發投入的力度[7]。

目前山東省很多種子企業還不具備雄厚的科研實力，創新能力明顯不足。因此，必須借助高校、科研院所的科研平臺與人才優勢，開展科企融合攻關。1）理順公益性科研單位和種子公司之間的關系，要注重種子企業科研基地建設，引進科研單位先進的育種技術，支持科研單位的優秀人才到種子企業開展一線育種。2）企業在發展戰略上，要以健全和完善自身科研機構和實驗平臺為基礎，不斷提高自主創新能力，逐漸構建以企業為主體的“商業化育種體系”，注重企業內部人才培養，提高企業科研人員的待遇。

2.3 加強蔬菜育種基礎研究，加快新技術的廣泛應用

目前，白菜、黃瓜、番茄、辣椒等蔬菜的全基因組測序工作相繼完成，高通量測序技術不斷完善，測序成本顯著降低；以基因組、轉錄組、代謝組、蛋白組為代表的組學研究不斷深化；分子設計育種和基因編輯技術方興未艾。這些新技術在分子精準育種、快速挖掘優異基因、揭示品質形成與調控機理等方面具有明顯優勢。

山東省應加強上述新技術的基礎研究與應用。1）繼續開發大量的分子標記，并構建分子標記應用檢測公共平臺，開展高產、優質、抗病、抗逆性狀的分子聚合育種。2）借助大數據應用和多組學數據，開展分子模擬和分子設計育種，快速提高性狀轉育和基因聚合速度。如李家洋院士提出的分子育種和智能化育種（4.0版），為蔬菜育種帶來了新機遇。3）積極開展基因工程和基因編輯技術的應用。隨著轉基因安全評價機制的落實推進，這兩項技術在未來的蔬菜育種中有望得到大規模應用。特別是第三代基因編輯技術（CRISPR/Cas9）已經漸趨成熟，其在基因的功能驗證、定向精準改變基因功能方面具有巨大的發展潛力，是在蔬菜育種領域趕超發達國家的重要技術儲備[6]。

2.4 加強知識產權保護，構建種子質量安全追溯體系

1）繼續完善蔬菜新品種登記及新品種權保護制度，加強對蔬菜種子知識產權的保護，建立權威的蔬菜品種快速檢測機構，提高蔬菜品種差異檢測標準，防止克隆品種和相近品種盛行，保護育種單位的權益。2）建立種子種苗質量安全追溯體系，通過大數據的應用，實現監管部門、銷售商和菜農對種子種苗生產各環節的全面查詢與監控，快速、有效查處假冒、仿冒劣質產品，全面保障種子種苗質量[8]。3）實施跨區域監督檢測制度，打破地方保護主義，保證種子種苗監管體系的有效、順暢運行。