趙杰平 瞿桂鑫 鄭智
摘? ? 要:云南省農業種質資源豐富,多年來雖然在農業種質資源保護與利用方面成效顯著,但仍然存在問題。文章概括了目前云南省農作物種質資源保護與利用現狀,并對今后云南省種質資源保護與利用工作提出發展思路與建議。
關鍵詞:云南省;農作物種質資源;保護體系;發展
文章編號:1005-2690(2022)07-0126-03? ? ? ?中國圖書分類號:S325? ? ? ?文獻標志碼:A
農業種質資源是保障國家糧食安全與重要農產品供給的戰略性資源,是農業科技原始創新與現代種業發展的物質基礎[1]。
1 云南省農作物種質資源保護現狀
1.1 農作物種質資源保護政策法規體系逐步完善
云南省在2008年首次頒布實施的《云南省農作物種子條例》,對種質資源保護中的保存、采集、交流等方面作出了規定。2011年《云南省人民政府關于加快推進現代農業種業發展的意見》以及2015年《云南省人民政府辦公廳貫徹落實國務院辦公廳關于深化種業體制改革提高創新能力文件的實施意見》對種質資源的保護與管理提出要求,要求建立種質資源保護區和保存庫,開展全省農作物、林木種質資源普查,建立健全體系。近幾年,云南省農業農村廳先后出臺了《云南省農作物種質資源保護與利用三年行動實施方案》《云南省農業種質資源保護與利用中長期發展規劃(2021—2035年)》《云南省省級作物種質資源圃庫管理辦法》等相關文件,進一步加大種質資源保護力度,并于2020年10月啟動了省級作物種質資源圃(庫)申報工作。
1.2 農作物種質資源保護體系初步形成
云南省位于全球三大生物多樣性最豐富的區域,生物和物種資源居全國首位,擁有得天獨厚的資源優勢。經過多年努力,云南省已基本形成以國家級資源圃為核心、區域作物資源圃(庫)和農業野生植物原生境保護點為輔、各科研院校為補充的種質資源保護體系。目前共有19個農業種質保護圃(庫)和14個農業野生植物原生境保護點,分別是果樹、甘蔗、大葉茶樹、高原野生稻4個國家圃;橡膠和澳洲堅果、咖啡和石斛、羅望子資源圃3個農業農村部資源圃;花卉、藥用、桑樹、熱作資源、熱經植物、高山經濟作物、綠肥(草、香蕉)圃7個專業資源圃;中國西南野生生物種質資源庫、作物種質資源庫、馬鈴薯種質資源庫、食品工業菌種資源庫、云南特色資源提取物庫5個種質資源庫。中國西南野生生物種質資源庫是我國唯一以野生生物種質資源保存為主的綜合保藏設施,是全球第二、亞洲最大的野生種質資源庫[2]。同時在元江、瀾滄、思茅、景洪、龍陵、耿馬、勐海、勐臘、寧洱、墨江、鎮沅、綠春、屏邊、永善等縣(市、區)設立以野生稻和茶樹資源等為主的國家級農業野生植物原生境保護點。此外,云南大學、云南農業大學、云南師范大學、中科院西雙版納熱帶植物園等單位和相關研究團隊或項目組也收集保存了大量農作物種質資源。
1.3 云南省農作物種質資源保護成果
截至目前,云南省保存各類農作物種質資源超過10萬份,保存量和保存種類居全國前列[3]。其中,如稻、甘蔗、大葉茶樹、花卉、紅花、大麻等一些資源在全國占據特殊地位。許多國家級種質資源圃都設在云南,如國家種質大葉茶樹資源圃、國家甘蔗種質資源圃等,這些資源圃保存的資源份數居全國首位,種類最齊全。其中云南省農科院已收集到近6萬份農作物種質資源,涉及糧、油、糖、茶、蠶、桑、果樹、蔬菜(野生蔬菜)、綠化、固沙、藥用等200多類植物,種質資源庫內2.8萬份。未入庫的還有稻資源中間材料500份、蔬菜2 920份、牧草177份、番茄371份、花椰菜943份和菜豆50份。同時還保存有小麥5 410份、稻1 460份、玉米1 100份、大麥62份、馬鈴薯1 300份、油菜500份、紅花1 031份、大麻516份、微生物菌種5 000余份、高原野生稻資源圃200份、茶樹資源圃1 746份、甘蔗資源圃3 846份、果樹砧木圃1 274份。中科院昆明植物研究所收集保藏的種子已達1萬種,7.9萬余份,大型真菌干制標本10.9萬份,是全國第二大真菌標本館;中華供銷合作總社昆明食用菌研究所保藏了食藥用菌干制標本超過4萬份、活體樣品1 500余份、菌株3 000余個,提取保存遺傳物質1 000份以上[4];云南省微生物研究所收集保藏了大量的微生物菌種資源和次生代謝產物提取物,云南高原特色農業產業研究院亦保存了部分特有大型真菌。
2 云南省農作物種質資源利用現狀
2.1 培育農作物種質資源新品種
糧油作物方面,“十三五”期間云南省審定稻品種142個,審定玉米品種544個,審定小麥品種22個,審定大豆品種20個;馬鈴薯登記品種27個,大麥登記品種70個,蠶豆登記品種29個,油菜登記品種67個,花生登記品種14個。新品種的選育和推廣為云南省糧食增產提供了堅強的技術支撐。特別是繼“楚粳27號”和“楚粳28號”被原農業部確認為超級稻品種后,“楚粳37號”于2017年被原農業部確認為超級稻品種,2019年,“滇禾優615”獲國家第二屆優質食味金獎(粳稻)。“云油雜12號”驗收產量達到408.2 kg/667 m2,商品籽含油量達到49%以上,理論畝產油量居全國之首;“云油雜51號”是云南省首個品質接近橄欖油的高油酸雜交油菜品種。“云花生15號”不飽和脂肪酸含量占脂肪酸總量達90%以上,且富含α-亞麻酸成分。在經濟作物方面,“云海白毫”和“佛香茶”等高香優質茶樹占云南省無性系茶葉面積90%以上。“云蔗”系列品種占云南省甘蔗種植面積的75%,“云蔗05-51”實現旱地9.17 t/667 m2的高產紀錄,“云蔗08-1609”最高蔗糖分達19.2%,成為全國最甜的甘蔗新品種。省內自育的白菜、蘿卜、辣椒、番茄、茄子、韭蔥等作物品種外銷省外市場。工業大麻品種選育處于全國領先地位,“云麻”系列品種成為云南省工業大麻主要種植品種,助推云南省成為全球優質原料大麻二酚(CBD)主要生產地。
除此以外,重點培育地方特色作物,利用云南省食用菌、魔芋、桑樹等地方特色種質資源,選育出一批小作物、高價值的新品種,如適合高海拔種植的花魔芋“云芋1號”“楚魔花1號”及熱區種植的“云魔迷樂1號”等品種;以及食用菌“中菌羊肚菌1號”“滇羊2號”“滇妹7號”“滇參1號”“高原云耳2號”等品種。2019年云南省食用菌總產量66萬 t,農業總產值243億元,位居全國前列,出口量1.69萬 t,出口創匯1.28億美元。其中,野生食用菌產量20萬 t,農業產值167億元;栽培食用菌產量46萬 t,農業產值76億元。特別是云南省選育的羊肚菌新品種,在云南省栽培面積超過全省面積60%,已推廣到新疆、山東、天津、重慶、四川、貴州等10余個省(自治區、直轄市),平均產量200~300 kg/667 m2以上,達到國內領先水平。白參菌為云南首次馴化品種,已成為全國白參的主要產區,目前已在全國范圍內推廣。高原云耳已成為云南第三大食用菌栽培品種,在全省形成了產業區域集群。
2.2 馴化野生農作物種質資源
云南省生物多樣性豐富,野生農作物資源的利用大有可為。多年來,從野生資源中獲取了一些新材料,在生長發育、品質及抗病性狀選育改良等方面取得重要進展,申請了一批技術專利,部分研究成果達到國際領先水平。藥植所利用云南特色藥用植物資源培育了近600個品種(系),成功馴化栽培了天麻、燈盞花、鐵皮石斛、麗江山慈姑、滇重樓、滇黃精、滇龍膽、紅豆杉等20余個藥用植物品種[5]。其中選育紅花新品種14個,是全國選育紅花品種最多的省份之一,選育的新品種覆蓋省內的95%以上,覆蓋全國的70%以上,支撐和保障高原特色經濟作物產業發展。此外,開展了大麥、小麥、獼猴桃、甘蔗、茶葉、蔬菜等作物種、變種分類的初步研究,發現了一批珍稀、野生的種質資源[6]。
3 農作物種質資源保護與利用工作存在的問題
3.1 保護制度不健全,長效機制未形成
一是種質資源圃(庫)運行經費困難,沒有設立專項經費,只能依靠各類項目、課題支撐,易受制約,安全保存難保障,丟失危險系數大;二是保護與利用共享機制尚未建立,一些科研單位收集的種質資源成了私有資源,系統性統籌收集工作不足,收集的種質資源既不齊全,又有重復保存的情況,造成資源浪費;三是種質資源保護圃(庫)尚不健全,一些云南特色經濟作物資源和地方特色農作物種質資源尚未建立資源圃(庫)進行保護;四是種質資源保護方式尚處于初級階段,除資源圃繁殖更新保存和種子庫保存外,組培苗庫、細胞庫、DNA/RNA庫、菌種或毒株庫、液氮冷凍長期保存庫等綜合保存體系尚未建立,在物種鑒定與存取方面還未實現智能化控制;五是資源保護研究條件艱苦,待遇又難落實,專業人才留不住,隊伍不穩定。
3.2 鑒定評價滯后,開發利用低效
云南省農業種質資源開發利用處于初級階段,優勢發揮存在局限性,大多數資源尚未被開發利用。一是設施設備不能滿足基因精細定位、分子育種、基因編輯和功能蛋白鑒定等現代育種技術對設備的需求;二是高端技術人才缺少,缺乏有效的激勵機制,難以吸引和留住高端技術人才;三是人員、設施等研究資源分散,不能集中發揮效用;四是育種體系結構不合理、發展不平衡。云南省在雜交玉米、常規稻育種方面具有優勢,但雜交秈稻、蔬菜、水果、花卉等育種能力十分薄弱,與蔬菜、水果、花卉生產大省極其不適應。
3.3 管理體制尚不健全,執法監管力度不足
一是農業生產活動范圍擴大和新品種的推廣,使地方原始品種生存空間受到擠壓,一些地方種質資源保護不當,逐漸消失。二是資源收集、保存缺乏統籌規劃,各自為政,管理混亂,造成資源分散、專業化規范保存量不高等情況。三是一些當地政府和群眾種質資源保護意識淡薄,野生資源原位保護點隨意被破壞或侵占情形時有發生,亂采濫挖野生珍稀植物嚴重。四是境外種質資源引進后缺乏有效監管,存在外來物種入侵風險;省內種質資源隨意采伐輸出境外,存在個別重要物種及遺傳資源被外國非法獲取情況,造成較大損失。
4 云南省農作物種質資源發展思路
4.1 建立長期發展目標
堅持保護與開發利用并重,圍繞云南省糧油安全和打造世界一流“綠色食品牌”對新品種、新技術的研究和應用需求,加強開展農作物核心育種材料和重要功能基因的篩選、創制和改良工作,加強抗逆機理、生物安全檢測技術等研究。重點開展主要糧食作物、茶葉、蔬菜、水果、花卉、中藥材、咖啡、堅果等特色優勢作物種質資源的創新利用工作,加快優良品種選育步伐,為保障全省谷物自給、鄉村產業振興提供科技支撐。
4.2 全面普查收集農作物種質資源
目前要加快推進云南省第三次農業種質資源普查,全面普查、系統收集全省農作物種質資源,摸清摸準全省農作物種質資源“家底”,確保資源不喪失。
4.3 加強云南省農作物種質資源保護體系建設
一是要加快省級種質資源圃(庫)申報認證工作,該工作已于2020年10月啟動,同時爭取專項經費,確保運轉;二是加快云南省農作物種質資源數據庫的建設工作,提高信息化水平,提升利用效率;三是建立農作物種質資源基礎運行與高效分發利用長效機制,爭取相關項目,組織全省資源庫圃單位開展資源考察收集、庫存種質資源活力監測與繁殖更新;四是采用新技術、新方式,復份保存特異資源和重要無性繁殖作物種質資源,確保資源保存的安全性,支撐種質資源供種分發需要;五是形成合理、長效的地方原始種收集機制,鼓勵支持地方自留種生產習慣,保護有價值的品種。
4.4 加大種質資源基礎鑒定評價工作力度
依托云南省農業科學院、云南農業大學、云南大學、中國科學院昆明植物研究所等單位創建農作物種質資源評價利用平臺,通過部省級重點實驗室、工程中心及信息共享平臺,開展云南省主要糧食作物和特色重要經濟作物資源系統鑒定,對具有優異性狀的種質資源進行重要性狀表型和基因型分析及綜合評價,挖掘重要性狀突出的育種材料。
4.5 構建合理的種質資源共享機制
構建信息登記系統,支持農業種質資源保護單位登記其保存的農業種質資源,開展有條件的共享。與此同時,鼓勵支持相關單位和育種家開展種質創新、新品種選育和產業化開發應用推廣,有效利用云南省豐富的種質基因資源。
4.6 成立特色優勢作物聯合攻關組
集合云南省內各科研單位和院校的人員、設備,將糧油作物、茶葉、蔬菜、水果、花卉、中藥材、咖啡、堅果等特色優勢作物分別組成新品種聯合攻關課題組,優先完成這些作物的種質資源收集、鑒定和評價工作,通過傳統與現代育種技術相結合的方式,創制一批遺傳穩定、目標性狀突出、綜合性狀優良的新種質,服務高原特色農業種業原始創新和新品種選育,爭取在3~5年內選育出優質、綠色的新品種應用于農業生產。
4.7 調動科技人員積極性
發展現代育種技術關鍵要依靠高端技術人才,完善科研考核評價機制,提高人才待遇,才能吸引和留住人才。一方面科研單位提供寬松的人才引進和獎勵政策,吸引一批懂分子育種、轉基因、基因編輯等技術的高端人才,提高云南省現代生物育種技術發展水平;另一方面,在崗位管理、職稱晉升等方面對資源保護和基礎研究工作者予以一定的傾斜,讓資源保護科研工作者有希望、有奔頭,才能穩得住心思,扎實資源基礎性工作、為國家和社會提供資源服務,進而為育種、種業發展打好前端基礎[7]。
4.8 健全種質資源保護管理體系
云南省應建立專門的農業種質資源保護與利用工作部門,負責種質資源的統籌工作,建立政府統籌、分級負責、有機銜接的保護機制。以《中華人民共和國種子法》《中華人民共和國畜牧法》《中華人民共和國漁業法》等法律法規為基本依據,根據《國務院辦公廳關于加強農業種質資源保護與利用的意見》文件要求,結合云南省實際,加快修訂《云南省農作物種子條例》中有關農業種質資源保護與利用的相關內容,全面落實法律法規對種質資源保護、開發利用的規定,為云南省農業種質資源保護和利用提供法律保障。同時,加強管理隊伍建設,對不作為、亂作為造成資源流失、滅絕等嚴重后果的,依法依規追究有關單位和人員的責任。
4.9 建設云南省農業種質資源保護中心庫、省級和地方農作物種質資源圃
云南省是資源大省,建設一座國內、國際一流的現代化大型農業種質資源保存庫為實現農業種質資源的統籌管理、避免資源重復收集整理、制定共享利用規則、整合全省農業種質資源保護利用力量、全面加大現有資源保護力度打下基礎。改擴建省級花卉、特色熱帶經濟植物、高山寒帶經濟植物等優勢特色經濟作物資源圃4個,新建省級農作物種質資源保存圃6個,新建地方主要農作物種質資源圃10個和地方特色農作物種質資源圃20個。開展地方特色農作物種質資源的保存、鑒定和開發利用。
參考文獻:
[1] 賴群珍,陳成斌,梁世春,等.加強農業種質資源保護軟環境建設的思考[J].廣西農學報,2003(5):46-49.
[2]龍彥.全球第二,亞洲最大的野生種質資源庫在云南[EB/OL].[2021-09-15].https://baijiahao.baidu.com/s?id=1710948881722086676&wfr=spider&for=pc.
[3]趙崗.云南保存各類農作物種質資源超10萬份保存量及種類居全國前列[EB/OL].[2021-05-22].http://yn.yunnan.cn/system/2021/05/22/031465366.shtml.
[4]總社昆明食用菌研究所(云南省食用菌產業發展研究院).完善我國食用菌種質資源庫建設新進展[EB/OL].[2021-09-16].http://www.chinacoop.gov.cn/news.html?aid=1722968.
[5]趙崗.這些成績“亮瞎”你的眼!云南省農科院發布種業創新與綠色發展成果[EB/OL].[2020-12-25].https//baijiahao.baidu.com/s?id=1687062763524172503&wfr=spider&for=pc.
[6]米艷華,葉昌榮,戴陸園.云南省作物種質資源的研究現狀及利用前景[J].植物遺傳資源科學,2002(3):58-61.
[7]倪嘉成,李華晶.制度環境對科技人員創業認知與創業行為的影響[J].科學學研究,2017,35(4):585-592,624.
(編輯:徐昀徵)