地方農業種質資源保護存在問題與利用途徑

王強盛，蘇雪蓮，2，張 慧

(1.南京農業大學農學院，江蘇南京 210095； 2.江蘇省南京市規劃和自然資源局棲霞分局，江蘇南京 210023)

我國種質資源類型多、范圍大、數量豐富，但種質資源還存在大而不強等問題，許多種源與國際先進水平還有差距。打好種業翻身仗，落實種業振興行動方案，必須加強種質資源保護利用，用實際行動夯實種源創新基礎，增強農業高質量的持續發展。2022年7月中國種子大會暨南繁硅谷論壇傳出消息，目前我國農作物種質資源保存量超過52萬份，畜禽遺傳資源超過96萬份，名列世界前茅。農作物種質資源中特有地方品種和野生資源占70%，遺傳多樣性與特異性豐富，可利用潛力巨大；但保存的約28萬份農作物種質資源已在野外、生產上消失或絕種，凸顯收集保存的重要價值。

農業種質資源是我國高質量發展行穩致遠的重要戰略性資源，關系到種業振興和農業可持續發展[1-5]。沒有基礎性的種質資源，即使擁有先進的育種技術也難以育出新品種，真是“巧婦難為無米之炊”。新中國成立以來，我國先后組織過2次全國農作物和畜禽種質資源征集調查，但距今都超過10年，水產種質資源迄今還沒有開展過全國性調查。事實上，隨著工業化、城鎮化和氣候變化、環境變遷的影響，農業種質資源無論在區域分布、種類數量上，都始終處于動態變化中，加劇了部分農業種質資源消失的風險，也可能產生了一些新物種。新時代下開展全國性的農業種質資源普查，加快摸清資源家底、實施搶救性收集保護、發掘一批優異新資源，是提升種業科技自立自強、種源自主可控的十分緊迫任務，對推進種業振興和農業平穩發展具有重要的現實意義。2022年3月習近平總書記在全國兩會期間指出，種源安全關系到國家安全，必須下決心把我國種業搞上去，實現種業科技自立自強、種源自主可控。2022年4月習近平總書記在考察海南崖州灣種子實驗室時指出，中國人的飯碗要牢牢端在自己手中，就必須把種子牢牢攥在自己手里，用中國種子保障中國糧食安全。這些充分體現了習近平總書記對農業高質量發展的深邃把握，具有很強的針對性、前瞻性、指導性。2022年7月中國種子大會暨南繁硅谷論壇傳出消息，自2015年以來我國開展了第3次農作物種質資源普查與收集行動，到2022年6月底，通過全面普查調查與搶救性收集，保護了11.3萬份左右各類作物資源，分別有115科377屬675種，其中江蘇的溧陽白芹、宜興烏飯樹、東臺牛角扁、小麥望水白等農業種質資源不斷地被挖掘、保護、利用[6]。2021年“中央一號”文件系統部署了打好種業翻身仗的各個環節，農業農村部發布了全國農業種質資源普查總體方案(2021—2023年)，江蘇省南京市自2021年7月在全省率先啟動地域農業種質資源普查與收集行動，查清地方特色、珍稀、瀕危種質資源家底，借助現代技術手段，構建快速保護體系，實現應收盡收、應保盡保。通過農業種質資源的普查與挖掘，尤其是優異種源的發掘，從而提升當地種業創新和品種繁育能力。

1 研究方法

1.1 調查方法

2021年1月至2022年8月，在南京市范圍內的六合、浦口、江寧、溧水和高淳等地區進行田間地頭和種業企業的調查，采用發放問卷和現場交流的方法，并整理調查數據。

1.2 數據來源

通過南京范圍的實地調查，結合南京現有的資料報道和統計數據，進行數據整理分析，并采用Excel 2016進行統計作圖。

2 結果與分析

2.1 南京地區農作物面積、產量和畜禽水產數量、產量

農業種質資源是品種繁育的前提和基礎，也是百姓高質量生活的關鍵和保障。地方特色種質資源是區域性品種選育與擴繁的適應性優選材料，往往具有抗性強、種質特異和生態適應性好的特征，尤其是某些方面的優異特色品質，因而是開展適合當地品種選育的關鍵所在。南京地區融合了崗地、低丘、平原、江河湖泊等地域特征，亞熱帶季風氣候，四季分明，充沛，年降水量1 100 mm左右，年平均氣溫為15 ℃，春季溫潤，夏季炎熱，秋季干燥和冬季寒冷，水陸交替，物候差異大，物種多樣，結構復雜，是我國動植物資源種類繁多和資源豐富的區域之一。好的農業種質資源為當今品種選育更新提供強大基礎，南京每年選育出眾多新品種，為當地民眾消費和生活改善提供充足的農業資源保障，更為健康生活提供優質的中高端產品供應。根據南京統計年鑒數據，2021年南京常住人口940多萬，其中城鎮人口810多萬，城鎮化率86%以上，如此眾多人口每天農產品消費量巨大。2020年南京市農作物種植面積、產量和畜禽水產養殖數量、產量見圖1至圖4，這些國計民生的重要農產品是關鍵性種質資源和品種品系支撐才能種養發展起來的。因此，地方特色種質資源在南京全社會高質量發展中起著不可替代的作用。

2.2 南京農業種質資源的主要成效

近年來，南京農業種質資源普查和保護上下聯動、層層落實、內外互動、形成合力，取得了明顯的重要成效。目前，南京擁有多家國家級重點農業龍頭企業及國家級育繁推一體化種業企業；最新選育的優質多抗水稻寧香粳9號獲得全國優質稻品種食味品鑒金獎；優質糧種已經跨洋越海走向東南亞。根據南京《現代種業高質量發展實施方案》，到2025年，30個基地為南京地方特色種質資源保護基地，10家超千萬特色種子種苗企業，3家超5億元育繁推一體化種業企業將成為南京現代農業高質量典范。南京地區農業種質資源類型主要是江蘇省農業科學院農作物、果樹、花卉；南京農業大學稻麥、大豆、楊梅、菊花、梨、百合等。“十三五”期間，南京范圍內農作物通過國家審定品種35個，省級審定品種60個，其中太湖2號青蝦、黃優1號雜交黃顙魚、優鱸3號大口黑鱸等3個水產新品種通過國家審定。南京圍繞地方農業特色產業發展，加快建設一批質量上乘可靠、技術生產先進、設施服務齊全的種子種苗繁育基地，有46家單位入選江蘇特色優勢種子種苗中心，作物類、畜禽類和水產類分別有26、5、15家。面向現代農業發展的要求與競爭，南京將重點提升鮮食玉米、白菜、辣椒、茄子等地方特色品種育種競爭能力，加強山豬、蛋鴿、大口黑鱸、興凱湖大白魚等畜禽水產優良品種培育及開發利用。如今，南京水稻品種已經種植到東南亞國家，在稻米之國緬甸，江蘇明天種業科技股份有限公司的優質水稻種子種植超過5萬hm2，并涵蓋緬甸、越南、巴基斯坦等國。筆者在南京調查發現高淳區團結圩區域克氏原螯蝦種質資源具有無特定病原菌特征，無特定病原菌種蝦個體大，活力強，抱卵量多，蝦苗活力足、存活率高，成蝦的個體都比較大，最大蝦達到100 g以上，大蝦比例在75%以上，是開展克氏原螯蝦無特定病原菌種質資源篩選、選育和擴繁的優勢區域。筆者調查還發現，在溧水毛家圩區域，野生彩色稻稈高2 m多，有黃白、紫綠、褐紅等葉色，不僅可觀賞田園風景，而且彩色稻有較高營養價值和社會認可度，富含礦質微量元素及花青素，微量元素含量是普通稻米2倍以上，花青素是當今發現最有效的抗氧化劑。另外，南京特產有“七頭一腦”野菜，即小蒜頭、豌豆頭、苜蓿頭、香椿頭、薺菜頭、馬蘭頭、枸杞頭、菊花腦；南京地理標志農產品有固城湖河蟹、南京鹽水鴨、南京雨花茶、白馬黑莓、橫溪西瓜、八卦洲蘆蒿、富財圩河蟹、土橋大米、龍池鯽魚、永寧青蝦等；南京市江寧區建立了超過10 hm2本地山豬保護場地來穩定百頭山豬核心群，采集了核心群體細胞，構建了種公豬凍精長期基因庫保存；南京六合馬頭山有李子、石榴、枇杷等30多種果樹老品種；以上這些凸顯了南京地方農業種質資源豐富之處，更為打好種業翻身仗奠定了雄厚的資源基礎。

2.3 南京農業種質資源保護存在的問題

結合農業種質資源普查狀況和筆者在南京地區的實踐調查，目前農業地方種質資源普查保護和挖掘利用存在的問題主要是：(1)地方種質資源收集保護需要增強。一是種質資源保護周期長、見效慢，不能立即轉化為經濟效益，且政府對種質資源政策支持不全面、保護宣傳力度不足。二是隨著城市人口的急劇增加和工農業的高速發展，現有農產品商品化比例很高，農戶種養過程主要以審定或繁育新品種為主，本地的地方種質資源得不到適時繁育復壯，導致本地特色種質資源大量減少。三是農民在種養地方品種時種質資源辨識能力不足，缺乏品種繁育基礎知識，更缺乏品種提純復壯改良手段，帶來地方品種退化現象嚴重，甚至出現逐漸喪失原來地方品種的性狀特征。還有目前整個社會把大量的人力物力投在科研單位和種子企業的新品種選育中，而經過多年或者長期的選育后，可能會出現同質化性狀，而在區域分布廣泛的地方種質資源收集與保護能力正逐步減弱，將這些種質資源進行系統性、規范性收集是一份艱巨的長期性工作，地方品種改良則需要投入更多的人力物力。(2)地方種質資源保護平臺建設不夠完善，部分地方種質資源逐漸被淘汰，有的甚至面臨瀕危。隨著工業化、城鎮化進程加快，一些地方品種生存空間越來越小，因而保護難度越來越大。如南京八卦洲的蘆蒿，野生蘆蒿與長期生產種植的馴化蘆蒿在口感、營養等多方面存在明顯差異，但至今沒有種質資源保護和創新利用的政策措施，亟需相應的政策措施和保護單位。大多數地方特色種質資源尚未開展系統持續的資源調查與保護，如資源類型、物種數量以及資源變化狀況等基礎資料有限，農業種質資源搶救性收集保護刻不容緩。因此，加快農業地方種質資源保護平臺建設和信息化管理措施[7-8]，將種質資源的管理措施落到實處，形成政府、企業、社會以及民間個人互相配合、相互融通的地方種質資源保護及利用體系。(3)地方種質資源評價和挖掘有待深化。目前，地方種質資源以收集保存為主，對現有資源的研究主要是農藝(功能)性狀鑒定，深入開展深度鑒定和有效評價的種質資源比例較低，精準鑒定和基因發掘的程度以及優異資源挖掘與育種利用更低，優異種質和新基因無法滿足地方品種的育種創新和更新換代需求，如水稻稻瘟病、蝦蟹白斑病等。將地方種質資源優勢轉化為產業優勢和經濟優勢雖然取得明顯進展，但還停留在表層階段，深化程度遠遠不足，開發力度還有很大提升空間。同時地方種質資源共享利用較低，部分種質資源被自有單位以“私有資源”保存，難以發揮優異種質資源的潛在價值。(4)地方種質資源保護的評價機制不健全。現行農業種質資源的科研評價機制、成果轉化分配機制不完善，降低了社會性保護種質資源工作積極性，阻礙了農業種質資源的交流共享意愿[9]。另外由于農業種質資源持續性支持不夠，短期內又難以出成果，帶來了從事農業種質資源專業性人才不足。因而，加快種質資源人才結構和實現機制建設，完善相關政策措施，為人才發展提供良好環境。(5)種業企業種質資源保護利用的力度不夠。雖然隨著商業化育種的不斷加強，但大多數種業企業處于弱小狀況，整體競爭力不強，企業種業產業鏈和創新鏈往往不持續和不協同，種業企業的研發能力比較弱，從事人員數量遠遠不足，種業企業擁有的種質資源更多來自于科研單位，再加上種業企業注重的是市場效益，往往不重視地方農業種質資源的保護開發和未來存在的巨大空間，因而種業企業需要加強人才建設和平臺組建，傾力關注地方特色種質資源的保護挖掘，采用現代生物技術方法進行新品種的繁育研究與示范應用。

3 南京農業種質資源保護的主要路徑

種業是農業的芯片，那么種質資源就是種業的芯片。種質資源是保障國家糧食安全和農產品供給的關鍵資源，是農業科技原始創新與現代種業發展的物質基礎。根據南京地方特色農業種質資源的現狀和發展趨勢，提出主要路徑如下：

(1)擴容富芯。加快地方種質資源收集與保存，提高農作物、畜牧、水產等生物芯片儲存量。利用最近的全國農業種質資源普查與收集行動，積極發揮農業經營主體和個人參與，開展農作物、畜牧、水產甚至更多物種種質資源的普查與收集，利用先進手段查清地方農業種質資源的特征，厘清種質資源家底。實施種質資源的收集整理和入庫保存。按照全國種質資源普查總體方案，制定不同農業品種資源的收集技術規范、保存技術規范和實際鑒別手冊。

(2)有效護芯。要有針對性地開展本地特色種質資源普查與保護工作，對地方特色種質、珍稀瀕危種質等資源進行及時有效收集，結合現代信息化技術手段，及時建立地方種質資源數據庫，做到保存類型、保護方法和遺傳材料多樣化。嚴格執行2022年制定的《國家級農作物種質資源庫(圃)管理規范》要求，加大地方種質資源保護圃、鑒定設施設備等建設，增強農業種質資源收集、鑒定、登記、保存、利用的持續性活動。強化種質資源分類保護與監測、種質資源活力與遺傳性能監測，及時提純復壯。增強生物種質資源抵御市場風險、疫病風險和災害風險，確保資源不喪失，特異性不減弱，實現應保盡保。

(3)深挖強芯。加快生物優異種質資源功能的開發利用，增強新種質創制短板。遵循優異種質資源評價規范，利用現代分子育種技術手段[10-11]，開展大規模、高通量種質資源表型性狀、基因型和蛋白組學鑒定，篩選出具有優良性狀的生物種質資源，構建相應的DNA圖譜；并以篩選出的優異資源為供體，開展新種源創制與開發工程，通過雜種優勢、誘變育種、基因工程、染色體工程、單倍體技術和基因編輯技術等途徑，創制符合時代和社會要求的遺傳穩定、綜合性狀優良的新種質和新品種，以滿足社會對優質良種的需求。

(4)激勵活芯。加快完善地方農業種質資源體系的政策支持力度，激發社會力量出人出力參與保護和利用并從中獲益。鼓勵高等院校、科研單位和經營主體以及產業聯合體等開展農業種質資源的收集保護與產業化開發；出臺農業種質資源保護與利用的穩定持續支持政策和共享利用體系，引導社會資本加入到現代種業創新行列，加強種質資源有效保存技術、育種利用技術和性能監測檢驗、田間生長示范和良種繁殖繁育等能力建設；建立地方特色農業種質資源庫和種養保護基地以及種質資源交易網絡服務平臺，培育具有地方特色和農業文化的種業產業鏈，發展一批以地方特色品種開發為主的農業主體，推動地方特色農業種質資源優勢產業發展。

(5)穩鏈保芯。從種業產業鏈角度出發，針對現有的種業“卡脖子”問題和種業存在的瓶頸現狀，著力提升種源的安全保障和供應能力，尤其是社會關注度高、群眾迫切需求和開發潛力大的生物品種資源更需高度重視，在高標準農田、制種大縣獎勵、制種保險政策、新品種繁育推廣以及良種繁育基地等諸多方面對農業種質資源實行連續性支持。進一步支持商業化育種的發展，發揮現代農業企業在農業種質資源保芯中的中堅作用，加強種業產業鏈、創新鏈的協同效應，實現種質資源和科技資源共享共贏，形成特色種源、特色品種和特色品牌高效發展，加大對農作物、畜禽水產等重要種業資源的保護、育種、檢測、繁育、推廣等環節建設，尤其是育種創新和基地建設，能夠穩定種業資源數量、擴大種業資源范疇、增強種業資源利用，推動種業發展的政策性長效支持。通過地方農業種質資源精準鑒別和優異種質基因發掘，創制出種質優、抗性高、好利用的新物種資源并繁育出新品種，形成產業化、規模化地方種源發展體系，構建多方位、多層次、多元化地方種質資源保護利用發展新路徑。