育種3.0 時代中小種企適應策略

劉國浩 劉超， 黃巖 張存嶺

（1 安徽柳豐種業科技有限責任公司，淮北 235100；2 安徽省淮北市濉溪縣種子協會，淮北 235100）

種子被譽為農業的“芯片”，是農業現代化的關鍵。近年來，隨著全球范圍內生物育種技術不斷取得重大突破，正迎來以全基因組選擇、基因編輯、合成生物學及人工智能等技術融合發展為標志的新一輪科技革命[1]。世界種業巨頭憑借著雄厚的資本、先進的技術基礎等優勢，已加速朝智能育種（4.0 時代）階段邁進；而我國大部分作物育種仍然處于傳統育種（2.0 時代）階段，僅少部分作物處在傳統育種（2.0 時代）向分子育種（3.0 時代）的轉變階段，仍然以表型選擇為主[2]。必須搶抓新一輪種業科技革命、產業革命迭代的機遇，實現種業科技自立自強。科技創新的主體是企業，種業振興的主體必定也是企業。如何適應種業技術快速進步，是中小種企步入育種3.0 時代不可回避的問題。

1 作物育種的發展進程

回顧發展歷史，作物育種技術的變遷大致經歷了3 個階段：原始馴化、傳統育種和分子育種階段[3]，目前正闊步邁進智能育種時代。在此進程中，育種的預見性、準確性、效率越來越高（表1），實現“藝術→科學→智能”的革命性轉變。分子育種包括分子標記、轉基因、基因編輯3 種類型。以QTL 作圖和RFLP、SSR、SNP 等分子標記為基礎，經歷了標記開發、遺傳圖譜、功能和比較基因組連鎖分析及基因組測序等不同發展時期。基本原理是利用與目標基因緊密連鎖或表現共分離的分子標記進行單基因選擇、多基因聚合以及全基因組選擇，從而減少連鎖累贅，獲得目標個體[4]。轉基因技術打破了物種界限，將具有目標性狀的外源基因直接轉入到受體生物中，并使之產生可預期的、定向的遺傳改變。在北美地區，90%以上的玉米、大豆、棉花、甜菜和油菜是轉基因品種；我國已有26 個轉基因玉米項目、6 個轉基因大豆項目獲得轉基因生物安全證書，即將進入商業化推廣。基因編輯是對自身的基因進行精準修飾，不僅可以去除或減弱不利的性狀基因，還可以增強眾多有益基因。利用基因編輯技術，我國已培育出高產、優質、抗除草劑、抗病蟲的水稻、小麥、玉米、油菜等基因編輯作物；未來還將培育出產量更高、更有營養，更耐受極端天氣，更高肥效、藥效的作物。

表1 不同時代育種方法比較

2 我國主要農作物品種選育推廣現狀

2.1 自主選育品種面積占比超過95%目前，我國農作物特別是糧食自主選育品種面積占比超過95%，良種覆蓋率保持在96%以上。水稻、小麥完全用自主選育品種，雜交水稻產量潛力更是突破15000kg/hm2并保持國際領先，小麥產量達5810.6kg/hm2，較全球平均水平高出2320.6kg/hm2。大豆種源自給率100%，玉米種源自給率在90%以上，但單產只有發達國家的60%左右。1995-2020年中國與美國玉米產量差每hm2由2205kg 增至4470kg；與美國、巴西大豆產量差分別由705kg、540kg 擴至1395kg、1275kg。

2.2 品種審定呈幾何倍數井噴而出由于以下3方面原因，審定品種像裂變一樣呈幾何倍數井噴而出。（1）育種主體增加。據2020 年統計數據，全國注冊資本500 萬元以上有一定育種能力的企業有3700 多家，加上科研單位和個體育種者，有育種能力的機構超過4000 個，是《種子法》實施前的10 倍多。（2）試驗渠道拓寬。目前品種試驗主要有3 種類型：統一試驗、綠色通道試驗和聯合體試驗。國家審定始于20 世紀80 年代，開始以省級審定和國家試驗結果為依據，到90 年代中后期國家試驗結果才獨立作為審定依據，直到21 世紀初國家試驗體系才逐步完善，試驗管理逐步規范。綠色通道試驗于2014 年開通，聯合體試驗于2016 年開通。除品種審定外，還有引種備案制。（3）審定方式改革。以產量為主改為按品種類型細化指標，從增產≥5%減至≥3.0%或≥1.0%。

據農業農村部公告第557 號、第625 號，2022年五大主要農作物國家審定1560 個品種，是2013年的14.72 倍。其中玉米827 個、水稻438 個、小麥176 個、大豆70 個、棉花49 個，分別是2013 年的45.94、10.19、7.04、4.67、9.80倍[5]。統一試驗仍是棉花、大豆品種報審的主渠道，聯合體試驗報審的玉米、水稻、小麥品種占55%以上，統一試驗報審的玉米、水稻品種僅占9.55%、11.64%（表2）。

表2 2022 年不同試驗渠道國家審定品種情況

2.3 品種集中度降低品種審定井噴現象，導致一批高仿、初仿品種進入市場，品種市場供過于求，育種主體出現品種轉讓難、推廣難，20 萬～30 萬就能買斷一個品種的經營權。品種更新換代速度加快，推廣壽命急劇縮短，55%的品種只有1～3 年的生命周期，能推廣3～5 年的品種已屬稀奇。市場品種增多，營銷手段雷同，銷售價格走低，市場份額壓縮，利潤空間變薄。據全國農業技術推廣服務中心對7 種主要農作物分品種推廣面積的統計，2019 年推廣面積在6667hm2（10 萬畝）以上的品種有2357 個，其中推廣面積在66.7 萬hm2（1000 萬畝）以上的品種有10 個。2016-2020 年全國共審定玉米品種7337個，2019 年推廣面積在6667hm2以上的玉米品種有915 個，前五大品種推廣面積占全國種植面積的累計僅19.3%，為2000 年以來最低水平，推廣面積最大的鄭單958 僅占6.68%[6]。根據安徽省農業技術推廣總站統計，2014-2020 年全省小麥種植面積由243.45 萬hm2增至282.60 萬hm2，面積前15 位品種占有份額由72.85%降至39.81%，年降低5.99 個百分點（r=0.9478**）；單個品種面積平均由118236hm2降至75008hm2，年減少7486.9hm2（r=0.9131*）。

雖然市場供大于求，但大品種、甚至是區域性好品種依然“一票難求”。2004-2020 年全國種植超過33.33 萬hm2（500 萬畝）的小麥重大品種每年9～16 個，17 年共43個[7]。《安徽省農作物和畜禽良種聯合攻關實施方案》（皖農種函〔2021〕811 號）提出：通過5 年時間，育成年推廣面積達到6.67 萬hm2以上的水稻新品種1～2 個；培育小麥突破性新品種3～5 個，每個品種年推廣面積3.33 萬～6.67 萬hm2；玉米突破性品種1～2 個，年推廣面積≥6.67 萬hm2。可見，年推廣面積突破6.67 萬hm2即為區域性大品種。

3 育種3.0 時代中小種企應對策略

3.1 借智院所高校隨著基因工程技術的高速發展，分子育種正在成為種業的核心技術，傳統育種向精準育種提升轉變，為培育抗病蟲、抗逆、優質、高產、高效的新品種注入了現代科技力量。逐步建立以院所高校為主體的育種基礎理論、種質資源創新、高新技術和共性技術研究體系及以企業為主體的商業化育種體系，產學研協同推進分子育種商業化。

育種的突破在于種質資源的創新和有效利用，遺傳基礎狹窄是育種難以取得實質性突破的全球性問題。種質資源多樣性、優質性以及性狀鑒定信息的豐富性，直接決定著以此為基礎改良創制新品種的效率和品質。我國80%的種質資源集中于科研院所、高等院校。院所高校要精準鑒定種質資源，深度發掘抗病蟲、抗旱、耐寒、耐高溫、營養價值高等有重大應用價值的主效、等位基因，并借助分子標記輔助選擇，智能、高效、定向創制新種質，與種業企業共享。

種業企業是商業化育種、市場開拓的主體。中國種業企業大多以銷售型公司為主，具備科研、擴繁制種、推廣與技術服務能力的企業較少。2020 年全國6393 家種子企業中，具有自主研發能力的企業不超過100 家，有效經營范圍覆蓋全國的育繁推一體化企業僅有97家[6]。大多數種業企業為小作坊式育種，規模小、技術力量薄弱，研發投入少，品質分析手段缺乏，仍然依靠表型選擇，不掌握分子育種基本技術。今后種業企業要與科研院所、高等院校共建分子育種創新聯盟、科企聯合體，利用院所高校挖掘、創制的種質資源和分子育種后代進行雜交選育；選擇綜合性狀優異的高代材料，委托院所高校鑒定優良基因聚合，進行轉基因定向改良；示范驗證轉基因、基因編輯作物，繁制、推廣育成審定品種。科企聯合體要有統一的主攻方向和共用親本。

3.2 重點擴繁制種與推廣國審品種實行自主育種和買斷區域經營權相結合，盡量購買、擴繁制種、推廣優勢地域的國審品種。提前介入，對區域試驗站進行多點考察；多點次布置不同生產條件、耕作制度、栽培措施等示范，進行全面測評。建立百畝核心區、千畝示范區、萬畝推廣區，梯度推進，創建高產典型，依托行政推動、試驗示范、現場觀摩、媒體投放廣告等手段，鞏固已有銷售網點，開辟新網點，利用企業品牌效應和營銷網絡，迅速占領審定地區市場，使之成為區域主導品種。

3.3 全產業鏈開發優質專用品種通過延伸服務、合作服務、橫向一體化整合等方式，完善與種子相配套的農機、農藝、田間管理等綜合服務體系，促進良種良法配套，建立起以種子為核心的成套技術解決方案。通過延伸發展、與各類農業技術服務組織深度合作等多種形式，強化對農戶和各類新型經營主體的嵌入式服務支持，提供從種子銷售、播種、田間管理、收獲再到銷售的全方位全過程的指導、技術支持和托管等個性化服務。與加工企業聯合，以優質專用品種為紐帶，訂單生產、分級收儲，開發主食、休閑和保健食品，重視“三品一標”質量認證，實現區域化布局、規模化種植、標準化生產、產業化開發，延伸產業鏈，提升價值鏈，打造供應鏈，構建從產前到產后、從種子到餐桌的全產業鏈發展格局，推進一二三產業深度融合，共享全產業鏈創新發展增值收益。