崔玥晗 孫大為 孫慧君
(1 遼寧省農業科學院,沈陽 110161;2 遼寧省農業發展服務中心,沈陽 110033)
農業種質資源是農業科技原始創新與現代種業發展的物質基礎,事關國家核心利益,是保障國家糧食安全和重要農產品有效供給的戰略性資源[1-2]。一直以來,世界各國都高度重視農業種質資源,已逐步形成以基因資源產權保護為核心的全方位保護利用體系,保護利用水平和能力不斷提升[3]。主要體現為資源保護力度越來越大、鑒定評價越來越深入、保護和利用體系越來越完善、共享利用機制越來越健全。近年來,隨著種質資源越來越受到重視,美、日等科技發達國家相繼建立了一批種質資源保存利用創新平臺,目前全世界種質資源保存庫接近2000個。美國更是通過不斷搜集和監測世界各地的生物資源,從一個農作物遺傳資源貧乏國家一躍成為世界農作物遺傳資源第一大國[4]。我國形成了以長期庫為核心,1 個復份庫、15 個中期庫、55 個種質圃為依托的國家級農作物種質資源保護體系。保存種質資源達到53 萬余份,保存數量位居世界第二,其中有超過一半被分發共享利用過[5]。雖然我國是種質資源大國,但不屬于種質資源強國,創新利用的發展空間巨大。
遼寧省從20 世紀50 年代開始進行農業種質資源的收集、整理、保存和利用工作。在國家的統一部署下,多次開展農作物和畜禽種質資源專項考察收集工作,一大批珍貴的種質資源得以收集保存。依托遼寧省農業科學院、沈陽農業大學等農業科研機構建立了農作物、畜禽微生物種質資源中長期保存庫和多處種質資源保存圃及動物保種場,目前建有種質資源保存庫(圃、場)53 個。通過開展系統鑒定評價,對特異資源進行分子標記和重要性狀基因發掘,篩選出一批優異資源,初步建成了農業種質資源保護與利用體系,為推動遼寧省種業創新工作奠定了豐富的資源基礎[6]。
1.1種質資源庫建設及資源收集保存情況全省擁有農作物、畜禽、水產、農業微生物種質資源保存單位140 余家,保存各類種質資源103.07 萬份(株、頭、只、群、組),其中農作物種質資源12.71 萬份,畜禽遺傳資源2.78 萬頭(只),水產養殖種質資源85.18 萬組,農業微生物種質資源2.40 萬株。
1.1.1作物方面全省現有省級作物種質保護單位7 家,承擔了農作物種質資源庫、李杏種質資源圃、山楂種質資源圃、郁金香種質資源圃、馬鈴薯種質資源庫、甘薯種質資源庫、百合種質資源圃、君子蘭種質資源圃、北方粳稻種質資源庫、爆裂玉米種質資源庫、東北野生獼猴桃種質資源圃、東北野菜種質資源圃、草莓種質資源圃、樹莓種質資源圃、秋子梨種質資源圃、葡萄種質資源圃、桃種質資源圃、蘋果種質資源圃、甜櫻桃種質資源圃、西洋梨種質資源圃、玉米(旅大紅骨)種質資源庫、藥用植物種質資源圃、梨種質資源庫等23 個資源庫(圃)。保存資源5.6萬份,涵蓋糧油、蔬菜、果樹、花卉、藥材等農作物。其中,遼寧省農業科學院建設的綜合性中長期種質資源庫保存玉米、水稻、大豆等16 種農作物種質資源3.1 萬份;保有野生大豆居群6347 個,居全國首位。建有國家級農作物種質資源圃3 個,分別為遼寧省農業科學院的國家李杏種質資源圃(熊岳)、沈陽農業大學的國家山楂種質資源圃(沈陽)、中國農業科學院果樹研究所的國家梨、蘋果種質資源圃(興城)。其中,李杏圃保存資源1646 份,種質資源多樣性為世界之最;山楂圃保存資源447 份;梨、蘋果圃保存資源3359 份。
1.1.2畜禽方面全省現有各類畜禽遺傳資源保存單位10 家,承擔凌源民豬(荷包豬)保種場、建昌民豬(荷包豬)保種場、遼寧黑豬保種場(丹東)、遼寧黑豬保種場(昌圖)、遼寧絨山羊保種場(2 個)、豁眼鵝保種場、中蜂保種場(2 個)、復州牛保種場、大骨雞保種場(莊河)、大骨雞保種場(大連)、柞蠶種質資源庫。共保存畜禽遺傳資源8072 頭(只),蜂遺傳資源172 群,柞蠶遺傳資源66 份,基本建立了原產地保護與異地保護相結合的畜禽遺傳資源保護體系,地方特色畜禽遺傳資源得到有效保護。荷包豬、復州牛、遼寧絨山羊、豁眼鵝、大骨雞、中蜂等6 個地方畜禽品種列入國家級畜禽遺傳資源保護名錄[7],荷包豬、遼寧黑豬、復州牛、沿江牛、遼育白牛、遼寧絨山羊、豁眼鵝、大骨雞、中蜂等9 個畜禽品種列入省級保種目錄[8]。
1.1.3水產方面全省現有各類水產種質資源保存單位15 家,分別是刺參水產種質資源場、蝦夷馬糞海膽水產種質資源場、魁蚶水產種質資源場、黃顙魚水產種質資源場、中華絨螯蟹水產種質資源場、鱖水產種質資源場、大連三山島海域水產種質資源保護區、大連海洋島水域水產種質資源保護區、大連獐子島海域水產種質資源保護區、大連圓島海域水產種質資源保護區、雙臺子河口海蜇中華絨螯蟹水產種質資源保護區、大連遇巖礁海域水產種質資源保護區、遼寧渾河源細鱗魚水產種質資源保護區、遼東灣水產種質資源保護區、葫蘆島市建昌六股河中華鱉水產種質資源保護區。保存種質資源85.18 萬組,鑒定評價54 組,涵蓋鯰魚、鏡鯉、刺參、海蜇等140種。刺參、皺紋盤鮑、光棘球海膽、海蜇、細鱗魚、中華鱉、中華絨螯蟹、瓦氏雅羅魚等73 種水產種質資源被列入國家級重點保護經濟水生動植物資源名錄。建有國家級水產種質資源保護區8 個,省級水產種質資源保護區1 個[9]。保護面積13480.9hm2,其中核心區面積5185.4hm2。
1.1.4農業微生物方面全省現有農業微生物種質資源保護單位5 家,承擔食用菌種質資源庫、農業微生物種質資源庫、農業環境微生物種質資源庫、植保微生物種質資源庫、蛹蟲草種質資源庫等5 個種質資源庫。保存5000 余種微生物種類約60000 份。
1.2種質資源挖掘利用情況遼寧省充分發揮科研院所與高校的科技優勢,積極開展良種聯合攻關工作,為加快現代種業發展作出了重要貢獻。建立了農業種質資源分子評價與基因挖掘技術體系,開展種質資源表型與基因型精準鑒定評價,創制了一批新品種,推動了相關產業高質量跨越式發展。
先后選育玉米新品種300 余個,累計推廣1.33億hm2(20 億畝),創造了巨大的經濟效益和社會價值。選育水稻新品種138 個,占全省水稻種植面積的80%以上。創制出特色專用高粱親本系1200 余份,育成品種44 個,累計推廣123.89 萬hm2(1858.4萬畝),新增效益46.5 億元。遼寧省農業科學院自主選育推廣“阜花”系列花生新品種22 個,比原來主推的外引品種平均增產15%~20%,種植面積占遼寧花生總面積40%以上。育成“遼豆”系列大豆品種72 個,遼豆11 號成為全國含油量最高(22.84%)的大豆品種。鐵嶺市農業科學院選育的鐵豐18 號是我國適應性最廣、種植面積最大的春播大豆品種,曾獲國家發明一等獎。遼寧省果樹研究所選育果樹新品種110 余個,沈陽農業大學培育了我國第一個具有自主知識產權的樹莓新品種秋萍。遼寧省農業科學院育成的粉果西紅柿新品種遼粉185、園藝504成為全省主推品種,大蔥品種占全省生產面積的30%以上,居國內領先水平。遼寧省蠶業研究與應用始終處于國際領先水平,設有國際野蠶研究中心,創制選育新品種50 余個,累計推廣面積占全國適宜面積的80%,取得直接經濟效益50 多億元。
農業種質資源保護是一項系統性工程,具有公益性、長期性的屬性,需要保證持續穩定的投入。加大對農業種質資源庫(圃、場)建設的支持力度,提高建設標準,完善設施功能,才能確保農業種質資源保護工作持續推進。遼寧省內種質資源平臺經過多年的運行呈現出了諸多問題。
2.1平臺分散,技術標準不達標省內每個育種單位或每名育種者都有各自的種質資源保護方式,但大多無法達到國家標準。存在前期預處理不規范,烘干標準不達標等情況,種質資源分類不標準,容易混淆。目前唯一達到國家保存標準的只有遼寧省農業科學院的種質資源庫,但也存在庫容嚴重不足和保存設備老化等問題。
2.2儀器設備不夠完善,基因挖掘不充分省內現有種質資源保存與創新利用平臺主要集中在高校和科研院所以及個別企業,屬于公益性、基礎性工作,投入不大,缺少先進的儀器設備,致使許多種質資源材料得不到有效的鑒定評價和綜合利用。
2.3人員隊伍相對分散,管理體制不夠健全部分研究單位單獨設立資源保存的部門和人員,從事資源保存和鑒定評價的科技人員少,大多數科技人員兼職從事資源工作。資源保存利用方面的培訓和繼續教育工作也相對不足。缺乏健全的種質資源知識產權保護條例。基礎研究和應用研究脫節,資源收集保存和種質創制利用研究各自為戰,各平臺開放共享不足,沒能構成協同創新的關系。
3.1提升種質資源保護能力建設對現有條件落后的種質資源庫(圃、場)進行升級改造,按照國家標準完善配套設施,以滿足種質資源保護需要,逐步實現全省種質資源規范登記保存。
3.2加大種質資源優異基因挖掘力度搭建一批圍繞主基因型鑒定平臺和表型鑒定平臺,重點開展重要性狀遺傳解析、生物數字育種技術、種質資源發掘與創新等工作,爭取創制一批具有遼寧代表性的新品種。
3.3加強人才隊伍建設,健全管理體制通過學習培訓,全面提升專業技術人員的業務知識素能,不斷提高工作能力水平。建設一支資源收集保存、表型鑒定評價、重要遺傳性狀挖掘、新種質創制的創新團隊。