




摘要:農作物種質資源是現代種業發展的戰略性資源,地方特色農作物種質資源是農業種源的核心組成部分,常常具有明顯的特征和穩定的性狀,是選育農作物新品種的基礎材料。通過分析上海市第三次農作物種質資源普查數據,發現上海市在地方特色農作物種質資源的保護和開發利用上取得了一定成績,但整體還不能滿足本市現代農業發展的需求,還存在著地方特色種質資源品種退化、種質資源優勢基因發掘利用能力不足、種質資源鑒定評價沒有規范化程序和標準以及種質資源保護利用資金不足等問題。通過問題分析和對策研究,以期探索出一條適合上海市發展的地方特色農作物種質資源保護和開發利用之路。
關鍵詞:地方特色農作物;種質資源;保護;利用;現狀;對策;上海
Current Situation and Countermeasures for the Protection and Utilization of Local Characteristic Crop Germplasm Resources in Shanghai
GU Qinqin,LOU Jianfeng,YAO Danqing,LIU Jian,LI Maobai
(Shanghai Agricultural Technology Extension and Service Center,Shanghai 201103)
農作物種質資源是種業科技創新的源頭,是現代種業發展的基礎,是保障國家糧食安全與重要農產品供給的戰略性資源[1-3]。全面普查、收集、保護與利用農作物種質資源,對摸清資源家底、保護資源多樣性、促進種業科技創新、提升種業競爭力、保障糧食安全和農產品有效供給等都具有十分重要的意義[4-5]。上海市歷來重視種質資源的保護和利用工作,曾分別于1956-1957年、1979-1983年和2005年開展過3次全市范圍的農作物種質資源調查與征集,水稻、玉米、小麥、大麥、油菜、大豆及蔬菜等一大批地方品種資源得到集中保護。2020年本市啟動了第三次全國農作物種質資源普查與收集行動,歷經2年多,共收集新農作物種質資源834份,并于2023年2月通過農業農村部組織的第二批驗收,標志著本市種質資源保護利用工作又取得一階段性成效。
當前,推動現代種業高質量發展,開展種質資源精準鑒定和優異基因資源發掘利用,是大力提升上海市農作物生物育種創新能力與產業化水平的有效手段[6]。地方特色種質資源品種是在當地自然條件和生產條件下,經過較長時間選擇和培育的特征明顯、生產性能穩定的品種[7-8]。這些品種多以地域命名,是當地農耕文化的載體和符號,承載著很多人的鄉愁記憶。充分重視地方特色種質資源品種的價值和作用,加強對這些資源的保護、鑒定、開發和利用,可以讓這些老品種煥發新活力,助力打好種業“翻身仗”。
1 地方特色優異農作物種質資源品種的特點
1.1 地域性強,地方特色顯著 地方特色農作物種質資源品種一般是指來源于一定地域,特定范圍內被當地百姓普遍認可,具有良好的社會影響力的特色農作物品種[9]。由于當地獨特的氣候差異性及土壤養分狀況等,這些品種往往都有比較強的地域限制性,一旦被推廣到其他地方,某些典型特性很可能會消失,丟失地方品種的遺傳多樣性。
1.2 風味獨特,社會影響力高 地方特色農作物種質資源品種常常由于其獨特的色香味口感或特有的形態特征,在當地農作物生產中具有被意識形態化認可的特點[9-10]。這些地方特色農作物種質資源品種相當一部分已經作為特色農作物或農產品,被商品化注冊或申請了國家農產品地理標志,在市場上樹立了品牌,有一定商品知名度,有較高生產效益。
1.3 易于留種,當地種植年限長 地方特色農作物種質資源品種一般都是早期被馴化、培育出來的品種,在當地具有一定種植規模[11],且多年來種植面積相對穩定。有的在當地已經種植上百年,具有悠久的種植歷史。這些地方特色品種一般都是自花授粉或常異花授粉作物,雜交結實率較低,當地種植戶通過田間選取具有典型特性、長勢良好的單株可進行自留種,滿足下一年種植需求。
2 上海第三次全國農作物種質資源普查與收集行動新收資源情況與分析
2.1 普查與收集行動覆蓋的涉農區 上海市第三次全國農作物種質資源普查與收集行動覆蓋全部9個涉農區,涉及102個鄉鎮、355個行政村,兼顧了本市所有生態類型和作物類型(表1)。所有普查和系統調查區都是傳統的農業種植區,作物生產歷史悠久,類型多樣,地方特色資源豐富。各調查組通過查閱檔案、實地走訪、廣泛調研等方式,對各區農作物種質資源變遷情況進行了深入調查,了解當地1956年、1981年和2014年的氣候、人口、土地、經濟狀況和農作物種植情況,摸清了家底,為征集當地古老、特有、珍稀、名優的地方作物品種和野生近緣植物種質資源打下堅實基礎。
2.2 普查與收集行動覆蓋的農作物類型 本次普查與收集行動覆蓋了上海市全部農作物類型,主要包括糧食作物、經濟作物、蔬菜、果樹和牧草綠肥等。收集的資源類型均為當地使用年限達30年以上的老品種和相關作物的野生近緣種,樣本來源主要是當地農技人員和農民收集的種子、林場果木和野生植株等。從收集資源的作物種類看,糧食作物16種405份,蔬菜49種372份,果樹6種17份,經濟作物6種39份,牧草綠肥1種1份(圖1)。從收集資源的樣本類型看,包括種子、果實、枝條、植株、塊莖5類繁殖材料,其中種子類樣本791份,占94.8%;枝條類樣本17份,占2.0%,主要是果樹;果實類樣本12份,占1.4%;塊莖類樣本13份,占1.6%;植株類樣本1份,占0.1%(圖2)。基本實現了本市轄區內主要區域、作物種類和類型的全覆蓋,做到了資源的“應查盡查,應收盡收,應交盡交,應保盡保”。
3 上海市地方特色農作物種質資源推薦和認定情況
通過各調查組對本市第三次全國農作物種質資源普查與收集行動收集的834份資源逐一核查梳理,全市共遴選到各區推薦的較具地方特色的農作物種質資源43個。通過查詢當地志書、統計年鑒等檔案,這43個種質資源中,可查詢到的在當地種植年限達80年及以上的有26個,占比60.5%;已經申請國家地理標志的有11個,占比25.6%(表2)。
地方特色資源開發利用不僅促進了相關產業和地方經濟的發展,也帶動了農民增收。各調查組通過調研和信息收集,統計到2021-2023年所收集的種質資源用于種業創新的情況。據統計,上海市不少地方特色農作物種質資源已經擁有一定的種植面積,具有一定的產業化開發規模,產生了較好的經濟效益。截至2023年,上海市已從地方特色資源中挖掘優異基因9個,創制新種質10個,培育新品種1個,申請新品種保護權1個,共計種植面積733.3hm2(1.1萬畝),經濟效益增量5884萬元。其中,經濟效益達1000萬元以上的有3個(崇明金瓜、崇明白扁豆、崇明甜蘆粟),500萬~1000萬元的有2個(崇明小菠菜和崇明香酥芋),100萬~500萬元的有3個(嘉定白蒜、三林崩瓜和亭林雪瓜)。
4 上海市地方特色農作物種質資源保護和開發利用現狀及問題
4.1 種質資源保護和利用程度區域間不平衡 根據統計情況,本市地方特色農作物種質資源開發利用的產業化程度和經濟效益情況各區間較不平衡。從地域分布來看,3年經濟效益達100萬元以上的種質資源主要集中在崇明區,有5個。另外3個產業化開發經濟效益達100萬元以上的資源分別在嘉定區、金山區和浦東新區。其他部分區沒有或只有少量特色資源產業化應用案例,體量小,經濟效益不高。
4.2 部分地方特色農作物種質資源品種退化較嚴重 由于常年種植、種植戶自行選留種、相互換種以及多年來持續引進外地新品種等情況,上海市部分地方特色農作物種質資源品種存在新老品種混雜、變異性狀較多、種性退化等問題,田間表現就是典型特征不一致、整齊度差、熟期差異明顯、抗性衰退等,給地方特色農作物種質資源的保存和利用帶來困擾,品種種性的退化和品質的下降直接影響著產業鏈的延伸。
4.3 種質資源優勢基因發掘利用能力不足 目前上海市地方特色農作物種質資源的開發利用仍多以直接利用為主,經濟效益主要來源于典型性狀的直接使用或特有成分含量的提取等,在挖掘優異基因、創制新種質、運用生物技術培育優良新品種等方面創造性工作的開展還不足。地方特色農作物種質資源品種主要以原材料輸出的現狀還未改變,相關資源有效開發的新局面也很難打開。
4.4 種質資源鑒定評價沒有規范化程序和標準 破解地方特色農作物種質資源品種退化難題的唯一方法就是利用好繁殖鑒定,通過深度鑒定評價維持特色品種原有特性和品質,保護古老資源的典型優良特性。目前在地方特色資源中廣泛開展這項工作的難點在于沒有各類作物鑒定評價規范化的程序和標準,鑒定方法主要由相關產業化開發企業或相關農業技術人員等自行摸索,很有可能丟失特色資源原有的特性,失去特色資源產業發展的意義。
4.5 種質資源保護利用資金不足 特色資源的產業化發展需要大量資金,雖然近年上海市市區兩級政府圍繞地方特色資源品牌樹立,結合當地特色農作物資源品種生產實際和市場發展狀況,逐年增加資金的投入,引導地方特色資源產業發展的整體方向。但資金不足仍然是制約全市地方特色農作物種質資源品種產業化進程的一大因素。目前全市除崇明等少數幾個區在地方特色農作物種質資源品種方面提前進行了整體謀劃、統籌推進,開發利用情況較好外,絕大多數資源品種市場化程度較低,產品附加值不高,經濟效益不高,導致企業不愿加大投資力度,影響產業鏈的延伸,不利于地方特色農作物種質資源的產業發展。
5 地方特色農作物種質資源保護和開發利用對策與建議
5.1 針對不同資源類型,采取分級分類開發利用的模式 針對三林崩瓜、亭林雪瓜、七寶黃金瓜、崇明金瓜、嘉定白蒜及蘭花茄等產業化開發企業與當地農技部門科企合作研究較早,品種典型特征特性已明確鑒定評價,且開發利用相對成熟的地方特色資源品種,應擴大試驗示范面積,大力講好品牌故事,宣傳營造地產特色產品市場氛圍,深層次挖掘特色資源產業的經濟價值,延長產業鏈,提高產品附加值。針對具有優良性狀,擁有潛在開發利用價值,但由于產量低、抗性差,開發利用受阻,產業化效益不高的地方特色資源品種,應在繁殖保護基礎上挖掘優良基因,對品種進行改良創新,培育高產、優質、多抗的品種。針對目前尚未發現特別重要利用價值的資源,先保存保護,用于品種演變進化規律研究,通過后續不斷深入的鑒定評價,逐步發揮其科研和產業化利用價值。
5.2 制定標準,規范流程,做好地方特色資源提純復壯和留種工作 地方特色農作物種質資源的保護利用,繁殖保護是基礎,必須制定鑒定評價標準,形成規范化流程,充分利用好繁殖鑒定,把地方特色資源的提純復壯和保存放在首要位置。每年對保護品種的生物學特性、生態適應性和抗性等進行觀察和調查,通過查閱當地志書、統計年鑒的記載,邀請當地老一輩農技人員和老農共同參與地方特色資源品種的鑒定和篩選等方法,對符合該種質資源特性的單株進行重點培育,保留該種質原有獨特風味,做好留種工作,維持特色品種的典型特性。
5.3 加大科研投入力度,提升種質資源優勢基因發掘利用能力 地方特色農作物種質資源品種產業化開發企業應主動作為,借助科研院校和農技推廣部門的技術力量,積極開展科企合作。注重從分子、基因層面進行精細化、深度的鑒定評價,深入挖掘優良、特異基因,創制新種質,運用生物技術提供基因資源儲備,培育優良新品種,保障地方特色農作物資源品種開發利用可持續發展。
5.4 拓寬資金投入來源,促進特色農作物開發產業發展 地方特色農作物種質資源的保護利用是一個長期的系統工程,很多資源無法在短期內顯示其經濟價值,需要市區兩級政府做好農業統籌規劃,增加資金的扶持,參與推進地方特色農作物種質資源特色品牌的建立。同時,通過各項政策支持,給予地方特色資源開發利用企業貸款、稅收等優惠,有效解決地方特色資源產業化開發企業融資難等問題,激發相關投資企業的積極性,推動地方特色農作物資源品種開發利用良性發展。
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(收稿日期:2024-02-26)