賈新宇,史珂萌,張清洋,胡亞萍,程顯好,蓋宇鵬**
(1.魯東大學(xué)農(nóng)學(xué)院,山東 煙臺(tái) 264025;2.慶元縣食用菌產(chǎn)業(yè)中心,浙江 慶元 323800;3.生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所,江蘇 南京 210042)
灰樹花[Grifola frondosa(Dicks.)Gray]是一種珍稀的食藥兼用大型真菌,又稱蓮花菌、栗蘑、云蘑,在日本稱為舞茸(Maitake)[1-4]。我國有悠久的灰樹花采集、食用歷史,公元2世紀(jì)《太上靈寶芝草品》中將灰樹花比作“白玉芝”,宋代陳仁玉的《菌譜》也有記載,認(rèn)為灰樹花“味甘、平、無毒,可治痔瘡”[5]。
我國自20世紀(jì)80年代始引進(jìn)日本灰樹花菌種,首次在慶元縣開展了相關(guān)栽培試驗(yàn),經(jīng)過多年的研究和推廣,2011年我國的灰樹花產(chǎn)量達(dá)到2萬噸,2018年產(chǎn)量達(dá)到2.87萬噸[6-8]。相較于我國,日本對(duì)灰樹花記載較晚,直到1709年貝原益軒所著的《大和本草》才出現(xiàn)相關(guān)記述,但1947年日本即實(shí)現(xiàn)了灰樹花的人工馴化栽培,隨著育種技術(shù)的發(fā)展,多個(gè)灰樹花品種相繼投入市場(chǎng)[9-10]。
日本是食用菌種業(yè)產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國,是食用菌品種權(quán)保護(hù)體系最為完善的國家之一,如日本培育出了世界上第一個(gè)白色金針菇品種M50和多達(dá)203個(gè)香菇(Lentinula edodes) 品種[11]。日本早期對(duì)食用菌品種權(quán)重視不足,菌種被肆意復(fù)制繁育,一度造成食用菌產(chǎn)品良莠不齊。為此,日本于1978年將食用菌列為《種苗法》的保護(hù)對(duì)象,并規(guī)定注冊(cè)品種的保護(hù)期為20年[12]。1981年日本加入1978年文本的《國際植物新品種保護(hù)公約》 (以下簡(jiǎn)稱UPOV公約),加強(qiáng)了對(duì)生產(chǎn)材料的保護(hù)。為了更進(jìn)一步規(guī)范市場(chǎng),保護(hù)育種者的權(quán)益,1998年加入1991年文本的UPOV公約。將品種的衍生品種納入保護(hù)范圍,并在2004年實(shí)施《種苗修改法》,形成較完備品種保護(hù)體系[13]。
1978年起,日本實(shí)行品種授權(quán)制度,1982年開始第一個(gè)灰樹花品種權(quán)申請(qǐng),經(jīng)過近40年的發(fā)展,形成了以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向、育種企業(yè)為主體的品種權(quán)布局模式[12]?;覙浠ㄊ侨毡臼秤镁N、品種權(quán)保護(hù)方面的典型物種之一,至今已有70余年的栽培、育種歷史,其品種權(quán)布局和保護(hù)制度模式值得深入探討和借鑒。
日本最早從事灰樹花栽培研究的學(xué)者是伊藤一雄和廣江勇[10]。日本灰樹花在1947年栽培馴化成功后,經(jīng)過30余年的研究和發(fā)展,20世紀(jì)80年代初開始規(guī)?;a(chǎn),1992年產(chǎn)量達(dá)到8 950 t,產(chǎn)值99億日元[10]。由于灰樹花產(chǎn)品在日本民眾中的接受度較高,目前市場(chǎng)規(guī)模僅次于香菇與金針菇(Flammulina velutipes),但日本的總體產(chǎn)量受限,從中國進(jìn)口量較大,這也促進(jìn)了我國灰樹花產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[7,14-15]。日本深入研究了灰樹花的藥用功效[16],Ohno報(bào)道灰樹花多糖具有抗腫瘤功能[17];南波宏明證明灰樹花萃取物有抵抗艾滋病的功效[18];其活性成分在抗病毒、降血糖、增強(qiáng)免疫系統(tǒng)方面的療效也有相關(guān)報(bào)道[19-20],在日本、美國已開發(fā)為抗癌、保健藥物[21-22]。
日本灰樹花品種權(quán)布局和保護(hù)工作開展以來,截止2020年底,灰樹花品種申請(qǐng)量共計(jì)49個(gè),已經(jīng)授權(quán)了44個(gè)[23]。
通過日本農(nóng)林水產(chǎn)省品種權(quán)檢索[23],截止2021年,日本共有10家育種企業(yè)、1家科研機(jī)構(gòu)、1家地方政府提出了49個(gè)灰樹花品種申請(qǐng),其中24個(gè)在2000年前完成申請(qǐng),其統(tǒng)計(jì)情況見圖1。
圖1 日本灰樹花申請(qǐng)量統(tǒng)計(jì)Fig.1 Application statistics of Grifola frondosa in Japan
由圖1可知,2008年申請(qǐng)的數(shù)量最多。在申請(qǐng)的各企業(yè)中森產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社(森産業(yè)株式會(huì)社)和雪國舞茸株式會(huì)社(株式會(huì)社雪國まいたけ)共計(jì)申請(qǐng)23個(gè)品種,占日本灰樹花品種申請(qǐng)量的46.94%,是日本灰樹花品種權(quán)領(lǐng)域布局較早的機(jī)構(gòu)。1990年前森產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社(森産業(yè)株式會(huì)社)是日本灰樹花品種唯一的申請(qǐng)人,1982年申請(qǐng)了日本最早的灰樹花品種森M52號(hào),1990年前已完成7個(gè)品種的申請(qǐng),較早投入到灰樹花品種權(quán)布局。
相較于森產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社(森産業(yè)株式會(huì)社),雪國舞茸株式會(huì)社(株式會(huì)社雪國まいたけ)參與稍晚,但品種申請(qǐng)集中度非常高,1990年提出第1個(gè)品種申請(qǐng),至1997年已完成7個(gè)品種申請(qǐng),占自身灰樹花品種53.85%的申請(qǐng)量。
北都株式會(huì)社(ホクト株式會(huì)社)和一正魚板株式會(huì)社(一正蒲鉾株式會(huì)社)是2000年后的主要參與者,共提出16個(gè)品種申請(qǐng),除了上述4家機(jī)構(gòu),其余申請(qǐng)者僅有零星品種進(jìn)行了申請(qǐng)。日本灰樹花品種申請(qǐng)高峰期在1995年~2008年,2011年后顯著減少,2013年~2017年連續(xù)5年出現(xiàn)無新品種申請(qǐng)現(xiàn)象,表明日本灰樹花品種布局已基本完成。
日本灰樹花品種的申請(qǐng)因產(chǎn)業(yè)興而行,由于專業(yè)性強(qiáng)、技術(shù)門檻高,所以申請(qǐng)者集中度較高。
日本灰樹花品種授權(quán)率很高,根據(jù)日本農(nóng)林水產(chǎn)省品種權(quán)檢索[23],其品種授權(quán)情況統(tǒng)計(jì)見圖2。
圖2 日本灰樹花授權(quán)量統(tǒng)計(jì)Fig.2 Statistics of authorized amount of Grifola frondosa in Japan
由圖2可知,2010年被授權(quán)的品種最多。截止2020年12月,日本灰樹花共授權(quán)44個(gè)。1993年雪國舞茸株式會(huì)社(株式會(huì)社雪國まいたけ)的雪國舞1號(hào)、2011年北都株式會(huì)社(ホクト株式會(huì)社)Grifon1488被撤銷;木溪產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社(株式會(huì)社かつらぎ産業(yè))、千曲化成株式會(huì)社(株式會(huì)社千曲化成)所申請(qǐng)品種尚在審定中。因此歷史授權(quán)率達(dá)到89.79%,說明申請(qǐng)者工作基礎(chǔ)較好。
品種申請(qǐng)周期逐漸縮短。從審定年限的角度看,2001年之前共23個(gè)授權(quán)品種,品種審定周期長(zhǎng),平均審定年限4.09年;2001年之后21個(gè)授權(quán)品種,品種審定周期短,平均審定周期2.52年。表明日本灰樹花品種審定周期逐漸縮短,審定方式不斷優(yōu)化,對(duì)育種者更加有利。
育種企業(yè)是日本灰樹花育種主體。授權(quán)主體中,企業(yè)有41個(gè),占比93.18%,與科研機(jī)構(gòu)和地方政府相比具有主導(dǎo)優(yōu)勢(shì);地方政府擁有2個(gè),占比4.55%;科研院所擁有1個(gè),占比2.27%。排名前四的育種企業(yè)擁有授權(quán)品種37個(gè),占總授權(quán)量84.09%,企業(yè)通過形成體系的育種積累大量品種保證企業(yè)的優(yōu)勢(shì)地位,產(chǎn)業(yè)巨頭支配了日本灰樹花產(chǎn)業(yè),授權(quán)量排名前四位的企業(yè)與申請(qǐng)量企業(yè)排名一致。
根據(jù)源日本農(nóng)林水產(chǎn)省品種權(quán)檢索[23]統(tǒng)計(jì),日本灰樹花品種權(quán)時(shí)間分析結(jié)果見表1。
表1 日本灰樹花授權(quán)品種一覽表Tab.1 List of authorized varieties of Grifola frondosa in Japan
由表1所示,日本灰樹花品種權(quán)壽命在15年以上的長(zhǎng)壽品種與5年以下的短壽品種較少,5年~15年的中壽品種多,平均壽命9.93年。品種權(quán)時(shí)效12年以上的19個(gè)品種,其中雪國舞茸株式會(huì)社(株式會(huì)社雪國まいたけ) 的“雪國舞”系列共9個(gè)品種,雪國舞10號(hào)壽命達(dá)18年;北都株式會(huì)社(ホクト株式會(huì)社) 的“ホクト”系列共4個(gè)品種,其中ホクトMY-75號(hào)、ホクトMY-95號(hào)時(shí)效長(zhǎng)達(dá)20年,菌株本身性狀穩(wěn)定。值得注意的是“ホクト”“Grifon”系列全為有效品種,ホクトNT-100號(hào)菌已栽培15年,品種權(quán)依然穩(wěn)定;森產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社(森産業(yè)株式會(huì)社)“森M”系列共2個(gè)品種,森M60號(hào)時(shí)效15年;日本生物技術(shù)株式會(huì)社(株式會(huì)社バイオテクノジャパン)、村田產(chǎn)業(yè)有限公司(有限會(huì)社村田産業(yè))、北海道綜合研究機(jī)構(gòu)(北海道立総合研究機(jī)構(gòu)) 各1個(gè)品種。
從品種的數(shù)量與壽命來看,北都株式會(huì)社(ホクト株式會(huì)社)與雪國舞茸株式會(huì)社(株式會(huì)社雪國まいたけ) 的灰樹花品種在推廣栽培方面更具優(yōu)勢(shì)。
日本灰樹花有效品種權(quán)現(xiàn)集中在大型專業(yè)菌種生產(chǎn)企業(yè)中,但企業(yè)對(duì)待有效品種權(quán)的重視程度不一,根據(jù)日本農(nóng)林水產(chǎn)省品種權(quán)檢索[23],灰樹花有效品種權(quán)分析結(jié)果見表2。
表2 日本灰樹花有效品種統(tǒng)計(jì)Tab.2 Statistics of effective varieties of Grifola frondosa in Japan
由表2可知,截止2021年1月,日本12家申請(qǐng)灰樹花的機(jī)構(gòu)中已有6家的品種全部失效(超過保護(hù)期的品種),目前具有效品種權(quán)的僅剩16個(gè),被5家企業(yè)1家科研機(jī)構(gòu)擁有。3家企業(yè)擁有13個(gè)品種,占81.25%,集中度較高。森產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社(森産業(yè)株式會(huì)社)擁有10個(gè)授權(quán)品種,但有效品種權(quán)僅剩1個(gè),在灰樹花領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)在衰減,也說明企業(yè)育種的工作重心發(fā)生了轉(zhuǎn)移。北都株式會(huì)社(ホクト株式會(huì)社)擁有5個(gè)有效品種,品種權(quán)壽命較長(zhǎng),申請(qǐng)量不斷增加,企業(yè)活力強(qiáng),競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)大,說明企業(yè)研發(fā)力量不斷強(qiáng)化。雪國舞茸株式會(huì)社(株式會(huì)社雪國まいたけ)、一正魚板株式會(huì)社(一正蒲鉾株式會(huì)社) 各擁有4個(gè)有效品種,但雪國舞茸株式會(huì)社(株式會(huì)社雪國まいたけ)在2010年獲得雪國舞12號(hào)、雪國舞13號(hào)授權(quán)后便再無新授權(quán),而一正蒲鉾株式會(huì)社在2010年、2012年、2015年、2020年均有新品種授權(quán),在灰樹花產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域更具優(yōu)勢(shì)。
關(guān)東地區(qū)率先布局灰樹花育種,目前中部地區(qū)、關(guān)東地區(qū)共同引領(lǐng)日本灰樹花育種產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。日本灰樹花品種權(quán)申請(qǐng)者的地域分布情況見表3[23]。
表3 日本灰樹花品種權(quán)申請(qǐng)者的地域分布Tab.3 Geographical distribution of applicants for variety right of Grifola frondosa in Japan
由表3可知,截止2020年底,日本申請(qǐng)灰樹花品種的機(jī)構(gòu)共12家,關(guān)東地區(qū)4家企業(yè),分布在栃木、群馬、東京3個(gè)縣,其中森產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社(森産業(yè)株式會(huì)社) 于1982申請(qǐng)灰樹花“森M52號(hào)”,是日本首個(gè)申請(qǐng)灰樹花品種的企業(yè)。中部地區(qū)4家企業(yè),新潟、長(zhǎng)野各有2家企業(yè),灰樹花品種申請(qǐng)晚于關(guān)東地區(qū)13年,直至1995年才由北都株式會(huì)社(ホクト株式會(huì)社)申請(qǐng)了該地區(qū)第一個(gè)灰樹花品種“ホクトMY-75號(hào)”,但中部地區(qū)總申請(qǐng)量最高,目前4家企業(yè)共申請(qǐng)品種31個(gè),占63.27%。東北地區(qū)的秋田縣政府與北海道地區(qū)的科研機(jī)構(gòu)各獨(dú)立培育灰樹花品種,關(guān)西地區(qū)的和歌山縣、九州地區(qū)的宮崎縣各擁有1家企業(yè)。
中部地區(qū)與關(guān)東地區(qū)擁有發(fā)展灰樹花行業(yè)的優(yōu)勢(shì)條件,經(jīng)過多年的發(fā)展已擁有8家企業(yè)共申請(qǐng)44個(gè)灰樹花品種,是日本灰樹花育種產(chǎn)業(yè)的核心。日本四面環(huán)海,氣候濕潤(rùn)屬季風(fēng)氣候區(qū),關(guān)東地區(qū)位于本州島中部,地形平坦、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),超過1/3的人口聚集于此,擁有廣闊的食用菌消費(fèi)市場(chǎng),該地區(qū)灰樹花品種主要為“森M”系列,共計(jì)13個(gè)品種。中部地區(qū)毗鄰日本海與太平洋,中部高地屬內(nèi)陸氣候,沿海地區(qū)多雨雪,氣候類型多樣,該地區(qū)灰樹花品種主要為“雪國舞”“IM-BM”“IM-WM”“ホクト”系列,共計(jì)31個(gè)品種。北海道地區(qū)與東北地區(qū),地形多山地,冬季寒冷,人口較少,僅有3個(gè)灰樹花品種。九州地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá),但僅1個(gè)灰樹花品種。
日本灰樹花品種數(shù)量排名前4家企業(yè)均為綜合性企業(yè),其企業(yè)情況統(tǒng)計(jì)見表4,其傾向度分析見圖3[23]。
表4 日本灰樹花企業(yè)情況表Tab.4 Characteristics of Japanese Grifola frondosa enterprises
圖3 授權(quán)品種排名前4位企業(yè)傾向度分析圖Fig.3 Tendency analysis of top 4 enterprises in authorized varieties
由圖3、表4可知,雪國舞茸株式會(huì)社(株式會(huì)社雪國まいたけ)、森產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社(森産業(yè)株式會(huì)社)、北都株式會(huì)社(ホクト株式會(huì)社)均擁有完善的育種、栽培、加工、銷售產(chǎn)業(yè)鏈,可以精確掌握市場(chǎng)動(dòng)態(tài),研發(fā)符合消費(fèi)者需求的新品種;一正魚板株式會(huì)社(一正蒲鉾株式會(huì)社)其主要產(chǎn)業(yè)為水產(chǎn)品的養(yǎng)殖加工,但仍有完備的食用菌育種、栽培、銷售中心,灰樹花是該企業(yè)的主要布局品種[24-27]。雪國舞茸株式會(huì)社(株式會(huì)社雪國まいたけ)是日本灰樹花領(lǐng)域的龍頭企業(yè),該企業(yè)不但擁有最多的授權(quán)品種,而且是日本獲得灰樹花專利最多的機(jī)構(gòu),現(xiàn)階段已成為日本最大的灰樹花制造商,但在2010年后便停止對(duì)灰樹花新品種的研發(fā),使該企業(yè)在灰樹花領(lǐng)域的地位面臨挑戰(zhàn)[28-29]。森產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社(森産業(yè)株式會(huì)社)等其他企業(yè)更多專注于灰樹花產(chǎn)品的生產(chǎn)銷售,對(duì)灰樹花專利的重視程度相對(duì)較低。
日本目前已完成灰樹花品種布局,但有效品種的增長(zhǎng)速率逐年減緩,在2005年~2010年為72.73%,2011年~2015年降低至21.43%,2016年~2021年僅為12.5%,新品種的研發(fā)速度逐漸降低。一方面說明灰樹花優(yōu)勢(shì)品種越來越集中到部分品種上,另一方面說明傳統(tǒng)的雜交育種等方式在灰樹花育種方面也遇到了瓶頸,新品種的產(chǎn)出需要更先進(jìn)的育種手段輔助。
日本的食用菌企業(yè)中,以灰樹花為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的僅有雪國舞茸株式會(huì)社(株式會(huì)社雪國まいたけ),多數(shù)企業(yè)將灰樹花作為分支產(chǎn)業(yè),也從側(cè)面反應(yīng)了日本灰樹花產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿Σ蛔?。因?yàn)閯趧?dòng)力成本等因素,日本的灰樹花栽培成本更高,近幾年崛起的中國食用菌產(chǎn)業(yè)為其來帶來很大的沖擊,產(chǎn)業(yè)發(fā)展的停滯也影響了育種的進(jìn)程。
灰樹花、靈芝(Ganoderma lingzhi)等食(藥)用菌的活性成分具有廣泛的藥理作用且毒副作用較小,因此相關(guān)專利技術(shù)逐年增多,產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速[29-32]。目前我國已成為灰樹花專利第一申請(qǐng)國,近年來灰樹花相關(guān)專利的申請(qǐng)量遙遙領(lǐng)先[29,33]。但由于起步晚,相比日本依托完善的品種保護(hù)體系與大量品種的積累形成在灰樹花育種方面的優(yōu)勢(shì)地位,仍然無法撼動(dòng)。
我國品種權(quán)工作起步較晚,各個(gè)生產(chǎn)企業(yè)品種權(quán)保護(hù)意識(shí)薄弱,與發(fā)達(dá)國家相比,有很大差距,加上產(chǎn)品深加工不足,產(chǎn)品附加值低,一旦遭遇市場(chǎng)波動(dòng)極易造成產(chǎn)品積壓[34]。截止2019年,我國食用菌品種權(quán)申請(qǐng)量?jī)H43個(gè),且生產(chǎn)的食用菌菌種多來自國外[35]。日本實(shí)施《種苗修改法》后,我國在利用日本種源生產(chǎn)或改良的食用菌產(chǎn)品對(duì)日本出口將被征收高額專利費(fèi),這嚴(yán)重打擊我國食用菌出口貿(mào)易[36]。因此加強(qiáng)食用菌品種權(quán)工作迫在眉睫。
首先應(yīng)借鑒日本企業(yè)在新品種創(chuàng)新方面的主體地位,出臺(tái)系列措施加大企業(yè)的創(chuàng)新力度,挖掘企業(yè)的創(chuàng)新潛力,打破我國目前由高校、科研院所種業(yè)創(chuàng)新壟斷地位的局面。企業(yè)是品種創(chuàng)新的第一受益者,有動(dòng)力、有需求,企業(yè)作為品種創(chuàng)新第一主體符合發(fā)展規(guī)律。
現(xiàn)階段我國應(yīng)合理引進(jìn)食用菌品種,加快品種布局。我國食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,產(chǎn)量已達(dá)世界第一,但產(chǎn)品類型單一,且主要集中在大宗菇類,食用菌品種布局存在缺陷,加快食用菌品種布局是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展的重要方式[14,37]。目前我國獲得食用菌品種權(quán)的數(shù)量少,短時(shí)間內(nèi)培育出多樣的新品種相當(dāng)困難,引進(jìn)外國優(yōu)質(zhì)品種是快速完善品種布局的重要途徑。我國在菌種引進(jìn)時(shí)要注意其生態(tài)環(huán)境適應(yīng)性,尤其注重氣候的相似性。例如,日本關(guān)東地區(qū)與中部地區(qū)位于35°N~40°N,我國山東地區(qū)位于34°N~39°N,東臨太平洋西靠中國大陸地形復(fù)雜多樣。同屬季風(fēng)氣候區(qū),人口稠密經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),山東地區(qū)在引進(jìn)食用菌品種時(shí)可多加參考日本品種[38]。
應(yīng)盡快完善品種測(cè)試體系,加快食用菌新品種測(cè)試指南的制定(DUS測(cè)試指南)。我國的新品種DUS測(cè)試指南的研制起步晚,目前主要采用官方與育種者相結(jié)合的測(cè)試方法,測(cè)試范圍小且不完善[39]。早期我國食用菌菌種多來自國外,對(duì)品種測(cè)試需求少,品種權(quán)意識(shí)薄弱,導(dǎo)致食用菌DUS測(cè)試發(fā)展遲緩。隨著我國愈加重視知識(shí)產(chǎn)權(quán),食用菌的新品種研發(fā)也迎來熱潮,食用菌類《DUS測(cè)試指南》研制迫在眉睫。評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在注重特異性、穩(wěn)定性、新穎性的同時(shí),拓寬其覆蓋范圍,在立足于食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的同時(shí),盡快研制食用菌類《DUS測(cè)試指南》[40]。
日本灰樹花品種權(quán)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀,對(duì)我國食用菌種業(yè)發(fā)展有重要借鑒意義。我國應(yīng)當(dāng)充分借鑒種業(yè)發(fā)達(dá)國家經(jīng)驗(yàn),加快自身建設(shè),這樣才能在全球競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。