王興榮 張彥軍 李玥 李永生 祁旭升

摘要：甘肅是西部農(nóng)作物種質(zhì)資源大省，目前共保存各類農(nóng)作物種質(zhì)資源20萬余份，但面臨著種質(zhì)資源種群減少、瀕危物種激增、質(zhì)量下降、保護不徹底等問題。鑒于現(xiàn)有種質(zhì)資源保存條件簡陋，鑒定評價缺乏深度挖掘，優(yōu)異種質(zhì)及重大品種培育未取得突破等現(xiàn)狀，通過分析甘肅省種質(zhì)資源保護利用及種業(yè)發(fā)展存在的問題，從加強種質(zhì)資源收集與保護，夯實種業(yè)發(fā)展基礎(chǔ);加強種質(zhì)資源鑒定評價和育種創(chuàng)新;建立種質(zhì)資源保護利用的長效工作機制等方面提出加強種質(zhì)資源保護利用、推進種業(yè)振興的建議與對策。

關(guān)鍵詞：種質(zhì)資源;收集保存;鑒定評價;育種創(chuàng)新

中圖分類號：S-1? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1001-1463（2022）06-0019-03

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2022.06.004

Strengthening the Protection and Utilization of Germplasm Resources for Promoting the Revitalization of Seed Industry in Gansu Province

WANG Xingrong， ZHANG Yanjun， LI Yue， LI Yongsheng， QI Xusheng

（Crops Research Institute， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China）

Abstract： Gansu is a major crop germplasm resource province in western China， with more than 200，000 copies of various crop germplasm resources preserved， but the germplasm resources are faced with the phenomena of declining populations， proliferation of endangered species， declining quality， and incomplete protection. In view of current status i.e. the poor preservation conditions of existing germplasm resources， lackingin-depth excavation in the identification and evaluation of germplasm resources， and few breakthrough made in the breeding of excellent germplasm and major varieties. Throught the analysis of the issures in the protection and utilization of germplasm resouces and seed industry development， countemeasures and suggestions to strengthen the protection and utilization of germplasm resources and to promote the revitalization of seed industry in Gansu Province were proposed including strengthening collection and protection of germplasm resources for the foundation making of seed industry， strengthening the identification and evaluation of germplasm resourcesand breeding innovation， construction of long-term working mechanism for protection and utilization of germplasm resouces.

Key words： Germplasm resource; Collection and conservation; Identification and evaluation; Breeding innovation

農(nóng)為國本，種鑄基石。種子是農(nóng)業(yè)的芯片，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的“生命線”。農(nóng)作物種業(yè)是國家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性核心產(chǎn)業(yè)，是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、國家糧食安全的根本保障[1 ]。黨的十八大以來，以習近平同志為核心的黨中央高度重視糧食安全問題，明確提出了“確保谷物基本自給、口糧絕對安全”的新糧食安全觀，走出了一條中國特色糧食安全之路[2 ]。2021年7月，中央全面深化改革委員會第二十次會議審議通過了《種業(yè)振興行動方案》，更是將種業(yè)作為國家安全戰(zhàn)略的重要組成部分，提到了史無前例的高度，彰顯出中央推進種業(yè)振興的堅定決心。實現(xiàn)種業(yè)振興，加強種質(zhì)資源保護利用是當務之急。甘肅省是西部農(nóng)業(yè)大省，也是種質(zhì)資源大省，要實現(xiàn)種業(yè)振興，挑戰(zhàn)與機遇并存。應通過搶救性收集珍貴、稀有、瀕危、特有種質(zhì)資源，加快建設(shè)區(qū)域農(nóng)作物種質(zhì)資源庫、農(nóng)作物種質(zhì)資源保存基地與野生資源的原生境保護監(jiān)測基地，創(chuàng)建種質(zhì)資源管理與共享服務平臺、基因型-表型數(shù)據(jù)庫等措施，提高種質(zhì)資源利用效率，為實現(xiàn)甘肅省種業(yè)振興提供科技支撐。

1? ?甘肅農(nóng)作物種質(zhì)資源保護利用與種業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

甘肅省地處我國黃土高原、內(nèi)蒙古高原和青藏高原交匯地帶，境內(nèi)區(qū)域分異變化明顯，蘊藏著豐富的農(nóng)作物種質(zhì)資源，是西部農(nóng)作物種質(zhì)資源大省。全省先后兩次開展農(nóng)作物種質(zhì)資源收集行動，目前共保存了各類農(nóng)作物種質(zhì)資源20萬余份，并對部分農(nóng)作物種質(zhì)資源進行了特征特性和適應性鑒定，篩選出一批高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強，可直接用于生產(chǎn)和育種親本的種質(zhì)資源。初步建立了種質(zhì)資源抗逆鑒定評價體系，開展了種質(zhì)資源創(chuàng)新研究，利用資源抗逆優(yōu)異特性，創(chuàng)制了一批抗旱、抗寒、抗銹新材料。構(gòu)建了種質(zhì)資源展示和共享平臺，近10年累計向國內(nèi)分發(fā)利用種質(zhì)資源8 000余份（次）。通過種質(zhì)資源發(fā)掘與利用，選育出小麥品種甘麥8號，高抗小麥條銹病，種植面積在我國北方麥區(qū)一度達到66.67萬hm2;甘肅省農(nóng)業(yè)科學院選育的隴薯系列和甘肅省莊浪縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心選育的莊薯系列馬鈴薯新品種占甘肅省馬鈴薯種植面積的50%以上;甘肅省農(nóng)業(yè)科學院作物研究所選育的高抗胡麻枯萎病品種挽救了全國胡麻生產(chǎn);以地方油菜種質(zhì)陳家咀油菜為母本，雜交育成的超強抗寒冬油菜隴油6號，適應于極端低溫為-20～-31.6 ℃的我國北方旱區(qū)、寒區(qū)栽培種植，使冬油菜種植地界向北移動了5～13個緯度，開拓了我國新的冬油菜產(chǎn)區(qū)，隴椒系列辣椒雜交種占領(lǐng)了西北主要市場[3 ]。新品種對糧食增產(chǎn)貢獻率達45%，為全省糧食及特色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)做出了突出貢獻。

2? ?種質(zhì)資源保護利用與種業(yè)發(fā)展存在的問題

2.1? ?種質(zhì)資源喪失風險加劇

隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程加快，農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整以及氣候環(huán)境變化，甘肅省的農(nóng)作物種質(zhì)資源面臨著種群減少、瀕危物種激增、質(zhì)量下降、保護不徹底等現(xiàn)象。一批古老稀有地方品種，如酒泉的可可奇、鐵蛋子甜瓜，武威的紅皮蔥、地黃瓜、涼州谷，張掖的烏江黑芒稻，平?jīng)龅纳剿?、苦蕎，隴南的漩水大黃等已很難找到。野生大豆的分布區(qū)域由隴東、隴南、沿黃灌區(qū)退縮到天水、隴南的局部地區(qū)。全省僅有3萬余份保存于條件較好的低溫種質(zhì)庫，其余種質(zhì)資源分散保存在條件簡陋的各市州農(nóng)業(yè)科研院（所）和部分種子企業(yè)，存在得而復失的風險，野生資源和農(nóng)戶手中的資源更是處于無保護狀態(tài)。

2.2? ?種質(zhì)資源發(fā)掘利用工作滯后

作物種質(zhì)資源為選育作物新品種提供了取之不盡的基因來源，任何一個突破性品種的育成及育種上突破性的成就，無一不決定于關(guān)鍵性優(yōu)異種質(zhì)資源的發(fā)現(xiàn)和有效利用。育種成效的大小，在很大程度上取決于掌握種質(zhì)資源的數(shù)量多少和對其性狀表現(xiàn)及其遺傳規(guī)律研究的深入程度。目前全省對現(xiàn)有種質(zhì)資源的鑒定評價僅停留在基本農(nóng)藝性狀層面，開展深度鑒定的資源占比不足1%，缺乏抗逆品種及分子層面的深度挖掘，影響資源的有效利用。分區(qū)域、分作物的鑒定基地和平臺缺乏，種質(zhì)資源高通量表型和全基因組水平基因型鑒定，以及具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新基因挖掘嚴重不足，不能滿足現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展對優(yōu)異新種質(zhì)和新基因的需求，資源優(yōu)勢難以轉(zhuǎn)化為市場優(yōu)勢。

2.3? ?育種創(chuàng)新能力不足

甘肅雖是種業(yè)大省，但面對當前國際種業(yè)市場的競爭壓力，種業(yè)科技創(chuàng)新、成果應用、品牌培育尚未形成明顯優(yōu)勢。主栽作物新品種培育仍處于常規(guī)育種階段，且各自為政，新品種選育存在“周期長、效率低、預見性差”等問題。缺乏基因型與表型高度對接的共享平臺，全基因組選擇、基因編輯等育種新技術(shù)尚未得到有效應用，優(yōu)異種質(zhì)及重大品種培育進展緩慢。同時，省內(nèi)現(xiàn)有種子企業(yè)“小而散”，研發(fā)資金投入不足，資源創(chuàng)新及育種技術(shù)滯后。大部分企業(yè)以委托代繁業(yè)務為主，尤其在高端蔬菜領(lǐng)域高度依賴進口，外國公司控制了50%以上的種子市場，洋種子占比超過80%，自主品牌無法有效支撐特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在當前以“生物技術(shù)+信息化”為特征的第四次種業(yè)科技革命中要贏得主動，種業(yè)創(chuàng)新發(fā)展面臨的一系列瓶頸問題不容忽視。

3? ?加強種質(zhì)資源保護利用、推進種業(yè)振興的對策與建議

3.1? ?加強種質(zhì)資源收集與保護， 夯實種業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)

目前適逢全國第三次農(nóng)作物普查與收集行動在甘肅啟動，甘肅省要抓緊摸清各類栽培作物的古老地方品種、種植年代久遠的育成品種、重要農(nóng)作物的野生近緣植物以及其他珍稀、瀕危野生近緣植物種質(zhì)資源的數(shù)量及分布狀況，并搶救性收集珍貴、稀有、瀕危、特有種質(zhì)資源，實現(xiàn)“應收盡收、應保盡?！?，充實全省種質(zhì)資源庫。推進“西北種質(zhì)資源保存利用中心”建設(shè)，建成集現(xiàn)代化、自動化、智能化的區(qū)域農(nóng)作物種質(zhì)資源保存庫，以滿足未來50年全省及西北保存20萬份種質(zhì)資源的需求;要在全省不同生態(tài)功能區(qū)，建成一批農(nóng)作物種質(zhì)資源保存圃和野生資源原生境保護監(jiān)測基地，實現(xiàn)相應區(qū)域種質(zhì)資源的保存與監(jiān)測。在種質(zhì)資源共享利用方面，要建立基因型-表型數(shù)據(jù)庫，創(chuàng)建種質(zhì)資源管理與共享利用服務平臺，實現(xiàn)種質(zhì)資源信息發(fā)布、共享利用、咨詢服務于一體的“一站式”線上服務，為作物種質(zhì)創(chuàng)新和重大品種選育提供支撐[4 - 5 ]。

3.2? ?加強種質(zhì)資源鑒定評價和育種創(chuàng)新

甘肅省生態(tài)環(huán)境復雜，區(qū)位優(yōu)勢明顯，具有開展農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定的自然優(yōu)勢。應在全省糧食主產(chǎn)區(qū)和獨具特色的生態(tài)區(qū)，建設(shè)一批農(nóng)作物種質(zhì)資源高通量、規(guī)?；硇途珳疏b定基地，承擔適應該區(qū)域生態(tài)環(huán)境的種質(zhì)資源表型精準鑒定，以及國外引進資源的觀察試種等任務。同時建設(shè)種質(zhì)資源基因型高通量鑒定及功能基因深度挖掘平臺，建立基因型-表型數(shù)據(jù)庫。發(fā)掘攜帶特異基因的資源材料，定向改良創(chuàng)制優(yōu)質(zhì)、抗逆、養(yǎng)分高效利用的新種質(zhì)，為實現(xiàn)種業(yè)振興提供科技支撐。在育種創(chuàng)新方面，要組織成立良種聯(lián)合攻關(guān)小組，培育具有優(yōu)質(zhì)和高附加值的專用、資源高效利用以及適宜輕簡栽培和機械化生產(chǎn)等具有商業(yè)價值的農(nóng)作物新品種。重點培育優(yōu)質(zhì)、節(jié)水、抗病小麥品種;高產(chǎn)、耐旱、耐除草劑、宜機收糧食兼用玉米品種;高產(chǎn)、廣適、高蛋白、耐除草劑大豆品種;優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、抗病、耐除草劑油料作物;優(yōu)質(zhì)、抗蟲、宜機采棉花品種;抗病、抗旱、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)多功能型馬鈴薯品種;優(yōu)質(zhì)、高值、抗逆、宜機收功能雜糧;優(yōu)質(zhì)、高值、口感風味好、耐貯運和長貨架期蔬菜等重大新品種。同時組建現(xiàn)代生物育種協(xié)同創(chuàng)新中心，重點開展作物的高效遺傳轉(zhuǎn)化體系、新一代雜種優(yōu)勢利用、多基因高效精準編輯、復合誘變、育種芯片和基因分型、全基因組選擇等育種關(guān)鍵核心技術(shù)，構(gòu)建農(nóng)作物精準設(shè)計育種技術(shù)體系。

3.3? ?建立種質(zhì)資源保護利用的長效工作機制

種質(zhì)資源保護與利用工作是一項長期性、基礎(chǔ)性和公益性事業(yè)。首先，省級科研經(jīng)費應向種質(zhì)資源保護與利用方向傾斜，探索建立穩(wěn)定支持種質(zhì)資源保護與利用工作的機制。第二，全省應統(tǒng)籌布局種質(zhì)資源中期庫、短期庫，分類布局種質(zhì)資源繁殖鑒定圃，以解決種質(zhì)資源不斷流失的問題，全面提升全省種質(zhì)資源保存能力。第三，建立種質(zhì)資源保護與利用人才隊伍體系，培養(yǎng)一批專門從事農(nóng)作物種質(zhì)資源收集、保存與創(chuàng)新利用人才隊伍。

參考文獻：

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[2] 李旺澤.? 全面貫徹落實新糧食安全觀做大做強國家級制種基地[J].? 黨建，2021（3）：20-22.

[3] 馬忠明.? 依靠科技創(chuàng)新做強甘肅種業(yè)振興的芯片[J].? 甘肅政協(xié)，2021（6）：62-64.

[4] 李振謀，牛玉斌.? 靖遠縣農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與征集工作的實踐與建議[J].? 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2022，53（3）：35-38.

[5] 耿? ?亭，余雙雙，劉明娜.? 中國農(nóng)業(yè)科學院廊坊科研中試基地科普工作的實踐與建議[J].? 甘肅農(nóng)業(yè)科技，2021，52（11）：90-95.

收稿日期：2022 - 05 - 17

基金項目：甘肅省農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集（GNKJ-2021-44）;甘肅省農(nóng)業(yè)科學院科研條件建設(shè)及成果轉(zhuǎn)化項目（2021GAAS04）; 甘肅省政府研究室課題（甘肅打造種業(yè)強省對策建議）。

作者簡介：王興榮（1982 — ），男，甘肅民勤人，副研究員，研究方向為農(nóng)作物種質(zhì)資源研究。