劉國(guó)浩 劉超， 黃巖 張存嶺

（1 安徽柳豐種業(yè)科技有限責(zé)任公司，淮北 235100；2 安徽省淮北市濉溪縣種子協(xié)會(huì)，淮北 235100）

種子被譽(yù)為農(nóng)業(yè)的“芯片”，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵。近年來(lái)，隨著全球范圍內(nèi)生物育種技術(shù)不斷取得重大突破，正迎來(lái)以全基因組選擇、基因編輯、合成生物學(xué)及人工智能等技術(shù)融合發(fā)展為標(biāo)志的新一輪科技革命[1]。世界種業(yè)巨頭憑借著雄厚的資本、先進(jìn)的技術(shù)基礎(chǔ)等優(yōu)勢(shì)，已加速朝智能育種（4.0 時(shí)代）階段邁進(jìn)；而我國(guó)大部分作物育種仍然處于傳統(tǒng)育種（2.0 時(shí)代）階段，僅少部分作物處在傳統(tǒng)育種（2.0 時(shí)代）向分子育種（3.0 時(shí)代）的轉(zhuǎn)變階段，仍然以表型選擇為主[2]。必須搶抓新一輪種業(yè)科技革命、產(chǎn)業(yè)革命迭代的機(jī)遇，實(shí)現(xiàn)種業(yè)科技自立自強(qiáng)?？萍紕?chuàng)新的主體是企業(yè)，種業(yè)振興的主體必定也是企業(yè)。如何適應(yīng)種業(yè)技術(shù)快速進(jìn)步，是中小種企步入育種3.0 時(shí)代不可回避的問(wèn)題。

1 作物育種的發(fā)展進(jìn)程

回顧發(fā)展歷史，作物育種技術(shù)的變遷大致經(jīng)歷了3 個(gè)階段：原始馴化、傳統(tǒng)育種和分子育種階段[3]，目前正闊步邁進(jìn)智能育種時(shí)代。在此進(jìn)程中，育種的預(yù)見(jiàn)性、準(zhǔn)確性、效率越來(lái)越高（表1），實(shí)現(xiàn)“藝術(shù)→科學(xué)→智能”的革命性轉(zhuǎn)變。分子育種包括分子標(biāo)記、轉(zhuǎn)基因、基因編輯3 種類(lèi)型。以QTL 作圖和RFLP、SSR、SNP 等分子標(biāo)記為基礎(chǔ)，經(jīng)歷了標(biāo)記開(kāi)發(fā)、遺傳圖譜、功能和比較基因組連鎖分析及基因組測(cè)序等不同發(fā)展時(shí)期?；驹硎抢门c目標(biāo)基因緊密連鎖或表現(xiàn)共分離的分子標(biāo)記進(jìn)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(biāo)個(gè)體[4]。轉(zhuǎn)基因技術(shù)打破了物種界限，將具有目標(biāo)性狀的外源基因直接轉(zhuǎn)入到受體生物中，并使之產(chǎn)生可預(yù)期的、定向的遺傳改變。在北美地區(qū)，90%以上的玉米、大豆、棉花、甜菜和油菜是轉(zhuǎn)基因品種；我國(guó)已有26 個(gè)轉(zhuǎn)基因玉米項(xiàng)目、6 個(gè)轉(zhuǎn)基因大豆項(xiàng)目獲得轉(zhuǎn)基因生物安全證書(shū)，即將進(jìn)入商業(yè)化推廣。基因編輯是對(duì)自身的基因進(jìn)行精準(zhǔn)修飾，不僅可以去除或減弱不利的性狀基因，還可以增強(qiáng)眾多有益基因。利用基因編輯技術(shù)，我國(guó)已培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗除草劑、抗病蟲(chóng)的水稻、小麥、玉米、油菜等基因編輯作物；未來(lái)還將培育出產(chǎn)量更高、更有營(yíng)養(yǎng)，更耐受極端天氣，更高肥效、藥效的作物。

表1 不同時(shí)代育種方法比較

2 我國(guó)主要農(nóng)作物品種選育推廣現(xiàn)狀

2.1 自主選育品種面積占比超過(guò)95%目前，我國(guó)農(nóng)作物特別是糧食自主選育品種面積占比超過(guò)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(chǎn)量潛力更是突破15000kg/hm2并保持國(guó)際領(lǐng)先，小麥產(chǎn)量達(dá)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(chǎn)只有發(fā)達(dá)國(guó)家的60%左右。1995-2020年中國(guó)與美國(guó)玉米產(chǎn)量差每hm2由2205kg 增至4470kg；與美國(guó)、巴西大豆產(chǎn)量差分別由705kg、540kg 擴(kuò)至1395kg、1275kg。

2.2 品種審定呈幾何倍數(shù)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(shù)井噴而出。（1）育種主體增加。據(jù)2020 年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全國(guó)注冊(cè)資本500 萬(wàn)元以上有一定育種能力的企業(yè)有3700 多家，加上科研單位和個(gè)體育種者，有育種能力的機(jī)構(gòu)超過(guò)4000 個(gè)，是《種子法》實(shí)施前的10 倍多。（2）試驗(yàn)渠道拓寬。目前品種試驗(yàn)主要有3 種類(lèi)型：統(tǒng)一試驗(yàn)、綠色通道試驗(yàn)和聯(lián)合體試驗(yàn)。國(guó)家審定始于20 世紀(jì)80 年代，開(kāi)始以省級(jí)審定和國(guó)家試驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)，到90 年代中后期國(guó)家試驗(yàn)結(jié)果才獨(dú)立作為審定依據(jù)，直到21 世紀(jì)初國(guó)家試驗(yàn)體系才逐步完善，試驗(yàn)管理逐步規(guī)范。綠色通道試驗(yàn)于2014 年開(kāi)通，聯(lián)合體試驗(yàn)于2016 年開(kāi)通。除品種審定外，還有引種備案制。（3）審定方式改革。以產(chǎn)量為主改為按品種類(lèi)型細(xì)化指標(biāo)，從增產(chǎn)≥5%減至≥3.0%或≥1.0%。

據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告第557 號(hào)、第625 號(hào)，2022年五大主要農(nóng)作物國(guó)家審定1560 個(gè)品種，是2013年的14.72 倍。其中玉米827 個(gè)、水稻438 個(gè)、小麥176 個(gè)、大豆70 個(gè)、棉花49 個(gè)，分別是2013 年的45.94、10.19、7.04、4.67、9.80倍[5]。統(tǒng)一試驗(yàn)仍是棉花、大豆品種報(bào)審的主渠道，聯(lián)合體試驗(yàn)報(bào)審的玉米、水稻、小麥品種占55%以上，統(tǒng)一試驗(yàn)報(bào)審的玉米、水稻品種僅占9.55%、11.64%（表2）。

表2 2022 年不同試驗(yàn)渠道國(guó)家審定品種情況

2.3 品種集中度降低品種審定井噴現(xiàn)象，導(dǎo)致一批高仿、初仿品種進(jìn)入市場(chǎng)，品種市場(chǎng)供過(guò)于求，育種主體出現(xiàn)品種轉(zhuǎn)讓難、推廣難，20 萬(wàn)～30 萬(wàn)就能買(mǎi)斷一個(gè)品種的經(jīng)營(yíng)權(quán)。品種更新?lián)Q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(chǎng)品種增多，營(yíng)銷(xiāo)手段雷同，銷(xiāo)售價(jià)格走低，市場(chǎng)份額壓縮，利潤(rùn)空間變薄。據(jù)全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心對(duì)7 種主要農(nóng)作物分品種推廣面積的統(tǒng)計(jì)，2019 年推廣面積在6667hm2（10 萬(wàn)畝）以上的品種有2357 個(gè)，其中推廣面積在66.7 萬(wàn)hm2（1000 萬(wàn)畝）以上的品種有10 個(gè)。2016-2020 年全國(guó)共審定玉米品種7337個(gè)，2019 年推廣面積在6667hm2以上的玉米品種有915 個(gè)，前五大品種推廣面積占全國(guó)種植面積的累計(jì)僅19.3%，為2000 年以來(lái)最低水平，推廣面積最大的鄭單958 僅占6.68%[6]。根據(jù)安徽省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站統(tǒng)計(jì)，2014-2020 年全省小麥種植面積由243.45 萬(wàn)hm2增至282.60 萬(wàn)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(gè)百分點(diǎn)（r=0.9478**）；單個(gè)品種面積平均由118236hm2降至75008hm2，年減少7486.9hm2（r=0.9131*）。

雖然市場(chǎng)供大于求，但大品種、甚至是區(qū)域性好品種依然“一票難求”。2004-2020 年全國(guó)種植超過(guò)33.33 萬(wàn)hm2（500 萬(wàn)畝）的小麥重大品種每年9～16 個(gè)，17 年共43個(gè)[7]?！栋不帐∞r(nóng)作物和畜禽良種聯(lián)合攻關(guān)實(shí)施方案》（皖農(nóng)種函〔2021〕811 號(hào)）提出：通過(guò)5 年時(shí)間，育成年推廣面積達(dá)到6.67 萬(wàn)hm2以上的水稻新品種1～2 個(gè)；培育小麥突破性新品種3～5 個(gè)，每個(gè)品種年推廣面積3.33 萬(wàn)～6.67 萬(wàn)hm2；玉米突破性品種1～2 個(gè)，年推廣面積≥6.67 萬(wàn)hm2。可見(jiàn)，年推廣面積突破6.67 萬(wàn)hm2即為區(qū)域性大品種。

3 育種3.0 時(shí)代中小種企應(yīng)對(duì)策略

3.1 借智院所高校隨著基因工程技術(shù)的高速發(fā)展，分子育種正在成為種業(yè)的核心技術(shù)，傳統(tǒng)育種向精準(zhǔn)育種提升轉(zhuǎn)變，為培育抗病蟲(chóng)、抗逆、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的新品種注入了現(xiàn)代科技力量。逐步建立以院所高校為主體的育種基礎(chǔ)理論、種質(zhì)資源創(chuàng)新、高新技術(shù)和共性技術(shù)研究體系及以企業(yè)為主體的商業(yè)化育種體系，產(chǎn)學(xué)研協(xié)同推進(jìn)分子育種商業(yè)化。

育種的突破在于種質(zhì)資源的創(chuàng)新和有效利用，遺傳基礎(chǔ)狹窄是育種難以取得實(shí)質(zhì)性突破的全球性問(wèn)題。種質(zhì)資源多樣性、優(yōu)質(zhì)性以及性狀鑒定信息的豐富性，直接決定著以此為基礎(chǔ)改良創(chuàng)制新品種的效率和品質(zhì)。我國(guó)80%的種質(zhì)資源集中于科研院所、高等院校。院所高校要精準(zhǔn)鑒定種質(zhì)資源，深度發(fā)掘抗病蟲(chóng)、抗旱、耐寒、耐高溫、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等有重大應(yīng)用價(jià)值的主效、等位基因，并借助分子標(biāo)記輔助選擇，智能、高效、定向創(chuàng)制新種質(zhì)，與種業(yè)企業(yè)共享。

種業(yè)企業(yè)是商業(yè)化育種、市場(chǎng)開(kāi)拓的主體。中國(guó)種業(yè)企業(yè)大多以銷(xiāo)售型公司為主，具備科研、擴(kuò)繁制種、推廣與技術(shù)服務(wù)能力的企業(yè)較少。2020 年全國(guó)6393 家種子企業(yè)中，具有自主研發(fā)能力的企業(yè)不超過(guò)100 家，有效經(jīng)營(yíng)范圍覆蓋全國(guó)的育繁推一體化企業(yè)僅有97家[6]。大多數(shù)種業(yè)企業(yè)為小作坊式育種，規(guī)模小、技術(shù)力量薄弱，研發(fā)投入少，品質(zhì)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(shù)。今后種業(yè)企業(yè)要與科研院所、高等院校共建分子育種創(chuàng)新聯(lián)盟、科企聯(lián)合體，利用院所高校挖掘、創(chuàng)制的種質(zhì)資源和分子育種后代進(jìn)行雜交選育；選擇綜合性狀優(yōu)異的高代材料，委托院所高校鑒定優(yōu)良基因聚合，進(jìn)行轉(zhuǎn)基因定向改良；示范驗(yàn)證轉(zhuǎn)基因、基因編輯作物，繁制、推廣育成審定品種?？破舐?lián)合體要有統(tǒng)一的主攻方向和共用親本。

3.2 重點(diǎn)擴(kuò)繁制種與推廣國(guó)審品種實(shí)行自主育種和買(mǎi)斷區(qū)域經(jīng)營(yíng)權(quán)相結(jié)合，盡量購(gòu)買(mǎi)、擴(kuò)繁制種、推廣優(yōu)勢(shì)地域的國(guó)審品種。提前介入，對(duì)區(qū)域試驗(yàn)站進(jìn)行多點(diǎn)考察；多點(diǎn)次布置不同生產(chǎn)條件、耕作制度、栽培措施等示范，進(jìn)行全面測(cè)評(píng)。建立百畝核心區(qū)、千畝示范區(qū)、萬(wàn)畝推廣區(qū)，梯度推進(jìn)，創(chuàng)建高產(chǎn)典型，依托行政推動(dòng)、試驗(yàn)示范、現(xiàn)場(chǎng)觀摩、媒體投放廣告等手段，鞏固已有銷(xiāo)售網(wǎng)點(diǎn)，開(kāi)辟新網(wǎng)點(diǎn)，利用企業(yè)品牌效應(yīng)和營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò)，迅速占領(lǐng)審定地區(qū)市場(chǎng)，使之成為區(qū)域主導(dǎo)品種。

3.3 全產(chǎn)業(yè)鏈開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)專(zhuān)用品種通過(guò)延伸服務(wù)、合作服務(wù)、橫向一體化整合等方式，完善與種子相配套的農(nóng)機(jī)、農(nóng)藝、田間管理等綜合服務(wù)體系，促進(jìn)良種良法配套，建立起以種子為核心的成套技術(shù)解決方案。通過(guò)延伸發(fā)展、與各類(lèi)農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)組織深度合作等多種形式，強(qiáng)化對(duì)農(nóng)戶(hù)和各類(lèi)新型經(jīng)營(yíng)主體的嵌入式服務(wù)支持，提供從種子銷(xiāo)售、播種、田間管理、收獲再到銷(xiāo)售的全方位全過(guò)程的指導(dǎo)、技術(shù)支持和托管等個(gè)性化服務(wù)。與加工企業(yè)聯(lián)合，以?xún)?yōu)質(zhì)專(zhuān)用品種為紐帶，訂單生產(chǎn)、分級(jí)收儲(chǔ)，開(kāi)發(fā)主食、休閑和保健食品，重視“三品一標(biāo)”質(zhì)量認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)區(qū)域化布局、規(guī)?；N植、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)，延伸產(chǎn)業(yè)鏈，提升價(jià)值鏈，打造供應(yīng)鏈，構(gòu)建從產(chǎn)前到產(chǎn)后、從種子到餐桌的全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展格局，推進(jìn)一二三產(chǎn)業(yè)深度融合，共享全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新發(fā)展增值收益。