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刘旭院士:加强农业种质资源保护与利用势在必行

发布日期:2020-02-24   作者:科研处    来源:农民日报    阅读: 次   字体:[大] [小]

       作物、畜禽、水产和农业微生物等农业种质资源是携带农业生物遗传信息的载体,具有实际或潜在利用价值。既包括古老的地方品种、培育的新品种,也包括植物的果实、根、茎、叶、组织和动物的胚胎、精液、血液、细胞等遗传材料。我们生产上的优良品种都源于优异种质资源的发掘利用。收集保存农业种质资源的价值主要体现在两个方面:一是在自然界物种、品种灭绝或发生重大灾难时,可以从种质库中重新获取战略储备,并维护生物多样性;二是在农业科技原始创新、获得知识产权、育种水平持续提高与产业发展过程中,可以提供不可或缺的物质基础。同时,还可以通过信息网络、田间展示等多种方式为全社会提供公共产品和公益服务。概而言之,农业种质资源保护具有基础性、公益性、战略性和长期性等显著特点。

我国农业种质资源保护与利用成效显著

在党和政府的高度重视下,我国农业种质资源保护与利用工作取得了长足进步,成效显著。

在作物种质资源方面,我国作物种质资源研究工作始于20世纪50年代,确立了“广泛收集、妥善保存、深入研究、积极创新、充分利用”的基本原则,建立了以长期库为核心、复份库与10座中期库和43个种质圃为支撑、206个原生境保护区(点)为补充、种质资源信息网络为基础的国家农作物种质资源保护体系。先后开展了三次全国性农作物种质资源征集及调查收集,目前,第三次全国农作物种质资源普查与收集行动正在进行中,今年可完成31个省(区、市)的全面启动。系统研制了农作物种质资源性状描述规范和数据质量控制规范,基本实现了农作物种质资源工作的标准化、规范化和全程质量控制,保存作物资源总量达到51万余份,位居世界第二位。开展了大规模的作物种质资源鉴定评价工作,对30%以上的库存资源进行了抗病虫、抗逆和品质特性评价,并率先开展了种质资源的表型与基因型规模化精准鉴定研究,筛选出一批高产、优质和抗逆性强的种质资源。在全基因组水平上对水稻、棉花、芸薹属作物、桃、柑橘、苹果、枇杷等农作物的起源、驯化、传播等进行了分析,获得了一些新认识。建立了规模化创制遗传稳定、目标性状突出、综合性状优良新种质的技术体系,在国际上率先获得了小麦与新麦草属、冰草属和旱麦草属间杂种及其创新种质,并首次育成携带冰草属P基因组优异基因的“普冰系列”小麦新品种,实现了种质资源为产业整体健康发展提供核心亲本材料的目标。构建了种质资源展示和共享平台。据不完全统计,年均分发农作物优异种质资源8.1万份次,年均信息共享服务30万人次,有力支撑了新品种选育和推广;支撑在NatureScienceCell等刊物上发表一批重要论文,支撑一批国家自然科学、技术发明和科技进步三大奖,为保障国家粮食安全和科技进步做出了重要贡献。

在畜禽种质资源方面,我国先后开展了两次全国性大规模的畜禽种质资源普查,鉴定、收集了560多个畜禽地方品种,挽救了矮脚鸡等288个濒危、重要的地方资源,建立了199个国家级保种场、保护区和基因库,形成了场区库相结合的畜禽种质资源保护体系。国家基因库保存10多个畜种、330多个品种遗传材料82万多份,位居世界第二,并突破了多项遗传材料冷冻保存技术,成功恢复了延边牛等一批濒危或灭绝地方资源。超过50%的地方资源得到初步产业化开发,培育了一批突破性高繁、优质和抗逆的畜禽新品种配套系;为畜禽种业创新和基础研究提供了有力支撑。

在水产种质资源方面,自20世纪80年代起,先后开展四次大规模的水产种质资源收集保护研究,基本查明我国分布有鱼类3685种、虾蟹类2351种、贝类3914种、藻类7002种、棘皮动物245种、两栖类250种的种质资源。建立了非原生境与原生境保护相结合的保护框架,非原生境保护体系由31个遗传育种中心、84家国家级水产原良种场、820家地方级水产原良种场和35家种质资源保存分中心组成;原生境保护体系主体为覆盖全国29个省(区、市)的535处国家级水产种质资源保护区,为400多种水产生物的产卵场、索饵场、越冬场和洄游通道等关键栖息场地提供了保护。同时,保存了大量重要水产养殖种类的细胞、组织和活体等实物资源,为开展水产种质资源保护和品种选育打下了基础。鲤、鲫、草鱼、虾、贝类等功能基因的研究处于国际领先水平,生长、品质、抗病、抗逆、性别等重要性状鉴定研究进展显著,应用全基因组选择育成“蓬莱红2号”栉孔扇贝新品种,使水产全基因组选择育种研究走在国际前列。

在农业微生物种质资源方面,已初步形成了以综合型的国家级专业农业微生物种质资源保藏机构—中国农业微生物菌种保藏管理中心为主体,以根瘤菌、乳酸菌、芽孢杆菌、菌根菌、厌氧菌、农药降解、食用菌等特色农业微生物种质资源库为互补支撑的种质资源保护框架体系。中国农业微生物菌种保藏管理中心保藏各类农业微生物种质资源16872株,由中国农业微生物菌种保藏管理中心牵头、联合国内各领域国家级菌种保藏中心组建的国家菌种资源库库藏资源总量达23万余株,备份320余万份,其中可对外共享数量达15万余株,分属于2484个属,13373个种,资源拥有量位居全球微生物资源保藏机构首位。菌种库平均每年为高等院校、科研院所、企业、政府部门、军事国防部门、个人等用户提供5万余株次的菌种实物共享服务以及1万余项次的技术服务,服务用户近万家次,支撑了我国生物产业的发展和生物科研的进步。

我国农业种质资源保护与利用形势严峻而紧迫

成绩有目共睹、来之不易。但还应清醒认识到,我国是种质资源大国,依然不是种质资源强国,尤其是近年来,受内外部环境变化的叠加影响,农业种质资源保护与利用工作仍面临着严峻挑战。

一是特有种质资源丧失现象十分严重。随着工业化、城镇化、现代化进程加快,地方品种和野生种生存空间越来越受到挤压,保护难度不断加大。据统计,中国1443种内陆鱼类中,已灭绝3种、区域灭绝1种、极危65种、濒危101种、易危129种、近危101种。农业微生物资源尚未开展全国性的、系统持续的资源调查工作,微生物遗传资源量、物种多样性以及资源变化状况等基础资料匮乏,家底不清,实施抢救性收集保护迫在眉睫。

二是农业种质资源保护设施不完善、容量不足。部分畜禽、水产遗传资源还没有建立保种场、保护区,缺乏区域性种质库和复份库,现有保存体系存在较大的系统性风险;微生物资源至今尚未建立综合性长期备份库设施。加快健全保护设施设备体系已是当务之急。

三是种质资源表型鉴定与深度挖掘的前瞻性、针对性、精准性不强。专业化、智能化和标准化仪器设备缺乏,不利于种质资源的鉴定和评价,影响新品种的选育与改良进度,地方品种资源产业化开发利用滞后,产品种类单一,市场竞争力弱。如农作物种质资源开展精准鉴定和全基因组水平深度鉴定的仅占10%左右。迫切需要建立全国统筹、分工协作的农业种质资源鉴定评价体系,系统开展种质资源表型与基因型精准鉴定评价。

四是缺乏科学的农业种质资源绩效考核和人才评价机制,队伍不稳,高水平人才匮乏。现行科研考核机制、科研成果转化分配机制不健全、不完善,降低了科研工作者交流与共享种质资源的意愿,保护种质资源工作积极性不高。

加快形成种质资源大保护强利用的新格局

《国务院办公厅关于加强农业种质资源保护与利用的意见》(以下简称《意见》),全面系统提出了今后一个时期农业种质资源保护与利用的总体要求、目标任务、政策举措,是国家政策层面的顶层设计,对建成系统完整、科学高效的农业种质资源保护与利用体系,显著提升种质资源保护与利用水平,建设现代种业强国、保障国家粮食安全、实施乡村振兴具有战略意义。为了全面贯彻落实《意见》,加快构建并形成多层次收集保护、多元化开发利用和多渠道政策支持的新格局,建议如下。

第一,全面推进农业种质资源普查与收集,并进一步健全国家农业种质资源保护基础设施体系。认真做好第三次全国农作物种质资源普查与收集行动以及畜禽、水产、农业微生物等农业种质资源普查与收集工作,并建设农业种质资源国家重点实验室、科学中心以及覆盖长期库、中期库、种质圃、原生境保护点(区)、保种场、保护区等有机衔接、相互配套的保护设施与信息网络系统,实现资源与信息互联互通和交流共享。

第二,开展全国农业种质资源登记。建立农业种质资源登记标准规范,健全工作机制,实行国家和省两级登记,将国家、地方、企业、个人所掌握的种质资源纳入国家统一管理体系,对于登记的种质资源依法依规予以保护;推进创新种质及其相关技术纳入种业科技成果产权交易平台与挂牌交易,提高资源共享利用效率,充分调动种质资源工作者的积极性和创造性。

第三,建立合理的农业种质资源绩效考核和人才评价机制。对种质资源保护和利用贡献突出的优秀人才和创新团队予以重点支持;在全国范围内逐步建立符合不同农业种质资源保护特点的人才梯队,完善首席专家、责任专家、岗位专家及其团队有机统一的运行机制,为人才成长发展提供良好环境。

第四,建立中央地方财政与社会共同参与的多元投入机制。将种质资源的工作经费、研究经费、运转经费、人员经费等落到实处,形成中央、地方、社会三方面互相支持、相互联系、相互协同的农业种质资源保护与利用体系。

第五,加强国际合作交流。加强与物种起源中心、资源丰富国家和地区,以及一带一路沿线国家和地区、国际研究机构等,开展广泛的农业种质资源交流与合作,实现种质资源保存数量和遗传多样性的同步提升。

新时代要有新作为,农业种质资源事业在改革开放中取得显著成就,使中国成为有国际影响的种质资源大国。我们相信在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下,在各级领导支持下,一定能在2035年率先实现种质资源强国的目标,为实现农业农村现代化、乡村振兴以及中华民族伟大复兴做出应有的巨大贡献!

——农民日报2020218日第7版(现代种业)

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