孙统庆 汤义华 吴连勇 陈斌 邵培珺 陈永梅
(江苏省种子南繁南鉴站,南京210036)
水稻是江苏最重要的粮食作物和农业主导产业,深刻影响全省粮食安全与国民经济发展大局。粮安天下,种铸基石,南繁作为新品种选育的“加速器”和重要组成部分[1],具有不可替代性,已成为种业科技创新的源头活水。江苏自20世纪60年代初开展水稻南繁工作以来,水稻品种不断更新换代、提档升级,为保障粮食安全提供了强大的科技支撑。新时代背景下,如何进一步发挥水稻南繁的功能作用对加快推进江苏省水稻绿色高质量发展、农业供给侧结构性改革及乡村振兴发展等意义重大。本文阐述了江苏水稻南繁工作的现状及存在的主要问题,探讨了新形势下江苏开展水稻南繁工作的对策。
江苏水稻南繁开始于1964年江苏里下河地区农科所陵水籼稻加代繁殖,兴起于1976年全省大规模杂交水稻制种,成长于20世纪80—90年代高校及科研育种单位开展的籼稻和粳稻育种,2000年后企业开始成为水稻南繁育种的新生力量,并在2011年后逐步成为育种的中坚力量。多年来,江苏南繁单位不断创新育种手段和方法,选育出了一批产量和品质双突破的粳稻和杂交水稻组合,累计审定水稻品种(品系)428个,其中90%以上来自于南繁成果转化,为粮食安全做出了突出贡献。
2017年度江苏有2家高校、12家科研院所、17家种子企业,共41个课题组参与南繁,其中企业数量超过了1/2。常年主要开展常规粳稻、杂交水稻南繁加代、品种选育及部分繁制种工作,育种材料繁殖加代20多万份,南繁高峰时有150名左右的工作人员。南繁主要集中在三亚海棠区、吉阳区、崖城区及陵水、乐东县,聚集度较高。水稻南繁面积78.8 hm2,占全省南繁总面积的70%,其中科研育种、繁制种、展示、鉴定面积分别为58.4、16.2、2.5、1.7 hm2。基地利用、管理上主要有两种模式:一是省建统管模式。江苏省南繁基地通过统一租地、统一建设、统一管理,为南繁单位提供生产生活服务,目前有16家水稻南繁单位入驻在江苏省南繁基地(落根洋和营根洋基地);二是自建自管模式。由南繁单位独立租用土地,自建或购置或租用生活设施,自主管理,如南京农业大学、江苏武进农科所、明天种业等。
一是部分水稻南繁基础设施水平不高。部分水稻南繁单位临时或短期租用土地开展南繁工作,农田基础设施和育种科研附属配套设施缺乏,危及到水稻南繁工作的正常开展与材料安全。二是南繁科研育种经费投入不足。因水稻南繁播种、栽插、选种等环节机械化程度低,受土地、农资上涨等因素影响,水稻南繁成本高而投入见效慢,导致部分企业投入积极性不高。水稻南繁科研人员工作任务重、生产生活条件相对较差,挫伤了南繁科研人员工作的积极性。三是水稻南繁的生物安全面临考验。全省各水稻南繁单位小材料数量较多,而检疫人员少、检验设备缺乏,加之部分水稻南繁单位不遵守水稻植物检疫及转基因备案管理制度,水稻检疫性病害及转基因生物向外扩散的风险增大。
一是种质资源遗传基础狭窄,水稻品种同质化严重。亲本遗传资源狭窄,水稻杂交组合选配和选育特别是粳稻基本围绕部分大面积高产品种间的杂交,品种(系)间遗传相似度不断提高,同质化严重,突破性品种少。二是南繁协同创新不畅,资源共享率不高。大部分的水稻种质资源、人才、技术等集中在高等院校、农科院所等科研机构中,种子企业开展育种创新的时间短、基础差、人才少,拥有的资源及育种材料有限,加上部分单位间合作交流不畅、产学研相对脱节及协作攻关运行机制缺乏等,课题组式育种模式盛行、低水平研究重复,育种效率低。三是水稻的商业化育种体系尚未有效建立。相比湖南隆平、安徽荃银等种业公司,省内种业企业水稻种子业务盈利整体实力不强,省外市场份额低,市场控制力不强,水稻育种人才少、资金投入低,加之缺乏有效的育种要素合作机制,水稻商业化育种体系尚未有效建立。
一是水稻育种基础研究创新不足。研发经费投入结构上重物化品种应用,轻基础性、公益性及前沿性育种理论与技术方法研究,导致种业缺乏核心源动力,加之科技成果评价过于急功近利,造成原始创新成果缺乏,拥有具有自主知识产权的水稻优质、专用等基因资源和专利技术较少,制约了水稻育种技术的创新发展。二是水稻南繁高科技育种手段及技术应用率低。因规模小、分散的南繁单位无力承担开展基因编辑等现代育种技术所需的高端仪器设备,水稻南繁主要以杂交加代繁殖为主,育种技术停留在传统经验为核心的定向选择技术上,运用现代生物技术开展种质鉴定、基因发掘、新材料创制等进展缓慢。
针对江苏水稻南繁工作存在的问题,为确保水稻供给侧结构性改革取得显著成效,需以改革创新为动力,强化财政投入、技术创新与联合攻关,切实建设好、管理好、利用好南繁基地,助力江苏水稻高质发展。
一是水稻品种审定标准创新。品种审定部门要根据农业供给侧结构性改革及市场需求及时调整水稻品种审定、引种备案指标体系,分类制定水稻高产、绿色、优质专用、特殊用途品种审定标准以及市场退出机制,引导与调节水稻南繁育种方向变革。二是水稻种质资源源头与机制创新。加大政府在种质资源保存与评价等方面的投入,充分发挥南繁基地水稻种质资源集中的优势,统筹利用好国内外、省内外资源,分类开展品种资源的整理保护、引进与创新,不断丰富江苏水稻品种资源,加大种质资源原始创新及知识产权的保护力度,建立种质资源有效共享的利益机制。三是水稻育种模式创新。革新公益性育种观念,坚定企业主导的商业化育种方向,通过商业化育种激励机制、育种经费投入机制、育种环节分工机制以及成果共享机制等变革与应用,推动技术、人才、资本、平台等要素向企业流动,不断提高水稻商业化育种水平,切实建立种质发掘、分子检测、商业化育种、新品种测试等平台为支撑的工厂化、分段式育种与研发新模式。
一是加大财政投入,建设好水稻南繁基地。优化以江苏省南繁基地为核心、相对集中的全省水稻南繁基地布局,强化农田水利、晒场、围网等基本生产生活设施建设,加大SNP分子检测、表型平台等高端仪器设备的投入,满足以“生物技术+信息化”为特征的育种技术需求,提升基地生产生活设施及智能信息建设管理水平。二是强化制度建设与监管,管理好生态安全。制定完备的南繁法规及管理体系,建立协调联动、督促考核、信息通报全覆盖的信息化网路及监管有力、服务高效的管理队伍,强化植物检疫设备、人员等投入,加大水稻生物安全宣传及监管,积极引导转基因育种单位积极入驻生物育种专区,做到“不检疫不落地,不检疫不离岛”,确保水稻生产生态安全。三是设立水稻南繁专项资金,完善补贴机制。各级财政要根据水稻南繁情况设立专项发展资金,建立和完善以高质、绿色、专用等为导向的新品种先推广后补助机制,提高水稻南繁单位及水稻南繁科研工作人员补贴补助力度,促进水稻南繁科研生产持续发展。
一是强化联合攻关。各水稻南繁育种单位要按照“多元化、区域化、专业化和差异化”的发展思路,结合自身基础与特色,找准定位,确立水稻南繁的育种目标和方向,充分利用南繁科研平台及相对集中优势,强化科研投入、科企合作与协同攻关。二是强化技术创新与服务。依托基地SNP分子检测、表型平台等高端仪器设备,大力推广应用转基因技术、全基因组选择和多性状复合育种等高新技术,深入开展水稻精确育种。强化水稻南繁种植机械创新及基地智能化水平,降低水稻南繁成本,提高育种效率。积极发挥南繁季节专家资源聚集优势,通过组织现场观摩、培训等方式,促进育种技术、种质资源等交流,提升江苏选育水平。三是强化融合发展与对外合作。通过南繁基地综合展示示范等方式,将杂交水稻新品种、新技术、新模式引入海南,促进水稻科技成果就地转化,助力当地经济社会发展;拓展与南海周边国家的水稻交流与合作,以南繁基地为桥头堡建立杂交水稻制种、加工等基地,加快江苏杂交籼稻走出去步伐,切实把南繁基地建设成集科研、生产、销售、科技交流、成果转化为一体的种业“硅谷”。