颜 伟/江苏省农业科学院种质资源与生物技术研究所
种质资源是农业科技原始创新、现代种业发展的物质基础,是传承农耕文明的重要载体。种质资源是在漫长的生物进化与人类文明发展过程中形成的,是人类发展的最宝贵财富。一个国家或地区保存种质资源数量的多寡和质量的优劣,直接影响育种和生物学研究的深度与广度,一定程度上也反映了科技进步的水平。
江苏位于我国东部沿海,属于温带向亚热带的过渡地带,跨暖温带、北亚热带和中亚热带3个季风气候带,气候温和,雨量适中,四季气候分明。地处淮河、长江下游,属于多河湖的平原三角洲省份,境内地形以平原为主,南北多丘陵,平原面积占比86.9%。独特的自然环境造就了丰富的动植物资源。据统计,江苏有野生植物资源205科1040属2480种。野生动物604种,其中兽类79种、爬行类56种、两栖类21种、鸟类448种。国家重点保护野生动物106种,沿海湿地是国家级珍禽自然保护区和野生麋鹿保护区。东部沿海渔场面积达10万平方公里,其中包括著名的吕四、海州湾、长江口、大沙四大渔场,盛产黄鱼、带鱼、鲳鱼、虾类、蟹类及贝藻类等水产品。内陆水面有2600多万亩,养殖面积1140万亩。有淡水鱼类140余种,是中国河蟹、鳗鱼苗的主要产地。
江苏被称为“鱼米之乡”,缘于悠久的农耕文明。江苏人杰地灵,在长期农业发展过程中形成了许多宝贵而独特的地方种质资源。太湖流域的稻作文明已有7000多年历史,许多学者认为太湖流域是粳稻的起源中心之一,光太湖粳稻地方品种就有1600多个,如优质软米资源“老来青”、早熟资源“黄壳早廿日”、抗病资源“荔枝红”等。长江中下游还是小麦赤霉病主要发病区,长期的自然进化和人工选择形成了优异抗性资源,全球小麦抗赤霉病资源几乎都来自长江中下游地区,其中最著名的当属江苏的“望水白”和“苏麦3号”,成为全球学者的研究对象。“阳山水蜜桃”“东山枇杷”“凤仙红杨梅”等品质上乘,被尊为果中上品。江苏本地猪种“二花脸”“梅山猪”因其良好的繁育特性,成为中外猪育种领域的重要亲本资源。“长江三角洲白山羊(海门山羊)”羊毛细直有锋、富有弹性,是制笔的优良原料。“长江三鲜”的鲥鱼、刀鱼、河豚,“太湖三白”的白鱼、银鱼、白虾,更是水中珍品。每一份种质资源都承载着一段江苏人民保护自然、改造农业、创造文明的历史。
经过80多年的努力,江苏在农业种质资源保护与利用方面取得了长足的进步。江苏省种质资源工作起步较早,早在中央农业实验所时期就开展种质资源的收集、评价与利用研究,先后经历3次大规模的种质资源征集工作,江苏地方品种资源基本得到收集保护。建国以来,江苏主要农作物品种更换了5~6次,每次更新都使产量增加10%~20%,全省粮食单产由上世纪50年代的100公斤左右提高到2019年的近500公斤,作物的抗性与品质也有显著提升,其中良种的作用占45%,而种质资源在品种改良中发挥了不可替代的作用。
据调查,全省动植物种质资源存量高达16.8万份(部分重复),主要集中在科研院所和涉农高校,江苏初步形成库、圃、场相结合的农业种质资源保存保护体系。2009年建成江苏省农业种质资源保护与利用平台,整合动植物种质资源库(圃、场)47家,有效整合并安全保存农作物、林木、水产、家养动物四大类种质资源62553份,其中农作物种质资源54287份。近年来,通过鉴定评价,筛选出抗条纹叶枯病水稻种质“静系46”、优良食味水稻资源“关东194”、抗白粉病小麦资源“Tabasco”、抗豆象绿豆资源“V2709”、低多酚氧化酶小麦资源“IDO-580”等抗病、优质、特色资源784份;发掘出抗白粉新基因Pm48等控制重要性状的新基因/QTL123个;利用多样化地方品种和野生近缘种中的优异资源开展了种质资源创新研究,创制抗赤霉病、优良食味等目标性状突出的优异新种质78份,“关东194”“苏麦3号”“西风小麦”等一批优异资源在科技创新和育种中发挥作用。建成“种质资源信息共享服务系统”,构建了4大类78个动植物种质评价数据库,提供资源信息记录5.8万余条,实现种质资源的远程查询和预订,网站查询人数突破6.4万人次。开放服务以来,向省内外330多家科研育种单位提供种质资源6.4万份次,相关单位利用提供的资源培育新品种120多个,创造了巨大的社会效益。
孙建春/摄
保护体系不健全,存在系统性风险。随着江苏工业化、城镇化和农业规模化的不断发展,传统生产方式、生产区域不断萎缩,地方种质资源丧失的风险不断加大,必须加快地方种质资源抢救性收集保护;随着人类活动范围的扩大和江苏经济的不断发展,种质资源原生境生存的空间越来越小,原生境保护的压力不断增大,必须拓展异地保存方式;保护的范围仍不够全面、尚有许多资源游离在保护系统之外,食用菌等农业微生物种质资源的保护体系尚未建立;现有保存单位保藏设施条件落后,种质资源安全得不到保证;缺少专业技术人员,保存技术水平落后,种质资源的遗传稳定性、完整性得不到科学保障。现有保存体系存在较大的系统性风险,对“非洲猪瘟”“禽流感”和其他入侵性、暴发性灾害的抵御能力不强,加强种质资源保护能力建设迫在眉睫。
种质资源鉴定评价工作滞后,开发利用不到位。开放共享的机制尚未完全形成,种质资源收集保护与开发利用脱节。全省有16.8万存量的种质资源,但纳入“江苏省农业种质资源保护与利用平台”开展共享服务的资源数量仅有6.2万份,许多资源被束之高阁;鉴定评价设施落后,鉴定效率低下,种质资源的鉴定评价严重滞后。《全国农作物种质资源中长期发展规划》指出,全国经过深入鉴定评价的种质资源不足2%,得到利用的不足10%,缺乏系统深入的鉴定评价制约了种质资源的开发利用。现有的考核制度和知识产权保护与收益分配政策打击了种质资源发掘创新工作的积极性,一定程度鼓励种质创新团队向育种创新转型,同时也限制了新种质的开放共享。
分散管理、责任不明,保护政策落实不到位。农业种质资源范畴广泛,涵盖农作物、果树林木、畜禽、水产和食用菌等多个行业;种质资源保存方式多样,有低温种质库、试管苗库、种质种植圃、保种养殖场等多种保种方式;资源样本形式多样,植物的种子、休眠芽、试管苗、块根块茎、植株等,动物水产的活体、精液、卵子、受精卵、胚胎组织等,微生物的菌株、孢子、菌丝体等繁殖体等。农业种质资源管理涉及种子、畜牧、渔业等多个部门,存在保存分散、机构纷杂、责任不明等问题,缺乏有效管理,急需确认保护主体和管理主体。种质资源样本管理混乱,缺乏有效监管,急需登记编目,规范管理,以防止资源流失、丢失。缺乏专项保种经费,有商业利用价值的种质资源,保护单位会出于商业目的投入保种,而公益性保种投入不足,保种工作难以为继。缺乏科学的农业种质资源工作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。
加强省级种质资源库圃建设,建立与国家种质资源保护体系相衔接的地方种质保护体系。建设江苏省农业种质资源综合基因库,加强对地方特色种质资源的安全备份保存,采用异地保存、离体保存和DNA保存等综合保藏措施,以应对自然灾害、疫情爆发等可能危及种质安全的突发事件;加强全省保存农业种质资源的登记管理,制定全省农业种质资源目录,建立全省农业种质资源管理数据库,从种质库和资源样本两个层面推进规范管理。
加强地方种质资源普查收集,做到“应保尽保”。有计划开展全省农业种质资源(主要包括作物、畜禽、水产、农业微生物种质资源)全面普查、系统调查与抢救性收集,查清农业种质资源家底,加大珍稀、濒危、特有资源与特色地方品种收集力度,特别是在整村推进开展农村环境建设和土地扭转、农业生产方式发生重大变化的情形下,与时间赛跑,与现代农业发展、农村建设赛跑,抢在资源消失之前,抢救性保护地方特色资源,确保资源不丧失。
组织开展资源鉴定评价,促进种业振兴。依靠现有农业科研体系加快种质资源鉴定评价实验站点建设,强化表型和基因型精准鉴定平台建设,积极参与国家种质资源鉴定评价体系分工,根据江苏动植物育种需要和产业需求,有针对性地、规模化地开展重要目标性状鉴定评价研究,重点突出抗病(逆)、优质、环境友好等优异资源筛选,深度发掘优异资源携带的关键基因,通过基因知识产权保护,把种质资源优势转化为知识产权优势,强化原始创新,夯实育种创新基础。
加快地方优异特色资源的开发利用,推动农业供给侧结构性改革。江苏悠久的农耕历史创造了丰富灿烂的农业文明,也为后人留下了一大批珍贵的地方品种。留住家乡的味道,守住老祖宗留下来的“传家宝”,更要让“传家宝”成为乡村产业振兴之宝。地方品种是在特定区域经过长期的选择进化形成的,往往具有良好的品质和特定的区域适应性,是地理标志农产品的核心要素,通过提纯复壮和遗传改良,让老品种适应现代生产技术要求焕发出新光彩,助推农业供给侧结构性改革,促进乡村产业振兴和文化传承。
强化制度建设,落实保障措施和责任义务。种质资源保护与利用是一项公益性、基础性、长期性工作。需要在保藏设施建设、运行经费保障、科技人才培养等方面加大投入。科学测算库圃运行经费,计算繁殖鉴定费用,依据《种子法》和《江苏省种子条例》等法律法规,将保种经费纳入政府预算,确保种质库圃安全高效运行。加强从业人员的技术培训,鼓励开展技术创新,提高种质资源保护水平。制定与完善种质资源工作相适应的人才晋升评价和工作考核机制,充分调动科技人员的积极性,保障种质资源保护队伍的稳定和发展。切实落实主体责任、管理责任、监督责任,依法依规保好资源、管好资源、用好资源。□