鲁飞
在科幻小说和电影中,常有这样一个情节:末日来临前,人类会把一些重要作物的种子冷藏保存,这些种子是延续地球文明的“火种”,待灾难过去,可以让地球生命重新焕发生机。
小说和电影中的情节虽然是虚构的,但“火种计划”却一直在进行。这些“火种”有个科学的名字,叫“种质资源”,它们是携带作物遗传信息的载体。将种质资源,尤其是那些濒临灭绝的种质资源保存下来,成为一项紧迫而重要的工作。
2月11日,《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》)正式印发。《意见》提出,力争到2035年,建成系统完整、科学高效的农业种质资源保护与利用体系,资源保存总量位居世界前列,珍稀、濒危、特有资源得到有效收集和保护,资源深度鉴定评价和综合开发利用水平显著提升,资源创新利用达到国际先进水平。
世界最大规模种质资源库
作物种质资源是保障国家粮食安全、生物产业发展和生态文明建设的关键性战略资源。人类未来面临的食物、能源和环境危机的解决都有赖于作物种质资源,作物种质资源越丰富,基因开发潜力越大,生物产业的竞争力就越强。
“在我们国家作物种质资源库长期库里就保存着数十亿颗珍贵的作物种子,总共有43.5万份不同的品种,这些种子一般可以在-18℃的种质库里最少保存50年以上,这就是我们的‘火种计划。”国家作物种质资源库副主任方沩说。
为了更好地保护和利用作物种质资源,在科技部、财政部的支持下,在国家科技基础条件平台中心指导下,依托中国农业科学院作物科学研究所等全国40多家优势单位,联合建立了国家作物种质资源库,专门从事作物种质资源收集、整合、保存与共享服务。该资源库面向全国科研院所、大专院校、企业、政府部门、生产单位和社会公众开展共享服务,为科技创新、作物育种和农业生产提供作物种质资源实物及信息。据统计,“十三五”以来,该资源库开展实物共享24.6万份次、信息共享128.9万人次,同时开展了一系列的专题服务,为保障我国粮食安全、现代种业发展、科技原始创新,助力精准脱贫和乡村振兴提供了强有力的支撑。
方沩介绍,我国分别于1956—1957年、1979—1983年对作物种质资源进行了两次普查,收集资源30多万份。近年来,随着气候、自然环境、种植业结构和土地经营方式等的变化,导致大量地方品种迅速消失,作物野生近缘植物资源也因其赖以生存繁衍的栖息地遭受破坏而急剧减少。2015年,我国启动了第三次全国农作物种质资源普查与收集行动,在刘旭院士的带领下,全力摸清我国作物种质资源家底,对古老地方品种及野生资源开展抢救性收集,计划收集各类种质资源10万份。
资源库建立了较为完善的软硬件设施,确保这些珍贵种质资源的安全保存,其中包括长期库1座、复份库1座、中期库10座、种质圃43个,保存各类作物种质资源超过50万份,目前保存总量位居世界第二。
据了解,2019年2月26日,新国家作物种质库项目在中国农科院正式开工建设,种质库设计容量为150万份,是现有种质库容量的近4倍。建成后将成为世界最大规模作物种质资源国家库,实现我国作物种质资源全覆盖集中长期保存。
对种质资源的深入研究支撑了一批重大成果的产生。自2003年以来,国家作物种质资源库团队取得了国家科技进步一等奖一项、创新团队奖一项、二等奖四项、技术发明二等奖一项,有力地推动了农业科技原始创新。
种质资源是育种的基础材料。没有种质资源,育种就是无源之水、无本之木。利用作物野生近缘植物与栽培品种开展远缘杂交,创制出新的种质资源,是为育种提供突破性材料的重要途径。比如2018年获得国家技术发明二等奖的“小麦与冰草属间远缘杂交技术及新种质创制”,就是利用小麦和冰草杂交,创制出小麦育种紧缺的高穗粒数、广谱抗病新种质,其利用已初显成效。
通过发掘传统优异资源,还可以支撑特色农业产业。“我们保存的许多传统优质地方品种都是老祖宗几百甚至几千年传承下来的,虽然可能有些缺陷,比如产量不高、不抗病虫等,但是能流传下来必有其优点,在大家对优质农产品需求不断增长的今天,仍能发挥重要作用。”方沩举例说,“毫目细是云南地区一个特色水稻老品种,香软、冷不回生,但是植株能达3米多高、产量很低,最多亩产300斤,慢慢地就没人种了,自然消失了。后来,有云南企业家知道这个品种,就把种子引回去,重新推广种植并形成了规模化产业,打造出‘遮放贡米这一优质稻米品牌,现在已经发展了15万亩,年产值4亿多元,效益十分显著。”
开启种质资源保护利用新篇章
作物、畜禽、水产、农业微生物等农业种质资源是新品种选育的基础,是遗传信息由上一代传给下一代的载体,是人类生存不可或缺的重要资源之一。我国农业历史悠久,种质资源极为丰富,这些资源是我国乃至世界最为重要的农业遗产。这其中,有些地方品种的濒危、珍稀程度不亚于大熊猫。
“人类社会发展史也是一部农耕文明的传承史。中华民族发现、驯化、培育了大量的农业种质资源,这些有生命的、活态的、可延续的种质资源,在传承中华农耕文明、推动人类社会发展过程中发挥了不可替代的作用。”农业农村部副部长张桃林表示。
农业种质资源也是农业科技创新的源头之一。我国梅山猪等地方品种为全球生猪繁殖性能的整体提高作出了重大贡献,文昌鸡、清远麻鸡等地方鸡种的挖掘利用,则孕育了我国独特的黄羽肉鸡产业。目前,良种在我国农业增产中的贡献率达45%以上。
我国粮食单产较1949年净增4.6倍,畜禽、水产品产量长期居世界首位,主要得益于品种的持续更新换代,而突破性品種成功培育与推广,无不来源于优异种质资源的挖掘利用。
我国农业种质资源保护与利用的现状如何?
张桃林表示,党的十八大以来,我国农业种质资源保护与利用工作取得积极成效。
我国长期保存作物种质资源超过51万份、畜禽地方品种560多个、水产种质资源近2万种、微生物资源23万多份,位居世界前列。2015年,我国启动了第三次全国农作物种质资源普查与收集行动,新收集资源5.2万多份。我国逐步建立了长期库、中期库、保种场、保护区、基因库相配套,国家级和省级相衔接的农业种质资源保护体系,并启动了国家作物种质库新库的建设。
通过种质资源鉴定评价、发掘创制,培育推广了一大批突破性新品種,我国农作物自主品种占95%以上,畜禽核心种源自给率达70%以上,水产、农业微生物产品均以自主品种、自主资源为主。天津小站稻、浙江金华猪等一批古老地方品种在推进区域特色产业发展、打造特色品牌、助力乡村振兴方面发挥了重要作用。
据不完全统计,近五年,通过农作物种质资源鉴定、评价与利用,支撑产生国家科技类奖项超过12项,每年新增经济效益200多亿元。
“我国虽然是种质资源大国,但还不是种质资源强国,近年来,我国农业种质资源面临的挑战越来越严峻,加强保护与利用的紧迫性越来越强烈。”张桃林指出。
自然生态下的农业种质资源种类与数量显著减少,交通便利地区作物野生近缘植物消失速度加快,一些畜禽地方品种、近海和流域野生水生生物资源数量呈下降趋势,亟需抢救性保护。通过表型与基因型精准鉴定应用于育种创新的农业种质资源不到10%,大多数资源尚未被开发利用,已开发的也多停留在初级阶段,资源优势还没有有效转化为产业优势。国家统筹、分级负责的保护体系尚未建立,资源保护成本持续增加,保护主体动力不足;种质资源保护科技人员待遇低、职称晋升难,流失严重,队伍不稳。
此次《意见》是新中国成立以来首个专门聚焦农业种质资源保护与利用的重要文件,开启了农业种质资源保护与利用的新篇章。
张桃林表示,应该说这是一个既管当前又管长远的历史性、纲领性文件,具有里程碑意义。
《意见》实现了四个首次明确。一是首次明确了农业种质资源保护的基础性、公益性、战略性、长期性定位。二是首次明确了保护优先、政府主导、多元参与、高效利用的农业种质资源保护与利用基本原则。三是首次明确了责任主体,即主管部门的管理责任、市县政府的属地责任和农业种质资源保护单位的主体责任。四是首次明确了农业种质资源实施国家和省级两级管理,建立国家统筹、分级负责、有机衔接的保护机制。
确立了四大核心任务。一是通过开展系统收集保护,实现应保尽保。二是通过搭建种质资源鉴定评价与基因发掘平台、建立鉴定评价体系,强化鉴定评价。三是通过创新保护机制、确定保护单位、开展农业种质资源登记、建设全国统一的农业种质资源大数据平台,健全保护体系。四是通过实施优异种质资源创制与应用行动、建立国家农业种质资源共享利用交易平台等,推进多元化开发利用。
出台了四大含金量高的政策。在人才队伍建设方面,提出对种质资源保护科技人员绩效工资给予适当倾斜,可在政策允许的项目中提取间接经费;对种质资源保护科技人员实行同行评价,收集保护、鉴定评价等基础性工作可作为职称评定的依据;在用地管理方面,要求地方政府合理安排种质资源库(圃、场、区)用地,不得擅自、超范围划定禁养区。在财政保障方面,规定中央和地方有关部门可通过现有资金渠道,统筹支持资源保护工作;现代种业提升工程、国家重点研发计划、国家科技重大专项等也要加大支持力度。在激励机制方面,明确对有突出贡献的单位和个人给予表彰奖励。
提出了四方面更高标准要求。《意见》规定,将农业种质资源保护与利用工作纳入政府相关工作考核;审计机关对政策落实情况依法进行审计监督;对造成资源流失、灭绝等严重后果的,要依法依规追究有关单位和人员责任;经公共财政支持的相关单位,要在农业种质资源管理部门监督下落实好种质资源科研项目成果与信息汇交机制。