俞炎良,石益挺,俞懿洪
(新昌县种子有限公司,浙江新昌 312500)
新昌县地处浙江省东部山区,曹娥江上游。位于东经120°43′至121°12′,北纬29°12′至29°34′之间。东西相距约54 km,南北相距45 km左右。全县有人口43.48万,耕地面积约3.34万hm2(含田埂地埂)。新昌地濒东海,属亚热带季风气候。全县年平均气温在15~16℃,无霜期在210~230天,年雨量在1 470 mm左右。主要气候特点是季风显著,温和湿润,四季分明。春夏季雨热同步,秋冬季光温互补。由于复杂的地形造成了多样性的地形小气候,喜温耐寒作物均可生长。为农业生产提供良好的生态资源。
本县地势自东向西倾斜,主要山脉大多呈东南-西北走向。南部和东部为山区,其中多高山峻岭,中部多为300 m以下的丘陵,西北部大多在150 m以下。山地面积占全县总面积的80%左右,有“八山半水分半田”之称。地形复杂,有山区、半山区、大小盆地和河谷平原。复杂的地形,形成我县差异明显的河谷气候和山区地形气候,群众有“岭上雪花飞,岭下小阳春”之说。这样的气候环境使该地区农作物种类丰富,为提供种质资源提供了宝贵的基础,为我们的研究提供了较为优厚的条件。
农作物种质资源是粮食作物的基础,也是生物多样性的重要保障,是人类赖以生存的基本资源,离开了种质资源粮食安全就无从谈起,更是农业起源的基本前提条件。从人类起源以来,都以原始的物种生存、发展并得以进化。人类生存必需的食品、衣着、药物都无法离开这些资源,如屠幼幼利用天然的青蒿,开发青蒿素,造福于人类社会。这其中农作物种植资源起到了不可替代的作用,被人类驯化以来,始终推动人类文明的进步,离开了种质资源,人类的粮食资源就没有保证。
多样化的种质资源不仅保证了物种进化,也给维护生态系统平衡提供了坚实的保障。比如野生稻雄性不育株之于杂交水稻来说,贡献巨大。但在袁隆平院士1970年发现野生稻雄性不育株所在地——海南崖县,野生稻这一宝贵种质资源已在1991年完全绝迹。某一种质资源的灭绝,将会增大生态脆弱性,由于其无可恢复,会给生态系统带来毁灭性的灾难。
种质资源物种是遗传基因库的重要一份子,基因多样性越好,良种的可能性就越高,农作物育种完全依赖于此。随着人口数量的增加,农业生产将成为全球面临的重大问题,特别在我国,人口多,耕地少,温、光、水分布极不平衡,粮食安全更是重中之重。在人口增加,耕地减少的背景下,提高粮食单产是必然选择,因此培育优良品种就是首要因素。选育优良品种要靠遗传基因的多样性,最大程度上保留自然基因,而非依靠人工制造基因。就转基因技术来说,如作为人们的食用粮食,也还不能确定其安全性的情况下,只能靠不同生物体的提供优异基因。如上世纪90年代,我国棉花生产遭受棉铃虫为害,严重影响棉花产量。后调查发现,一些棉花植株上存在抗虫基因,经专家努力,培育出抗虫棉新品种,为棉花增产做出了贡献。再如袁隆平院士的杂交水稻育种,将水稻多种优质性状经过育种,组合到第一生产世代中,极大提高了水稻单产,到目前,亩产已可达吨粮,为我国的粮食生产作出了极大贡献。由此可见,种质资源中存在了各种不同基因,将各种优秀的基因通过杂交育种,组合在一起,将会提升它的品质,提高它的产量。
作为重要的基因库资源,和物种一样,农作物基因一旦消失,就无法重生,一旦物种消失,其基因也同时消失。这是由于物种具优势生殖隔离的特点,而与此同时基因是纵向遗传。人类无法利用无机原子创造物种,而同时人类一切文明都建立在农业物种资源之上。当前70%的植物物种处于濒临面具额状态,远远高于生物产生的速度,因此必须高度重视农作物物种资源的保护。
处于籼粳混载区(新昌以南种植籼稻为主,新昌以北种植粳稻为主),特殊的地理位置和复杂的地形地貌决定了我县物种的多样性,如我县特有的小京生花生、牛心柿、烟山白术等。种植资源保护显得尤为必要和重要。
正因为农作物种质资源保护工作如此重要和必要,《中华人民共和国种子法》第二章第八条、第九条、第十条、第十一条就种质资源普查、收集、整理、鉴定、登记、保存、交流和利用作出了有关规定,在法律层面上加以保护。
当前宣传工作不到位,全社会的重视程度不足,尽管得到了政府的支持,但是组织机构还不够完善,不足以支撑相关配套政策措施。在组织机构资金投入方面还存在一定的不足,导致工作不能有效开展,种质资源保护工作力度显得相对滞后。
随着社会经济的发展,人类对自然界的过度开发,生态环境也出现局部恶化,一些珍稀农作物物种资源和野生资源处于濒危状态,如新昌六月豆、红皮白心番薯、十九峰铁皮石斛,这给农业发展带来了巨大的危害。
目前,高科技人才相对短缺,不满足良种保护的需求,人才建设力度亟待增大。种质资源的保存设备投入需求较大,作为基础性研究,种质资源保护短期内没有经济效益。目前在经费投入上仍需要进一步加大,改变过去忽视长期效益的弊端。
建立健全的种质资源保护机构,明确责任,建立严格的控制机制和保障体系,积极探索创新组织管理。确保普查、收集、登记、整理、保护等工作都能落实到村一级,严格各项执行制度。因此,应建立一个政府牵头,企业协作,行业支持,以及一线试验田参与,农业、财政、科技等各部门积极建设,科学规划、系统协调、有序推进、资金充足地进行种质资源保护。尤其是加强对濒危种质资源的保护,重视生态环境的改善,不断加强保护力度,提升种质资源保护培育水平。
根据国办发〔2019〕56号文件的要求,不断创新农业种质资源的保护策略和相关机制。比如推行政府购买服务,保护优良和稀缺品种,做好优质种质资源保护,加快政府购买服务指导性目录更新速度。加大对高新技术企业的支持力度,鼓励企业进行资源育种和开发,研发新品种和特色品种,加大对地方品种申请地理标志的支持力度,将我县的种业资源优势和品种多样化优势转化为区域产业优势。
鉴于种质资源考察、收集、延繁、利用是专业技术性很强的工作,尤其是珍稀、濒危和特有资源的收集工作具有艰巨性和长期性,需要依托基地进行有效的延续保护。我县有很多具有地方特色的作物,其中不乏见短命种子及无性繁殖作物,因此必须要建立保护基地,健全种质资源保护体系,上下有机衔接,形成稳定品种特征特性。购置必要的低温贮藏设备,或建设适当容量的小型冷库,来贮藏种质资源以延长其活性。
充分利用大数据等技术,不断扩充数据库,将野生、濒危、珍稀品种纳入到数据中心,并且和收集环节直接对接,尤其是高寒地区的优质品种。在数据中心中要尽量增加字段,不断完善其特征特性鉴定描述。数据库不但对接为科研教育等机构,而且还要和保护基地对接,加大基础理论和重要技术研究。同时还应该促进智能化资源鉴定评价机制,深入分析基因的特性,实现精准评价,构建优质分子图谱库,利用高新技术发掘优质基因,探索优良品种,加速新品种的育成。还应该应用区块链等高新技术,制定相关数据标准规范,重构业务流程,提升系统的效率。
根据当地实际,选择当地具有唯一性、不可替代性的原则,确定保护对象。根据新昌实际需保护的农作物种质资源,我们认为有新昌小京生花生、新昌麻皮花生、十九峰铁皮石斛、烟山白术、牛心柿、红皮白心番薯、六月豆、双糯4号、九心菜、高脚白菜、本地玉米、坎下六卜、牛腿蒲、白黄瓜、黄黄瓜、四季小葱、葱头葱、八菱丝瓜、荞头、八月白、岩里小麻种(黄芽菜)、麻皮南瓜等。
技术人才是种质资源保护的必备条件,对保护工作能起到很好的种进作用。我公司经过引进和增养,现有技术人员8人(其中高级农艺师职称2人,农艺师职称4人,技术员2人),专业技工5人,建有农业基地约14.67 hm2(水田8 hm2,旱地6.67 hm2),建有二座小型冷库,具备良好的农作物种质资源保护条件,对保护工作会有很好的促进作用。