【转型进行时】打好种业翻身仗:发力育种产业

信息来源:山西日报     日期:2021-04-13    【字体:

   今年的中央一号文件提出:农业现代化,种子是基础,要打好种业翻身仗。这样的表述也同样出现在了今年的中央经济工作会议和省委农村工作会议上,小小的种子为何被多次提及?在山西,种业总体发展情况如何?存在哪些突出短板?要解决好种子问题,打好这场翻身仗,我们能做什么?

  自主选育?国外进口?

  种子被“卡”在哪里

  在我们的粮食谱系中,玉米是世界上三分之一人口的主要粮食,是畜牧业的饲料之王,更是可生产200种至300种产品的工业原料。在我们生活中似乎无处不在的玉米从何而来呢?

  4月底、5月初,正是晋中市东阳镇播种春玉米的季节。种子市场里,农民王称心在仔细了解各品种种子的特性、产量,在他看来,挑到一个好种子,等于成功了一半。他说:“现在中国农业发达了,种地都是机械化,播种有播种的机器,收割有收割的机器,种子好了,就什么都好了,产量就上去了。”

  种子对于现代农业意味着什么?相比较农业的其他因素,它的特殊性是什么?省农业农村厅二级巡视员薛志省说:“种子是特殊的、最基本的生产资料,它处在农业生产的前端,是科技含量最高的,在农业生产当中被誉为‘芯片’,在现代农业发展中起着先导性和基础性的作用。良种是农业发展的决定性因素,与其他因素相比,种子是内因、其他是外因,种子也是其他农业科技的载体,一些其他科技都要通过这个载体来发挥作用。”

  一组来自中国种子协会官网公布的进出口数据显示,目前我国农作物良种覆盖率在96%以上,自主选育品种占比面积超过95%,我国农业生产用种总体上安全有保障。同时,在一些品种环节和领域,我们还有不少的短板和弱项,比如说2020年种子进口记录10873条,出口记录755条,出口与进口相比,所占比例不到1/10,进口种子的作物包括胡萝卜、南瓜、玉米、番茄、菠菜等几十种,这一连串的数据都指向了一个问题——中国种业的“卡脖子”问题。

  薛志省表示,种子“卡脖子”的问题,我们省和全国基本一致。我省的种子供给大致可以分为三种情况,第一种是品种完全可以自给的,比如我们的小麦、杂粮、水稻等,都是用的自有品种;第二种是和国外有差距的,比如玉米、大豆,虽然我们的大豆自有品种占到播种面积的90%,也是选育自主品种,但是受品种、栽培等技术的限制,我们的产量还没有达到国际最高水平;第三种情况就是完全依靠进口,比如白羽肉鸡的祖代鸡,还有个别蔬菜品种,需要完全依靠进口,存在“卡脖子”现象。

  积极创新 参与市场

  我们的努力从未停歇

  农民王称心最后选到的种子是山西大丰种业的大丰DF899,这一品种具有抗病、抗倒、产量高、粮质好的特性,广泛应用于晋中这样的春播中晚熟玉米区。

  要解决种业“卡脖子”问题,企业是创新和参与市场竞争的主体。山西种业企业大丰种业公司的杀手锏就是玉米单倍体育种技术。山西农业大学玉米研究所玉米工程化育种技术研究室主任、大丰种业科研技术总监马海林副研究员告诉记者:“玉米单倍体育种技术,是‘十三五’期间大丰公司引进的国内领先技术,通过这个技术可以使常规育种的时间从原来的6代-8代,缩短到1代-2代,可以缩短2年-3年的时间,通过这项技术每年可以获得1.5万个DH系。我们现在主要面对的棘手问题就是这1万多个DH系都需要大规模地去种,到田间依靠育种经验去筛选鉴定,在北方大概需要6个月的时间,在南方也需要4个月的时间。也就是说,筛选过程必须经历至少一个完整的生长周期,才能初步确定DH系的优劣。”但是,这样的窘境并不是没有解决方案,国际上像先锋、孟山都、利马格兰等实力雄厚的种业巨头,借助先进的分子标记与全基因组杂种优势预测技术,在实验室里通过DH系种子DNA提供的遗传信息便可准确判断出优劣与配合力情况,实现DH系的精准筛选,并制定出下一步的测配方案。

  DH即Double haploid,中文名为双单倍体。我们现在种植的玉米都是杂交品种,由父本和母本杂交而成,而DH系就是通过单倍体技术人工选育出的父本、母本。如果把玉米品种比作孩子,DH系就是来自世界各地、高矮胖瘦各不相同的父母。

  “分子标记,就好比是一个作物的身份证。通过分子标记技术,我们就可以对它的遗传性状进行了解,在实验室里面,就可以了解一个品种的适应性、抗病性,分子标记技术大大提高了育种效率,减少了田间工作筛选过程,提高时效。”山西大丰种业有限公司董事长钮笑晓做了一个科普。

  中国农业科学院作物科学研究所研究员王红武教授说:“分子标记在遗传改良方面,有非常重要的作用,也有非常广泛的应用前景,国外种业公司已经在大范围应用,一个是分子标记的辅助选择,另一个结合我们大数据的分析和表现,做全基因组的选择。我们国家目前在分子标记的基础研究方面,取得了一些非常重要的成果,但是种业公司在品种改良和资源创新方面,利用分子标记还有差距。

  薛志省表示,分子标记是分子育种的核心技术,是种业翻身仗的利器。分子标记研发技术本身难度不大,但到拿到农作物重要特征,尤其是优异品种方面的分子标记相对比较难。我们山西现在在这方面,也有一些探索和尝试。比如山西农业大学杂粮分子育种团队,在谷子基因组领域取得了突破性进展,构建了国际一流的谷子基因组学数据库,被《中国科学报》评为2020年度我国农业科研的亮点。基于这个基因组,该团队已经成功破解了晋谷21号米色黄金的秘密。下一步我们还要申报国家级重点实验室,从人才、经费等各个方面,全力支持实验室建设,尽快实现我省杂粮品质提升,杂粮产业提高,促进山西特优杂粮高质量发展。

  种质保护 科技支撑

  种业翻身仗需多方发力

  北纬15°-18°之间,典型的热带气候和优越的生态条件,有着不可替代的“光”和“热”,让它成为选育良种的好地方,这就是位于海南三亚、陵水、乐东一带的国家南繁科研育种基地,也被人们称为“种子天堂”“南繁硅谷”。在别处需要繁育8代-10代才能定型的种子,在这里只用3代。每年的九月到第二年五月,全国各地的几千名科技人员就会选择到这里开展育种工作,其中就有来自山西的身影。从上世纪80年代开始,累计3500人次的山西科研人员,像候鸟般不辞劳苦地往返于来去南繁的路上,开展玉米、高粱、谷子、大豆、蔬菜等近20种农作物的繁育试验。

  钮笑晓表示,南繁育种基地最大的优势,就是一年可以当做两年来用,可以做品种选育,也可以做材料鉴定,还可以做加代繁殖。薛志省表示,南繁科研育种基地,是关系到粮食安全和现代农业发展的基础性工程,我们省高度重视,按照农业农村部的统一部署和要求,我省在海南省乐东县规划核心区流转了500亩耕地,建成南繁基地并投入运行,对于推进我省种业资源和创新资源的优化整合,为全省的科研院所、种业企业和管理部门创造了一个很好的平台。

  钮笑晓说:“种业的发展有一个过程,国际一流的一些种业公司进入我国后,给我们的企业带来了更大的挑战,也起到了相当大的推进作用。比如,在国外品种玉米先玉335势头非常猛的时候,我们也选育出了适合市场需求、各方面性状表现比较好的品种,像大丰30就是在这时候选育而成的,2012年就销售了100万亩。”

  中央一号文件提出要打好种业翻身仗,我们政府能够做些什么?薛志省说:“打好种业翻身仗,我们要从五个方面着手。一是把种质资源保护起来。因为种质资源是种业创新的基础,目前我们已经开展了全国第三次种质资源普查,来收集和保存一批优异的种质资源,为创新打好基础;二是让自主创新活起来。我们要创建全国的区域型种业创新平台,加快建设杂粮分子育种和国家重点实验室;三是让种业企业强起来。我们着手打造三类种业企业,首先是依靠神农科技集团打造我们种业的“航母”,其次是依靠优势种质资源打造特色优势种业企业,第三就是打造一些科技支撑的种业企业;四是让我们的基地水平提起来,既要打造良种繁育基地县,又要打造良种繁育基地企业,把基地县和基地企业串起来加快良种繁育;五是让市场环境优起来。我们要加大知识产权保护,加强种业体系的建设,加强市场监管,创造一个良好的市场环境。(王秀娟)