【转型进行时】打好种业翻身仗:打开资源的宝库

信息来源:山西日报     日期:2021-04-14    【字体:

  引进国外先进技术,与国内数量丰富的种质资源相结合,将是我国打赢种业翻身仗的有效举措。种质资源是什么?种质资源与种子、种业之间又有着什么样的关系呢?

  表里山河孕育了丰富的种质资源

  种质资源,又叫品种资源或遗传资源,是植物中最原始的东西,是育种的资源和材料。它们当中,有古老的地方品种,也有新培育的推广品种,都承载着能够将自身性状遗传给子代的珍贵信息。它们有的丰产,有的抗旱,有的抗虫抗病,而这些基因最终决定了品种的特性。我省有名的玉米金皇后、谷子沁州黄、食用豆大白芸豆等地方品种;晋谷21号、荞麦黑丰一号等育成品种,以及野生大豆等都属于种质资源范畴。

  山西农业大学农业基因资源研究中心主任穆志新说:“种质资源是品种选育的基础。品种选育的过程,实质上是将不同的种质资源包含的基因聚合在一起的过程。纵观国内外农业史,每一次历史革命的突破,都离不开种质资源的挖掘与利用,每一份种质资源的挖掘与利用都起到了决定性的作用。比如,袁隆平院士团队1970年发现了一株天然的雄性不育野生稻谷,成功培育了三系杂交水稻,改写了国际水稻的历史,杂交水稻比常规水稻增产20%以上,增产的稻谷可以多养活7000万人口,从而根本上解决了中国人吃饭难的问题。”

  我省地处黄河中游,黄土高原东缘,有太行山、吕梁山、太岳山、中条山等南北走向山脉,汾河、沁河、滹沱河、清漳河等水系贯穿其中,山地、高原、丘陵占80%以上,地形地貌复杂多样。南北跨越6个纬度,海拔最大高差2800米,平均气温4℃-13℃,气候类型多样,孕育着丰富的农业种质资源。因此,我省的农业种质资源丰富,审定的主要农作物品种有487个,登记的非主要农作物品种371个,农谷藜麦研究院建成了全球唯一的藜麦基因库。

  穆志新介绍说,我省是种质资源大省,目前保存有农作物种质资源7.2万余份,在全国排在前列。另外,我们上交国家库资源近3万份,在全国各省排在首位,特别是杂粮资源种类多、数量大,这也是我们省被誉为“杂粮王国”的主要原因之一,现在我们保存着近4万份的杂粮种质资源,也是在全国排在首位。我们之所以拥有丰富的种质资源,除了有气候类型、地形地貌这些自然因素外,主要还得益于我们拥有悠久的农耕历史。山西是华夏文明的发祥地,同时也是黍文化的起源中心,早在7000多年以前,就开始种植谷子了,发展到西周已经形成了以种植薯物、树为主的旱作农业,几千年的农耕文明、不间断地驯化和选择,形成了目前丰富的种质资源。

  种质资源库为生物育种提供基因资源

  对于企业来说,种质资源意味着什么呢?山西大丰种业有限公司董事长钮笑晓说:“种业是一个资源型企业,没有好的品种的话,企业就没有生存的意义,要选育好的品种,就需要有好的资源。有了好的资源以后,品种才有了可能。企业品种的创新,需要丰富的资源作为基础和支持。”

  在山西农业大学农业基因资源研究中心,保存着山西各地的7.2万余份作物种子,数量位居全国前列。山西省种质库主任秦慧彬说:“山西省种质库是我省唯一一座作物种质资源中期贮存库,也是我省农作物种质资源的保存中心。这里存放了35种农作物种质资源,库存资源中最具特色的是小杂粮作物种质资源,有近4万份,数量排在全国第一。”

  在这里,一些品质优异、色彩斑斓的特用型种质资源是全国罕见的稀有珍贵种质。秦慧彬说:“以食用豆为例,我们保存了13种食用豆资源,包括菜豆、小豆、绿豆、豌豆、山黧豆等,这些资源形态多样,色彩各异。再比如,我们常见的大豆资源为黄皮黄瓤,在我们种质库保存的大豆资源有黑皮黄瓤、黑皮青瓤、青皮青瓤等等多种形态。”

  山西省种质库中的种质资源有些已经保存长达二三十年之久。秦慧彬表示,当育种的目标导向从以产量为主转为品质与产量并重时,一些老的地方品种又会重新进入育种人员的视野。丰富的种质资源,是我们山西农业的一笔宝贵财富,一个个种质资源都是活着的生命。

  穆志新认为,种质资源能够延续到现在,有两方面的因素,一是农民的自发种植,自留种子、代代相传。另一方面,我省有组织的收集和保护同样不可或缺。我省分别于1956年-1957年、1979年-1983年,组织了两次农作物种质资源征集,大部分地方品种得到了收集保护。2011年到2016年,我省开展了西北干旱区抗逆农作物种质资源调查,对灵丘、五台等12个县的农作物种质资源进行了抢救性收集。

  当前,我省正在响应全国进行的第三次农作物种质资源普查。省农业农村厅二级巡视员薛志省表示,农业种质资源是保障国家粮食安全和农产品有效供给的战略性资源,也是农业科技创新和现代种业发展的物质基础,在2020年启动的第三次种质资源普查,我省到目前已经收集了3456份种质资源,基本上摸清了我省农作物种植历史、品种更替的演变规律。同时我们也抢救性地收集了一批古老的地方品种、种植年代久远的育成品种和重要的野生品种,丰富了我省种质资源基因库,为下一步的生物育种和发展提供了基因资源。

  让种质资源优势成为种业产业优势

  对于种质资源的保护,储存也是非常关键的一环。秦慧彬告诉记者,进入山西省种质库长期保存的每一份资源都要经过严格的流程,包括粒选、干燥、芽率检测,然后才会进行编目入库。一个个种质资源在这里搭上了“诺亚方舟”,为山西选育出优质高产的作物品种提供了更多可供选择的样本。

  “当看到科研人员因为保存不当造成资源丧失,我们感到很可惜也很痛心。基于此,我们决定开放种质库,免费为科研人员存放种质资源,保证了私密性和安全性。”穆志新表示。

  穆志新表示,我省具有杂粮种质资源优势。对于资源工作者来说,主要是要充分发挥优势,深入鉴定评价,挖掘其特殊的功能成分,筛选创制适于精深加工的优异种质,来为产业发展提供原材料。目前,我们已经建立了山西省农作物种质资源共享服务平台,近3万份的鉴定数据已经向全社会发布,另外,为企业、育种家、农民提供了种质资源1.5万余份次。有些资源在生产上也发挥了重要的作用,比如利用我们提供的资源选育的黑丰一号苦荞品种,目前是山西种植面积最大的品种,用作苦荞茶、苦荞醋的深加工。种质资源库,一个是为育种服务,另一个就是为产业服务。

  谁掌握了种子,谁就掌握了农业科技的制高点。中国农科院作物科学研究所王红武教授说,山西从南到北跨的纬度大,有山区、有平地,有很好的生物多样性资源,尤其是特殊品质、特殊功能的杂粮品种。怎样能把这些资源转化成生产力,或者是转成重大的产品,需要做一些扎实的工作。首先要做基础性的工作,就是资源的收集。在收集的基础上,要加强鉴定。在鉴定的基础上,还要加强重要基因和重要性状的挖掘。在种子上面,第一要组织一些重大科研攻关项目;第二要培育一些企业,把研究成果转化成产品或食品。

  当前,世界种业正迎来一场现代生物育种的科技革命,对山西乃至中国而言,是挑战更是机遇,如何将种质资源优势发展成为种业优势?如何让山西从种质资源大省成为种业强省,在政策支持、机制创新、技术研发环节上实现更大突破?薛志省表示,企业是市场主体,科研机构是创新的主力,推动科研机构和企业的深度合作,是打好种业翻身仗的一个有效举措。首先,通过政策的创制,来充分调动育种者、经营者和管理者的衔接性,充分发挥他们的聪明才智,来推动科技创新。第二,要发挥企业的市场主体作用,推动科研机构和企业之间建立有益的利益连接机制,通过机制的建立,推动科研资源、人员等向企业流动和倾斜,引导企业深度整合资源和市场。第三,要加大对种业企业的支持力度,把企业做大做强,使企业真正地连接好科研单位和市场,真正发挥好纽带作用。(王秀娟)