赴國(guó)際玉米小麥改良中心和加拿大農(nóng)業(yè)部研究中心考察報(bào)告

萬(wàn)書(shū)波　朱建華　阮懷軍　等

中圖分類(lèi)號(hào)：S-1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A文章編號(hào)：1001-4942（2014）10-0125-03

應(yīng)國(guó)際玉米小麥改良中心主任Thomas Lumpkin和加拿大農(nóng)業(yè)國(guó)際合作局羅伯特·帕哲爾（Robert Patzer）主任的邀請(qǐng)，以萬(wàn)書(shū)波院長(zhǎng)為團(tuán)長(zhǎng)的山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技考察團(tuán)一行6人，于2014年8月7日至14日赴墨西哥、加拿大，對(duì)國(guó)際玉米小麥改良中心（CIMMYT）和加拿大農(nóng)業(yè)部薩斯卡通研究中心進(jìn)行了考察訪問(wèn)。

1考察訪問(wèn)的基本情況

1.1對(duì)國(guó)際玉米小麥改良中心的考察訪問(wèn)

國(guó)際玉米小麥改良中心（簡(jiǎn)稱(chēng)CIMMYT）是國(guó)際農(nóng)業(yè)研究咨詢委員會(huì)（CGIAR）所屬的一個(gè)非盈利性國(guó)際農(nóng)業(yè)研究和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，成立于1966年4月12日。主要任務(wù)是通過(guò)提供經(jīng)過(guò)改良的種質(zhì)資源、培訓(xùn)科學(xué)家、信息服務(wù)和咨詢來(lái)提高第三世界國(guó)家玉米和小麥生產(chǎn)數(shù)量和質(zhì)量以及農(nóng)業(yè)科研水平和自然資源利用率，以推動(dòng)第三世界糧食生產(chǎn)的發(fā)展。CIMMYT總部設(shè)在EL Batan，位于墨西哥城西北方向45千米處，是CIMMYT的科研和培訓(xùn)中心。CIMMYT的決策機(jī)構(gòu)為理事會(huì)，由世界知名農(nóng)業(yè)科學(xué)家和政府高級(jí)官員組成。具體科研和管理則在中心主任的領(lǐng)導(dǎo)下進(jìn)行，下設(shè)兩位副主任分管科研和行政管理。主要研究機(jī)構(gòu)有玉米項(xiàng)目部、小麥項(xiàng)目部、社會(huì)經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目部、保護(hù)性農(nóng)業(yè)項(xiàng)目部、種質(zhì)資源項(xiàng)目部、分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)信息服務(wù)室等。由于玉米和小麥占第三世界國(guó)家糧食作物面積的40%以上，更重要的是CIMMYT在玉米、小麥改良方面的巨大成就，CIMMYT在國(guó)際農(nóng)業(yè)界享有崇高的聲譽(yù)，被譽(yù)為“綠色革命的搖籃”?，F(xiàn)在直接利用CIMMYT小麥或用其作為親本所培育的品種占發(fā)展中國(guó)家小麥面積的60%以上。CIMMYT創(chuàng)造的小麥育種系列方法被世界各國(guó)育種家廣泛采用，極大地提高了育種效率。來(lái)自100多個(gè)國(guó)家的科學(xué)家約10 000多人參加過(guò)CIMMYT的各種培訓(xùn)。由于貢獻(xiàn)卓越，CIMMYT的科學(xué)家Borlaug在20世紀(jì)70年代獲得諾貝爾和平獎(jiǎng)，在21世紀(jì)又有兩位科學(xué)家獲得世界糧食獎(jiǎng)。

小麥和玉米是山東省兩大糧食作物，是我國(guó)小麥和玉米主產(chǎn)?。▍^(qū)）之一，山東省小麥和玉米科研與生產(chǎn)在全國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著舉足輕重的地位。近年來(lái)，CIMMYT十分重視同我省、我院玉米和小麥育種和栽培的合作研究與交流，先后資助我院10多人次到CIMMYT進(jìn)行培訓(xùn)、考察和合作研究，CIMMYT也有多名科學(xué)家到我院訪問(wèn)、交流。我院與CIMMYT一直保持著緊密、友好的合作與交流關(guān)系。

8月8日我院代表團(tuán)對(duì)墨西哥國(guó)際玉米小麥改良中心進(jìn)行考察訪問(wèn)期間，受到了中心副主任Marianne Banziger博士、主任助理Shindler、全球玉米項(xiàng)目組主任Boddupalli博士和小麥項(xiàng)目組主任Hans Braun博士，以及在此工作的中國(guó)專(zhuān)家郝元峰、張學(xué)才、蘭彩霞等的熱情接待。因中心主任正在美國(guó)出訪，中心副主任Banziger代表CIMMYT和中心主任介紹了近年來(lái)CIMMYT與中國(guó)的合作情況；主任助理Shindler具體介紹了國(guó)際玉米小麥改良中心的機(jī)構(gòu)設(shè)置、發(fā)展歷程、玉米小麥研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)及國(guó)際合作與交流等基本情況。據(jù)了解，目前CIMMYT在中國(guó)北京、四川、寧夏和云南設(shè)有辦事處。會(huì)談中萬(wàn)書(shū)波院長(zhǎng)向?qū)Ψ浇榻B了山東小麥、玉米生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)及我院的科研情況，提出在玉米、小麥等相關(guān)領(lǐng)域合作研究、共建聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室、種子資源交流交換、聯(lián)合鑒定及人才培訓(xùn)等方面開(kāi)展深入合作研究的愿望。隨后，張學(xué)才和郝元峰博士分別介紹了玉米研究項(xiàng)目、小麥研究項(xiàng)目的組織管理、最新研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)，并與我院代表團(tuán)進(jìn)行了充分交流。雙方一致同意在小麥赤霉病和玉米粗縮病的防治等方面率先開(kāi)展前期合作研究。

考察團(tuán)一行還參觀訪問(wèn)了種質(zhì)資源庫(kù)、生物技術(shù)中心、數(shù)據(jù)信息實(shí)驗(yàn)室、谷物品質(zhì)實(shí)驗(yàn)室，與有關(guān)專(zhuān)家進(jìn)行交流。

1.2對(duì)加拿大的訪問(wèn)

加拿大幅員遼闊，國(guó)土面積約998萬(wàn)平方千米，耕地面積6 800萬(wàn)公頃，總?cè)丝跒? 520萬(wàn)（2013年）。加拿大糧食生產(chǎn)以小麥為主，其他還有大麥、燕麥、玉米和油菜等。農(nóng)業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品是加拿大經(jīng)濟(jì)的重要組成部分和主要出口產(chǎn)品，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值中，種植業(yè)產(chǎn)值約占62%，其中小麥產(chǎn)量的70%和大麥產(chǎn)量的近20%用于出口。加拿大是世界最大的糧食出口國(guó)之一，是僅次于美國(guó)的第二大糧食援助提供國(guó)。加拿大農(nóng)業(yè)集中在南部與美國(guó)毗鄰的400多千米狹長(zhǎng)地帶，即通常所說(shuō)的“大草原地區(qū)”，阿爾伯塔（Alberta）、薩斯喀徹溫（Saskatchewan）和馬尼托巴（Manitoba）三個(gè)省是糧食主產(chǎn)區(qū)，農(nóng)田面積占全國(guó)的3/4，小麥產(chǎn)量占全國(guó)的95%，大麥占全國(guó)的90%。另外一個(gè)重要農(nóng)區(qū)是“中部地區(qū)”，即安大略和魁北克兩省，土壤富庶，氣候也較溫和，主要生產(chǎn)飼料作物，特別是玉米，此外還有大豆、燕麥和大麥。

由于大型家庭農(nóng)場(chǎng)和高度發(fā)達(dá)的機(jī)械化相結(jié)合，加拿大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率很高，一個(gè)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力年平均生產(chǎn)134噸糧食，2.4噸牛肉，3噸多豬肉和近13噸牛奶。目前，加拿大的農(nóng)場(chǎng)總數(shù)約為25萬(wàn)個(gè)，絕大多數(shù)是家庭農(nóng)場(chǎng)，平均規(guī)模在300公頃。機(jī)械化程度高，各種大型和高功率的農(nóng)機(jī)具互相配套，許多田間作業(yè)一次完成，以節(jié)省人力、降低成本。機(jī)械化也促進(jìn)了農(nóng)業(yè)向?qū)I(yè)化方向發(fā)展，越來(lái)越多的農(nóng)場(chǎng)只生產(chǎn)一種農(nóng)作物或飼養(yǎng)一種畜牧，傳統(tǒng)的混合型農(nóng)場(chǎng)逐漸減少。

加拿大注重農(nóng)業(yè)科研和對(duì)農(nóng)業(yè)科研的投入。在聯(lián)邦一級(jí)的自然科學(xué)工作者中，農(nóng)業(yè)科技人員居第1位，占總?cè)藬?shù)的28%；聯(lián)邦政府對(duì)自然科學(xué)的總投入中，農(nóng)業(yè)科研約占12%。加拿大農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)食品部科學(xué)研究院按照生態(tài)和作物產(chǎn)區(qū)設(shè)立19個(gè)研究中心，承擔(dān)全國(guó)半數(shù)以上的研究課題。面對(duì)加拿大寒冷、無(wú)霜期短、疆域廣的特點(diǎn)，科研人員培育了許多優(yōu)良農(nóng)作物品種，并在可持續(xù)性農(nóng)業(yè)發(fā)展、環(huán)境生態(tài)、畜牧生產(chǎn)、食品加工、國(guó)際農(nóng)業(yè)交流合作等方面做出了貢獻(xiàn)。

在加拿大農(nóng)業(yè)部薩斯卡通研究中心，考察團(tuán)與加拿大農(nóng)業(yè)部負(fù)責(zé)研發(fā)與技術(shù)轉(zhuǎn)讓的Bruce Mcartjur博士商討了雙方開(kāi)展科研合作、人才培養(yǎng)、種質(zhì)交流等事宜，考察了國(guó)家植物基因資源中心的種質(zhì)資源保存設(shè)施、作物種質(zhì)資源抗性鑒定室、致病菌種分離及保存中心、資源數(shù)據(jù)管理中心和資源登記分發(fā)室等關(guān)鍵部門(mén)及研究室。基因中心種質(zhì)庫(kù)主任Diederichsen博士介紹了中心的基本情況和加拿大農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)和利用策略。該資源中心主要開(kāi)展種質(zhì)資源的收集保存、繁殖更新、評(píng)價(jià)鑒定、分發(fā)和遺傳多樣性研究等工作，現(xiàn)保存有980種11多萬(wàn)份種質(zhì)資源，主要包括大麥、燕麥、小麥、牧草、十字花科作物、谷子、亞麻、大豆等作物，部分重要資源送到挪威全球種質(zhì)庫(kù)進(jìn)行了備份。工作庫(kù)（中短期庫(kù)）保存條件為溫度4℃、相對(duì)濕度10%～20%，紙袋保存；長(zhǎng)期庫(kù)保存溫度-18℃，濕度不控制，用鋁箔袋密封保存。Gary Peng 研究員介紹了其研究團(tuán)隊(duì)在作物抗病鑒定、種質(zhì)資源創(chuàng)新等方面的研究進(jìn)展，雙方就種質(zhì)資源的保護(hù)繁育、種質(zhì)庫(kù)管理方式及利用技術(shù)等問(wèn)題進(jìn)行了討論和交流，并就通過(guò)互訪、資源交流等方式積極開(kāi)展國(guó)際項(xiàng)目合作并共同促成種質(zhì)資源領(lǐng)域科技發(fā)展達(dá)成了意向。對(duì)于本次考察，加方非常重視，在前期準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上，選擇了30多份種子資源與我院資源中心交換。

代表團(tuán)還參觀了加拿大光源國(guó)家同步輻射研究中心（Canadian Light Source National Synchrotron Research Facility），并拜會(huì)了加拿大農(nóng)業(yè)部半旱作研究中心首席科學(xué)家甘延太教授和美國(guó)杜邦-先鋒加拿大公司陳剛博士，商討了合作事宜。

2主要體會(huì)與建議

2.1新病害是全球作物遺傳改良工作面臨的重大課題

當(dāng)前，引起國(guó)際廣泛關(guān)注的是起源于非洲的稈銹病新小種Ug99。稈銹病是小麥的重要病害之一，由于CIMMYT及其它國(guó)家成功培育并推廣了抗稈銹病小麥品種，至20世紀(jì)70年代稈銹病逐步降為小麥的次要病害。但1999年在烏干達(dá)發(fā)現(xiàn)了一種致毒性極強(qiáng)的稈銹病新小種Ug99，可以侵染世界各地的主要小麥品種，有可能對(duì)全球小麥生產(chǎn)帶來(lái)毀滅性影響。2005年9月，CIMMYT和ICARDA（國(guó)際干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究中心）聯(lián)合成立了國(guó)際銹病協(xié)作網(wǎng)，負(fù)責(zé)全球范圍的小麥銹病研究。2007年3月6日，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織主持召開(kāi)了防止Ug99傳播的國(guó)際專(zhuān)題研討會(huì)，要求各國(guó)政府密切關(guān)注Ug99的潛在危害，與國(guó)際銹病協(xié)作網(wǎng)緊密合作，防止其進(jìn)一步傳播，并制定了相應(yīng)工作計(jì)劃。Ug99的出現(xiàn)也引起了我國(guó)農(nóng)業(yè)部的高度重視，曾對(duì)此做過(guò)專(zhuān)門(mén)批示。CIMMYT北京辦事處將我國(guó)冬春麥區(qū)的392份主栽品種和優(yōu)異高代品系在肯尼亞進(jìn)行了抗病性鑒定，結(jié)果只有我院育成的濟(jì)麥20表現(xiàn)高抗Ug99。目前，我院積極與國(guó)際銹病協(xié)作網(wǎng)合作開(kāi)展稈銹病遺傳改良研究工作。

2.2大幅度提高作物單產(chǎn)仍是作物遺傳改良重要目標(biāo)

隨著社會(huì)發(fā)展，糧食供需矛盾越來(lái)越突出，在耕地面積日趨減少、人口不斷增加的情況下如何大幅度提高單產(chǎn)增加總產(chǎn)滿足需求是作物遺傳改良面臨重大而艱巨的任務(wù)。墨西哥是玉米的起源中心之一，擁有豐富的玉米資源，現(xiàn)在仍然能在野外發(fā)現(xiàn)野生玉米， CIMMYT正致力于挖掘開(kāi)發(fā)利用玉米野生資源的優(yōu)異基因，以提高玉米品種抗逆性和產(chǎn)量潛力。為提高小麥產(chǎn)量潛力，近年來(lái)CIMMYT提出了小麥種質(zhì)資源大規(guī)模系統(tǒng)鑒定和超高產(chǎn)育種的目標(biāo)。通過(guò)本次考察訪問(wèn)，我院加強(qiáng)了對(duì)CIMMYT特異資源和育種新技術(shù)新方法的引進(jìn)力度，為我院玉米、小麥遺傳改良尤其是產(chǎn)量潛力的遺傳改良提供了物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)，這將極大促進(jìn)我院玉米、小麥改良工作的發(fā)展。

2.3生物技術(shù)在提高作物抗逆性、品質(zhì)、產(chǎn)量等方面潛力巨大

現(xiàn)代生物技術(shù)可以打破物種界限，在作物品種的抗性、品質(zhì)、產(chǎn)量等性狀協(xié)調(diào)改良方面已顯示出巨大潛力，被稱(chēng)為人類(lèi)歷史上應(yīng)用最為迅速的重大技術(shù)之一。CIMMYT和加拿大農(nóng)業(yè)部門(mén)都非常重視發(fā)展生物技術(shù)，在小麥抗旱，玉米、油菜抗病等研究方面有一套比較成熟的技術(shù)體系。我們應(yīng)加強(qiáng)分子技術(shù)研究力度，深化國(guó)際合作與交流，爭(zhēng)取率先在大宗作物的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病抗逆轉(zhuǎn)基因育種方面獲得突破，為保障糧食安全提供強(qiáng)有力的科技支撐。

2.4種質(zhì)資源收集保護(hù)突出重點(diǎn)，開(kāi)放共享

依據(jù)農(nóng)業(yè)和生物多樣性有關(guān)公約和協(xié)定，面向全世界收集種質(zhì)資源，通過(guò)互換種質(zhì)資源進(jìn)行國(guó)際合作與交流，可面向全球提供免費(fèi)種質(zhì)資源分發(fā)服務(wù)。但同時(shí)又應(yīng)注重本國(guó)的生產(chǎn)實(shí)際，優(yōu)先交流本國(guó)急需和數(shù)量稀少的種質(zhì)資源，重點(diǎn)收集核心種質(zhì)資源。 加拿大植物種質(zhì)資源保護(hù)、分發(fā)工作成績(jī)突出，主要得益于本國(guó)政府的高度重視、穩(wěn)定投入和統(tǒng)一規(guī)劃。

加拿大在種質(zhì)資源保護(hù)方面的發(fā)展思路和管理措施值得我們學(xué)習(xí)借鑒：一是穩(wěn)定持續(xù)地支持種質(zhì)資源研究工作。種質(zhì)資源保護(hù)研究是一項(xiàng)公益性事業(yè)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益巨大。設(shè)立長(zhǎng)期穩(wěn)定的專(zhuān)項(xiàng)經(jīng)費(fèi)是種質(zhì)資源保護(hù)和研究工作的必要保障。二是加強(qiáng)特色種質(zhì)資源的收集和保存。根據(jù)我省目前的作物生產(chǎn)情況和當(dāng)前國(guó)家的戰(zhàn)略部署，突出地方特色，避免重復(fù)建設(shè)、重復(fù)收集。三是加強(qiáng)資源共享，完善管理利用機(jī)制，不斷提高種質(zhì)共享利用效率。四是加強(qiáng)種質(zhì)管理信息化、自動(dòng)化建設(shè)。

2.5推廣保護(hù)性農(nóng)業(yè)技術(shù)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展

保護(hù)性農(nóng)業(yè)技術(shù)措施主要包括：免耕或少耕，以保護(hù)土壤結(jié)構(gòu)；秸稈還田，既可以保護(hù)土壤免受侵蝕，又可以培肥地力，改善土壤結(jié)構(gòu)和蓄水通氣性能；實(shí)行輪作，減少病蟲(chóng)害發(fā)生，從而減少農(nóng)藥使用量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。推廣保護(hù)性農(nóng)業(yè)技術(shù)可降低生產(chǎn)成本，增加收益。 目前，保護(hù)性農(nóng)業(yè)技術(shù)主要在美國(guó)、加拿大、澳大利亞、巴西和阿根廷等一些發(fā)達(dá)或比較發(fā)達(dá)的國(guó)家推廣，而廣大的發(fā)展中國(guó)家由于配套機(jī)械缺乏等原因，其推廣受限。隨著國(guó)力的提高，我國(guó)應(yīng)加大保護(hù)性農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣力度，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

2.6創(chuàng)新管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)高效管理

借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)，特別是在新品種培育方面，盡快建立各個(gè)環(huán)節(jié)和層次創(chuàng)新的激勵(lì)機(jī)制，減少重復(fù)，避免小而全、大而全，有所為、有所不為。

總之，通過(guò)這次考察訪問(wèn)，既增進(jìn)了我院與國(guó)際學(xué)術(shù)組織間的交流，也加深了對(duì)CIMMYT和加拿大的相關(guān)科研進(jìn)展的了解和認(rèn)識(shí)，對(duì)促進(jìn)我院農(nóng)業(yè)科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將起到重要作用。建議在院統(tǒng)一協(xié)調(diào)下，鼓勵(lì)相關(guān)研究所與對(duì)方相應(yīng)機(jī)構(gòu)開(kāi)展實(shí)質(zhì)性合作，確定重點(diǎn)合作領(lǐng)域，鼓勵(lì)相關(guān)研究所特別是作物類(lèi)研究所和資源中心等單位，積極爭(zhēng)取國(guó)家相關(guān)國(guó)際合作項(xiàng)目的支持。加拿大光源國(guó)家同步輻射研究中心建立的光源新技術(shù)在農(nóng)業(yè)科研上的應(yīng)用前景十分看好，我院作物栽培、植物營(yíng)養(yǎng)和病蟲(chóng)害防治等學(xué)科應(yīng)重視和利用這一新技術(shù)，提高研究水平。