河北省農(nóng)作物種質(zhì)資源挖掘創(chuàng)制與綠色種業(yè)

張 萌

（河北省種子管理總站，石家莊 050031）

種質(zhì)資源是農(nóng)業(yè)發(fā)展的源動力，是種業(yè)發(fā)展的“芯片”，關(guān)系到國家糧食、經(jīng)濟、科技、社會等各領(lǐng)域的安全[1]。多年來，河北省農(nóng)作物種質(zhì)資源得到有效開發(fā)利用，糧食單產(chǎn)屢創(chuàng)新高，主要得益于品種的持續(xù)更新?lián)Q代，而突破性品種的成功培育與推廣無不源于對優(yōu)異種質(zhì)資源的挖掘利用。但是由于化肥、農(nóng)藥過量使用，加之畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、農(nóng)膜資源化利用率不高等因素，農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的資源壓力日益加大，生態(tài)環(huán)境亮起“紅燈”，到了必須加快轉(zhuǎn)型升級、實現(xiàn)綠色發(fā)展的新階段。而節(jié)水、節(jié)藥、抗逆性強的種質(zhì)資源鑒定、利用與挖掘，培育和建立綠色種業(yè)，可以從源頭上確保優(yōu)質(zhì)綠色農(nóng)產(chǎn)品供給，既能滿足人民群眾對良好生態(tài)環(huán)境的新期待，又能成為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的增長點、轉(zhuǎn)型升級的助推器。

1 種質(zhì)資源現(xiàn)狀

河北省是全國唯一兼有高原、山地、丘陵、平原、草原、湖泊和海濱的省份，這種獨特的地理資源構(gòu)成也造就了豐富的地方農(nóng)業(yè)品種資源，是谷子和黍子的發(fā)源地，同時擁有滄州金絲小棗、趙縣雪花梨、泊頭鴨梨、深州蜜桃、贊皇大棗、蠡縣山藥、豐南胭脂稻、涉縣花椒、深縣韭黃等名特優(yōu)地方品種。

1.1 建成較為先進的省級農(nóng)作物種質(zhì)資源保存中心河北省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心于2017年建成并投入使用，保存能力達到20萬份，以種子形式中長期保存小麥、玉米、大豆、棉花、蔬菜等農(nóng)作物種質(zhì)資源60619份，其中包括玉米白馬牙、燈籠紅等重要農(nóng)作物地方品種資源9000多份。2019年建成國家環(huán)渤海地區(qū)果樹種質(zhì)資源圃（昌黎），總保存能力達到5000份，以苗圃活體形式保存蘋果、梨、桃等18個樹種，2300份種質(zhì)資源材料，數(shù)量居全國省級果樹種質(zhì)資源圃之首。

1.2 研制應用一批種質(zhì)資源保存和利用技術(shù)研制推廣了五種作物基因庫種子繁殖的優(yōu)化技術(shù)、基因庫大豆種子繁殖更新閾值、中期庫種質(zhì)活力監(jiān)測技術(shù)、果樹超低溫保存技術(shù)等技術(shù)，其中果樹超低溫保存技術(shù)居國內(nèi)領(lǐng)先水平，為種質(zhì)資源安全保存提供了可靠的技術(shù)保障。

1.3 鑒定出一批優(yōu)異種質(zhì)資源鑒定優(yōu)異種質(zhì)資源187份，其中高產(chǎn)新資源85份，抗病、抗蟲新資源43份，抗逆新資源36份，優(yōu)質(zhì)新資源23份，特別是小麥1B/1R抗病基因資源和RHT系列矮稈基因為提升小麥產(chǎn)量水平發(fā)揮了重要作用。

1.4 基本掌握了重要野生植物資源狀況2012年起，對省內(nèi)重要野生植物資源的分布、數(shù)量、生境狀況、生存現(xiàn)狀、瀕危程度等情況進行了調(diào)查分析，共發(fā)現(xiàn)了30種國家級保護植物、93種河北省重點保護野生植物，對保護植物的GPS定位點達2096個。從2003年開始進行野生植物原生境保護點建設，目前已建成14個農(nóng)業(yè)野生植物原生境保護點，保存種類有7個。

2 主要成效

2.1 節(jié)水小麥育種及推廣成效顯著充分挖掘利用小麥優(yōu)異種質(zhì)資源，培育篩選出石麥22、衡觀35、滄麥6005等一批節(jié)水小麥品種并在生產(chǎn)上應用。2014年以來推廣節(jié)水小麥品種80個，水分利用率最高的達到1∶2.4，累計推廣面積218.13萬hm2，比普通小麥少澆1水以上。

2.2 優(yōu)質(zhì)強筋小麥育種全國領(lǐng)先河北省在20世紀80年代就開始利用優(yōu)異種質(zhì)資源開展強筋小麥品種選育工作，是最早開展強筋小麥育種的省份；90年代率先育成優(yōu)質(zhì)小麥品種8901-11，此后育成師欒02-1、藁優(yōu)2018、藁優(yōu)5218等一批品質(zhì)好、市場公認度高、可以替代進口小麥品種的優(yōu)質(zhì)強筋小麥品種。累計通過省級以上審定的強筋小麥品種達到56個，在全國面包小麥評比奪冠的品種數(shù)量上居全國第一。

2.3 雜交谷子育種全國首創(chuàng)利用谷子不育系種質(zhì)資源，攻克世界性難題30多個，培育出抗旱節(jié)水、高產(chǎn)高效“張雜谷”系列新品種15個，比常規(guī)谷子增產(chǎn)30%以上，一般每667m2旱地產(chǎn)量400～600kg，最高產(chǎn)量達到810kg，創(chuàng)造了世界谷子單產(chǎn)的最高紀錄，填補了國際空白。目前已在全國14個?。▍^(qū)）累計種植推廣達到133.33多萬hm2。

2.4 培育了一批特色種業(yè)企業(yè)成為種質(zhì)資源創(chuàng)新利用主體，從國內(nèi)外收集、創(chuàng)制種質(zhì)資源3600余份，培育新品種22個，獲得新品權(quán)13項，成果轉(zhuǎn)化率由原來的24%提高到70%，在馬鈴薯、高油酸花生、甜糯玉米、“雙高”大豆、甘藍以及部分瓜菜等特色種業(yè)方面位居全國前列，促進了種質(zhì)資源的有效利用，為全省農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了重要保障。

3 存在問題

河北省種質(zhì)資源保存單位經(jīng)營開發(fā)薄弱，體系建設不完善，保種企業(yè)規(guī)模小，產(chǎn)品產(chǎn)量不足，效益不佳。個別縣（市、區(qū)）歷史變革較大，導致資料查找困難、數(shù)據(jù)不全；種質(zhì)資源工作量不均衡，平原地區(qū)縣面積較小、生態(tài)類型比較單一，種質(zhì)資源征集數(shù)量較少，山區(qū)縣面積較大、生態(tài)類型多樣，種質(zhì)資源豐富，征集工作量較繁重。當前，在種質(zhì)資源保護利用和優(yōu)良品種選育推廣方面仍存在著一些問題和不足[2]，資源鑒定利用不充分，通過表型與基因型精準鑒定、應用于育種創(chuàng)新的農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源數(shù)量不足，大多數(shù)資源尚未被開發(fā)利用，已開發(fā)的也多停留在初級階段，資源優(yōu)勢還沒有有效轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。完成作物種質(zhì)資源的收集引進、整理保存任務后需要進一步對資源進行鑒定、評價和利用，需要開展國際交流和合作等相關(guān)方面的科學研究[3]。所以，立足現(xiàn)有基礎(chǔ)，進一步加大科研投入，整合育種資源，創(chuàng)新種質(zhì)資源，加強科研院所、農(nóng)業(yè)高等院校、種業(yè)公司緊密合作，開展主要農(nóng)作物在育種、栽培、深加工等領(lǐng)域研究，集中力量進行關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，解決本區(qū)域制約生產(chǎn)的瓶頸[4]。

4 思考建議

堅持市場需求導向，以產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、資源節(jié)約、環(huán)境友好為基本要求，進一步加強綠色種質(zhì)資源創(chuàng)新，完善品種審定和登記管理，加快綠色品種示范推廣，充分發(fā)揮優(yōu)良品種在增加綠色農(nóng)產(chǎn)品供給、提高資源利用效率、促進農(nóng)業(yè)增效農(nóng)民增收上的先導作用。

4.1 加強種質(zhì)資源收集保護加強組織調(diào)度，高質(zhì)量完成第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動。在前期工作基礎(chǔ)上，加快制定省級農(nóng)作物種質(zhì)資源保護與利用發(fā)展規(guī)劃，促進應保盡保、有序開發(fā)、高效利用。加強農(nóng)作物種質(zhì)資源保護區(qū)、保護場、種質(zhì)資源圃建設，調(diào)整優(yōu)化種質(zhì)資源保護區(qū)，提高農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護基礎(chǔ)設施水平。

4.2 加強優(yōu)異資源挖掘創(chuàng)制發(fā)掘控制產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病蟲、抗逆、養(yǎng)分高效利用等性狀的基因及其有利等位變異，深入研究關(guān)鍵性狀的遺傳規(guī)律，篩選綜合性狀優(yōu)良或重點性狀突出的核心親本，創(chuàng)制一批高產(chǎn)、早熟、抗倒伏、抗?。ɑㄈ~病毒病、疫霉根腐病、胞囊線蟲病、灰斑病等）、抗逆（抗旱、耐鹽、耐蔭）、品質(zhì)好（高蛋白、高脂肪，氨基酸含量高，脂肪酸組成合理，具有特異生化品質(zhì)性狀等）的優(yōu)異新種質(zhì)。

4.3 加強資源整合開發(fā)利用加強種質(zhì)資源保護創(chuàng)新、新品種選育、種子種苗快速繁育和試驗示范于一體的種子創(chuàng)新體系建設，進一步加大種質(zhì)資源創(chuàng)新與應用結(jié)合，引導種質(zhì)資源保存單位積極與科研院所、用種企業(yè)深入合作，充分利用優(yōu)勢種質(zhì)資源開展聯(lián)合育種攻關(guān)，加大研發(fā)力度，培育一批具有地方特色、品質(zhì)好、抗性強、有市場競爭力的新品種，延長產(chǎn)業(yè)鏈，打造地方特色種業(yè)和產(chǎn)業(yè)，助力鄉(xiāng)村振興發(fā)展。繼續(xù)探索以開發(fā)利用促資源保護的策略，支持科研機構(gòu)和育繁推一體化企業(yè)申報農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護與利用項目，引導根據(jù)業(yè)務需要收集與保存相關(guān)種質(zhì)資源，進行開發(fā)利用研究，走市場化種質(zhì)資源保護之路[5]。

4.4 建設管理服務信息平臺重點完善省級農(nóng)作物種質(zhì)資源、果樹種質(zhì)資源共享服務平臺和農(nóng)業(yè)野生植物資源調(diào)查地理信息系統(tǒng)、原生境保護點云采集監(jiān)測系統(tǒng)等種質(zhì)資源保護與利用的信息化管理平臺，促進種質(zhì)資源共享共用。開發(fā)具有多層次、多維度數(shù)據(jù)查詢和分析功能的農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源信息共享服務系統(tǒng)，進行信息的快速采集、定位和查詢，提高種質(zhì)資源管理的質(zhì)量和效率。利用種質(zhì)資源的DNA指紋信息，初步構(gòu)建具有分子身份證查詢、資源間相似率查詢和身份證核對等功能的SSR指紋數(shù)據(jù)庫。通過種質(zhì)資源信息共享平臺等方式，有針對性地向育種和研究單位提供實物種質(zhì)和信息，促進種質(zhì)資源的高效利用。