地方農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護存在問題與利用途徑

王強盛，蘇雪蓮，2，張 慧

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，江蘇南京 210095； 2.江蘇省南京市規(guī)劃和自然資源局棲霞分局，江蘇南京 210023)

我國種質(zhì)資源類型多、范圍大、數(shù)量豐富，但種質(zhì)資源還存在大而不強等問題，許多種源與國際先進水平還有差距。打好種業(yè)翻身仗，落實種業(yè)振興行動方案，必須加強種質(zhì)資源保護利用，用實際行動夯實種源創(chuàng)新基礎(chǔ)，增強農(nóng)業(yè)高質(zhì)量的持續(xù)發(fā)展。2022年7月中國種子大會暨南繁硅谷論壇傳出消息，目前我國農(nóng)作物種質(zhì)資源保存量超過52萬份，畜禽遺傳資源超過96萬份，名列世界前茅。農(nóng)作物種質(zhì)資源中特有地方品種和野生資源占70%，遺傳多樣性與特異性豐富，可利用潛力巨大；但保存的約28萬份農(nóng)作物種質(zhì)資源已在野外、生產(chǎn)上消失或絕種，凸顯收集保存的重要價值。

農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源是我國高質(zhì)量發(fā)展行穩(wěn)致遠的重要戰(zhàn)略性資源，關(guān)系到種業(yè)振興和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[1-5]。沒有基礎(chǔ)性的種質(zhì)資源，即使擁有先進的育種技術(shù)也難以育出新品種，真是“巧婦難為無米之炊”。新中國成立以來，我國先后組織過2次全國農(nóng)作物和畜禽種質(zhì)資源征集調(diào)查，但距今都超過10年，水產(chǎn)種質(zhì)資源迄今還沒有開展過全國性調(diào)查。事實上，隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和氣候變化、環(huán)境變遷的影響，農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源無論在區(qū)域分布、種類數(shù)量上，都始終處于動態(tài)變化中，加劇了部分農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源消失的風(fēng)險，也可能產(chǎn)生了一些新物種。新時代下開展全國性的農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查，加快摸清資源家底、實施搶救性收集保護、發(fā)掘一批優(yōu)異新資源，是提升種業(yè)科技自立自強、種源自主可控的十分緊迫任務(wù)，對推進種業(yè)振興和農(nóng)業(yè)平穩(wěn)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。2022年3月習(xí)近平總書記在全國兩會期間指出，種源安全關(guān)系到國家安全，必須下決心把我國種業(yè)搞上去，實現(xiàn)種業(yè)科技自立自強、種源自主可控。2022年4月習(xí)近平總書記在考察海南崖州灣種子實驗室時指出，中國人的飯碗要牢牢端在自己手中，就必須把種子牢牢攥在自己手里，用中國種子保障中國糧食安全。這些充分體現(xiàn)了習(xí)近平總書記對農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的深邃把握，具有很強的針對性、前瞻性、指導(dǎo)性。2022年7月中國種子大會暨南繁硅谷論壇傳出消息，自2015年以來我國開展了第3次農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動，到2022年6月底，通過全面普查調(diào)查與搶救性收集，保護了11.3萬份左右各類作物資源，分別有115科377屬675種，其中江蘇的溧陽白芹、宜興烏飯樹、東臺牛角扁、小麥望水白等農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源不斷地被挖掘、保護、利用[6]。2021年“中央一號”文件系統(tǒng)部署了打好種業(yè)翻身仗的各個環(huán)節(jié)，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布了全國農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查總體方案(2021—2023年)，江蘇省南京市自2021年7月在全省率先啟動地域農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查與收集行動，查清地方特色、珍稀、瀕危種質(zhì)資源家底，借助現(xiàn)代技術(shù)手段，構(gòu)建快速保護體系，實現(xiàn)應(yīng)收盡收、應(yīng)保盡保。通過農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源的普查與挖掘，尤其是優(yōu)異種源的發(fā)掘，從而提升當(dāng)?shù)胤N業(yè)創(chuàng)新和品種繁育能力。

1 研究方法

1.1 調(diào)查方法

2021年1月至2022年8月，在南京市范圍內(nèi)的六合、浦口、江寧、溧水和高淳等地區(qū)進行田間地頭和種業(yè)企業(yè)的調(diào)查，采用發(fā)放問卷和現(xiàn)場交流的方法，并整理調(diào)查數(shù)據(jù)。

1.2 數(shù)據(jù)來源

通過南京范圍的實地調(diào)查，結(jié)合南京現(xiàn)有的資料報道和統(tǒng)計數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)整理分析，并采用Excel 2016進行統(tǒng)計作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 南京地區(qū)農(nóng)作物面積、產(chǎn)量和畜禽水產(chǎn)數(shù)量、產(chǎn)量

農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源是品種繁育的前提和基礎(chǔ)，也是百姓高質(zhì)量生活的關(guān)鍵和保障。地方特色種質(zhì)資源是區(qū)域性品種選育與擴繁的適應(yīng)性優(yōu)選材料，往往具有抗性強、種質(zhì)特異和生態(tài)適應(yīng)性好的特征，尤其是某些方面的優(yōu)異特色品質(zhì)，因而是開展適合當(dāng)?shù)仄贩N選育的關(guān)鍵所在。南京地區(qū)融合了崗地、低丘、平原、江河湖泊等地域特征，亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，充沛，年降水量1 100 mm左右，年平均氣溫為15 ℃，春季溫潤，夏季炎熱，秋季干燥和冬季寒冷，水陸交替，物候差異大，物種多樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是我國動植物資源種類繁多和資源豐富的區(qū)域之一。好的農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源為當(dāng)今品種選育更新提供強大基礎(chǔ)，南京每年選育出眾多新品種，為當(dāng)?shù)孛癖娤M和生活改善提供充足的農(nóng)業(yè)資源保障，更為健康生活提供優(yōu)質(zhì)的中高端產(chǎn)品供應(yīng)。根據(jù)南京統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，2021年南京常住人口940多萬，其中城鎮(zhèn)人口810多萬，城鎮(zhèn)化率86%以上，如此眾多人口每天農(nóng)產(chǎn)品消費量巨大。2020年南京市農(nóng)作物種植面積、產(chǎn)量和畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖數(shù)量、產(chǎn)量見圖1至圖4，這些國計民生的重要農(nóng)產(chǎn)品是關(guān)鍵性種質(zhì)資源和品種品系支撐才能種養(yǎng)發(fā)展起來的。因此，地方特色種質(zhì)資源在南京全社會高質(zhì)量發(fā)展中起著不可替代的作用。

2.2 南京農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源的主要成效

近年來，南京農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查和保護上下聯(lián)動、層層落實、內(nèi)外互動、形成合力，取得了明顯的重要成效。目前，南京擁有多家國家級重點農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)及國家級育繁推一體化種業(yè)企業(yè)；最新選育的優(yōu)質(zhì)多抗水稻寧香粳9號獲得全國優(yōu)質(zhì)稻品種食味品鑒金獎；優(yōu)質(zhì)糧種已經(jīng)跨洋越海走向東南亞。根據(jù)南京《現(xiàn)代種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展實施方案》，到2025年，30個基地為南京地方特色種質(zhì)資源保護基地，10家超千萬特色種子種苗企業(yè)，3家超5億元育繁推一體化種業(yè)企業(yè)將成為南京現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高質(zhì)量典范。南京地區(qū)農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源類型主要是江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物、果樹、花卉；南京農(nóng)業(yè)大學(xué)稻麥、大豆、楊梅、菊花、梨、百合等。“十三五”期間，南京范圍內(nèi)農(nóng)作物通過國家審定品種35個，省級審定品種60個，其中太湖2號青蝦、黃優(yōu)1號雜交黃顙魚、優(yōu)鱸3號大口黑鱸等3個水產(chǎn)新品種通過國家審定。南京圍繞地方農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展，加快建設(shè)一批質(zhì)量上乘可靠、技術(shù)生產(chǎn)先進、設(shè)施服務(wù)齊全的種子種苗繁育基地，有46家單位入選江蘇特色優(yōu)勢種子種苗中心，作物類、畜禽類和水產(chǎn)類分別有26、5、15家。面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求與競爭，南京將重點提升鮮食玉米、白菜、辣椒、茄子等地方特色品種育種競爭能力，加強山豬、蛋鴿、大口黑鱸、興凱湖大白魚等畜禽水產(chǎn)優(yōu)良品種培育及開發(fā)利用。如今，南京水稻品種已經(jīng)種植到東南亞國家，在稻米之國緬甸，江蘇明天種業(yè)科技股份有限公司的優(yōu)質(zhì)水稻種子種植超過5萬hm2，并涵蓋緬甸、越南、巴基斯坦等國。筆者在南京調(diào)查發(fā)現(xiàn)高淳區(qū)團結(jié)圩區(qū)域克氏原螯蝦種質(zhì)資源具有無特定病原菌特征，無特定病原菌種蝦個體大，活力強，抱卵量多，蝦苗活力足、存活率高，成蝦的個體都比較大，最大蝦達到100 g以上，大蝦比例在75%以上，是開展克氏原螯蝦無特定病原菌種質(zhì)資源篩選、選育和擴繁的優(yōu)勢區(qū)域。筆者調(diào)查還發(fā)現(xiàn)，在溧水毛家圩區(qū)域，野生彩色稻稈高2 m多，有黃白、紫綠、褐紅等葉色，不僅可觀賞田園風(fēng)景，而且彩色稻有較高營養(yǎng)價值和社會認可度，富含礦質(zhì)微量元素及花青素，微量元素含量是普通稻米2倍以上，花青素是當(dāng)今發(fā)現(xiàn)最有效的抗氧化劑。另外，南京特產(chǎn)有“七頭一腦”野菜，即小蒜頭、豌豆頭、苜蓿頭、香椿頭、薺菜頭、馬蘭頭、枸杞頭、菊花腦；南京地理標志農(nóng)產(chǎn)品有固城湖河蟹、南京鹽水鴨、南京雨花茶、白馬黑莓、橫溪西瓜、八卦洲蘆蒿、富財圩河蟹、土橋大米、龍池鯽魚、永寧青蝦等；南京市江寧區(qū)建立了超過10 hm2本地山豬保護場地來穩(wěn)定百頭山豬核心群，采集了核心群體細胞，構(gòu)建了種公豬凍精長期基因庫保存；南京六合馬頭山有李子、石榴、枇杷等30多種果樹老品種；以上這些凸顯了南京地方農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源豐富之處，更為打好種業(yè)翻身仗奠定了雄厚的資源基礎(chǔ)。

2.3 南京農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護存在的問題

結(jié)合農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查狀況和筆者在南京地區(qū)的實踐調(diào)查，目前農(nóng)業(yè)地方種質(zhì)資源普查保護和挖掘利用存在的問題主要是：(1)地方種質(zhì)資源收集保護需要增強。一是種質(zhì)資源保護周期長、見效慢，不能立即轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟效益，且政府對種質(zhì)資源政策支持不全面、保護宣傳力度不足。二是隨著城市人口的急劇增加和工農(nóng)業(yè)的高速發(fā)展，現(xiàn)有農(nóng)產(chǎn)品商品化比例很高，農(nóng)戶種養(yǎng)過程主要以審定或繁育新品種為主，本地的地方種質(zhì)資源得不到適時繁育復(fù)壯，導(dǎo)致本地特色種質(zhì)資源大量減少。三是農(nóng)民在種養(yǎng)地方品種時種質(zhì)資源辨識能力不足，缺乏品種繁育基礎(chǔ)知識，更缺乏品種提純復(fù)壯改良手段，帶來地方品種退化現(xiàn)象嚴重，甚至出現(xiàn)逐漸喪失原來地方品種的性狀特征。還有目前整個社會把大量的人力物力投在科研單位和種子企業(yè)的新品種選育中，而經(jīng)過多年或者長期的選育后，可能會出現(xiàn)同質(zhì)化性狀，而在區(qū)域分布廣泛的地方種質(zhì)資源收集與保護能力正逐步減弱，將這些種質(zhì)資源進行系統(tǒng)性、規(guī)范性收集是一份艱巨的長期性工作，地方品種改良則需要投入更多的人力物力。(2)地方種質(zhì)資源保護平臺建設(shè)不夠完善，部分地方種質(zhì)資源逐漸被淘汰，有的甚至面臨瀕危。隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程加快，一些地方品種生存空間越來越小，因而保護難度越來越大。如南京八卦洲的蘆蒿，野生蘆蒿與長期生產(chǎn)種植的馴化蘆蒿在口感、營養(yǎng)等多方面存在明顯差異，但至今沒有種質(zhì)資源保護和創(chuàng)新利用的政策措施，亟需相應(yīng)的政策措施和保護單位。大多數(shù)地方特色種質(zhì)資源尚未開展系統(tǒng)持續(xù)的資源調(diào)查與保護，如資源類型、物種數(shù)量以及資源變化狀況等基礎(chǔ)資料有限，農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源搶救性收集保護刻不容緩。因此，加快農(nóng)業(yè)地方種質(zhì)資源保護平臺建設(shè)和信息化管理措施[7-8]，將種質(zhì)資源的管理措施落到實處，形成政府、企業(yè)、社會以及民間個人互相配合、相互融通的地方種質(zhì)資源保護及利用體系。(3)地方種質(zhì)資源評價和挖掘有待深化。目前，地方種質(zhì)資源以收集保存為主，對現(xiàn)有資源的研究主要是農(nóng)藝(功能)性狀鑒定，深入開展深度鑒定和有效評價的種質(zhì)資源比例較低，精準鑒定和基因發(fā)掘的程度以及優(yōu)異資源挖掘與育種利用更低，優(yōu)異種質(zhì)和新基因無法滿足地方品種的育種創(chuàng)新和更新?lián)Q代需求，如水稻稻瘟病、蝦蟹白斑病等。將地方種質(zhì)資源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢和經(jīng)濟優(yōu)勢雖然取得明顯進展，但還停留在表層階段，深化程度遠遠不足，開發(fā)力度還有很大提升空間。同時地方種質(zhì)資源共享利用較低，部分種質(zhì)資源被自有單位以“私有資源”保存，難以發(fā)揮優(yōu)異種質(zhì)資源的潛在價值。(4)地方種質(zhì)資源保護的評價機制不健全?，F(xiàn)行農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源的科研評價機制、成果轉(zhuǎn)化分配機制不完善，降低了社會性保護種質(zhì)資源工作積極性，阻礙了農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源的交流共享意愿[9]。另外由于農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源持續(xù)性支持不夠，短期內(nèi)又難以出成果，帶來了從事農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源專業(yè)性人才不足。因而，加快種質(zhì)資源人才結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)機制建設(shè)，完善相關(guān)政策措施，為人才發(fā)展提供良好環(huán)境。(5)種業(yè)企業(yè)種質(zhì)資源保護利用的力度不夠。雖然隨著商業(yè)化育種的不斷加強，但大多數(shù)種業(yè)企業(yè)處于弱小狀況，整體競爭力不強，企業(yè)種業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈往往不持續(xù)和不協(xié)同，種業(yè)企業(yè)的研發(fā)能力比較弱，從事人員數(shù)量遠遠不足，種業(yè)企業(yè)擁有的種質(zhì)資源更多來自于科研單位，再加上種業(yè)企業(yè)注重的是市場效益，往往不重視地方農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源的保護開發(fā)和未來存在的巨大空間，因而種業(yè)企業(yè)需要加強人才建設(shè)和平臺組建，傾力關(guān)注地方特色種質(zhì)資源的保護挖掘，采用現(xiàn)代生物技術(shù)方法進行新品種的繁育研究與示范應(yīng)用。

3 南京農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護的主要路徑

種業(yè)是農(nóng)業(yè)的芯片，那么種質(zhì)資源就是種業(yè)的芯片。種質(zhì)資源是保障國家糧食安全和農(nóng)產(chǎn)品供給的關(guān)鍵資源，是農(nóng)業(yè)科技原始創(chuàng)新與現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。根據(jù)南京地方特色農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，提出主要路徑如下：

(1)擴容富芯。加快地方種質(zhì)資源收集與保存，提高農(nóng)作物、畜牧、水產(chǎn)等生物芯片儲存量。利用最近的全國農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查與收集行動，積極發(fā)揮農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體和個人參與，開展農(nóng)作物、畜牧、水產(chǎn)甚至更多物種種質(zhì)資源的普查與收集，利用先進手段查清地方農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源的特征，厘清種質(zhì)資源家底。實施種質(zhì)資源的收集整理和入庫保存。按照全國種質(zhì)資源普查總體方案，制定不同農(nóng)業(yè)品種資源的收集技術(shù)規(guī)范、保存技術(shù)規(guī)范和實際鑒別手冊。

(2)有效護芯。要有針對性地開展本地特色種質(zhì)資源普查與保護工作，對地方特色種質(zhì)、珍稀瀕危種質(zhì)等資源進行及時有效收集，結(jié)合現(xiàn)代信息化技術(shù)手段，及時建立地方種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫，做到保存類型、保護方法和遺傳材料多樣化。嚴格執(zhí)行2022年制定的《國家級農(nóng)作物種質(zhì)資源庫(圃)管理規(guī)范》要求，加大地方種質(zhì)資源保護圃、鑒定設(shè)施設(shè)備等建設(shè)，增強農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源收集、鑒定、登記、保存、利用的持續(xù)性活動。強化種質(zhì)資源分類保護與監(jiān)測、種質(zhì)資源活力與遺傳性能監(jiān)測，及時提純復(fù)壯。增強生物種質(zhì)資源抵御市場風(fēng)險、疫病風(fēng)險和災(zāi)害風(fēng)險，確保資源不喪失，特異性不減弱，實現(xiàn)應(yīng)保盡保。

(3)深挖強芯。加快生物優(yōu)異種質(zhì)資源功能的開發(fā)利用，增強新種質(zhì)創(chuàng)制短板。遵循優(yōu)異種質(zhì)資源評價規(guī)范，利用現(xiàn)代分子育種技術(shù)手段[10-11]，開展大規(guī)模、高通量種質(zhì)資源表型性狀、基因型和蛋白組學(xué)鑒定，篩選出具有優(yōu)良性狀的生物種質(zhì)資源，構(gòu)建相應(yīng)的DNA圖譜；并以篩選出的優(yōu)異資源為供體，開展新種源創(chuàng)制與開發(fā)工程，通過雜種優(yōu)勢、誘變育種、基因工程、染色體工程、單倍體技術(shù)和基因編輯技術(shù)等途徑，創(chuàng)制符合時代和社會要求的遺傳穩(wěn)定、綜合性狀優(yōu)良的新種質(zhì)和新品種，以滿足社會對優(yōu)質(zhì)良種的需求。

(4)激勵活芯。加快完善地方農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源體系的政策支持力度，激發(fā)社會力量出人出力參與保護和利用并從中獲益。鼓勵高等院校、科研單位和經(jīng)營主體以及產(chǎn)業(yè)聯(lián)合體等開展農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源的收集保護與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)；出臺農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護與利用的穩(wěn)定持續(xù)支持政策和共享利用體系，引導(dǎo)社會資本加入到現(xiàn)代種業(yè)創(chuàng)新行列，加強種質(zhì)資源有效保存技術(shù)、育種利用技術(shù)和性能監(jiān)測檢驗、田間生長示范和良種繁殖繁育等能力建設(shè)；建立地方特色農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源庫和種養(yǎng)保護基地以及種質(zhì)資源交易網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺，培育具有地方特色和農(nóng)業(yè)文化的種業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展一批以地方特色品種開發(fā)為主的農(nóng)業(yè)主體，推動地方特色農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

(5)穩(wěn)鏈保芯。從種業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈角度出發(fā)，針對現(xiàn)有的種業(yè)“卡脖子”問題和種業(yè)存在的瓶頸現(xiàn)狀，著力提升種源的安全保障和供應(yīng)能力，尤其是社會關(guān)注度高、群眾迫切需求和開發(fā)潛力大的生物品種資源更需高度重視，在高標準農(nóng)田、制種大縣獎勵、制種保險政策、新品種繁育推廣以及良種繁育基地等諸多方面對農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源實行連續(xù)性支持。進一步支持商業(yè)化育種的發(fā)展，發(fā)揮現(xiàn)代農(nóng)業(yè)企業(yè)在農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保芯中的中堅作用，加強種業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈的協(xié)同效應(yīng)，實現(xiàn)種質(zhì)資源和科技資源共享共贏，形成特色種源、特色品種和特色品牌高效發(fā)展，加大對農(nóng)作物、畜禽水產(chǎn)等重要種業(yè)資源的保護、育種、檢測、繁育、推廣等環(huán)節(jié)建設(shè)，尤其是育種創(chuàng)新和基地建設(shè)，能夠穩(wěn)定種業(yè)資源數(shù)量、擴大種業(yè)資源范疇、增強種業(yè)資源利用，推動種業(yè)發(fā)展的政策性長效支持。通過地方農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源精準鑒別和優(yōu)異種質(zhì)基因發(fā)掘，創(chuàng)制出種質(zhì)優(yōu)、抗性高、好利用的新物種資源并繁育出新品種，形成產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化地方種源發(fā)展體系，構(gòu)建多方位、多層次、多元化地方種質(zhì)資源保護利用發(fā)展新路徑。