我國農(nóng)作物育種發(fā)展成就與財(cái)政支持建議

楊睿卓

摘要：我國是一個(gè)有著14億人口的大國，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)地位在任何時(shí)候都不能忽略和削弱。隨著科技的進(jìn)步和時(shí)代的發(fā)展，世界農(nóng)作物育種經(jīng)歷了原始育種、傳統(tǒng)育種和分子育種三個(gè)階段。本文在回顧世界農(nóng)作物育種發(fā)展歷程及我國農(nóng)作物育種發(fā)展成就的基礎(chǔ)上，提出財(cái)政支持建議。

關(guān)鍵詞：農(nóng)作物 育種技術(shù) 發(fā)展歷程 財(cái)政

“農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，種子是基礎(chǔ)。”我國是人口大國，也是農(nóng)業(yè)大國，以傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主，從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人口多、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面積廣、生產(chǎn)總量大。隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城鄉(xiāng)差距日益凸顯出來，農(nóng)業(yè)發(fā)展也面臨農(nóng)業(yè)產(chǎn)品初級(jí)化、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值低等一系列問題，種業(yè)由傳統(tǒng)育種轉(zhuǎn)向現(xiàn)代育種在全面推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化背景下也是大勢(shì)所趨。黨的二十大報(bào)告提出“深入實(shí)施種業(yè)振興行動(dòng)”，這就要求我們不斷強(qiáng)化農(nóng)業(yè)科技，為農(nóng)作物育種插上科技的翅膀，從種業(yè)發(fā)展入手為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化夯實(shí)根基。

一、世界農(nóng)作物育種發(fā)展的基本歷程

經(jīng)過數(shù)千年的自然進(jìn)化和人類技術(shù)的發(fā)展，世界上的農(nóng)業(yè)育種歷經(jīng)了原始育種、傳統(tǒng)育種和分子育種三個(gè)階段，并發(fā)展出不同的技術(shù)模式，分別是人工馴化的1.0版和雜交育種2.0版，然后是分子育種3.0版和智能設(shè)計(jì)育種4.0版。

原始繁殖起源于新石器時(shí)期，在一萬多年以前，由于沒有育種的理論與方法，人們依靠經(jīng)驗(yàn)和目測(cè)，從農(nóng)藝作物中挑選出具有自然變異的品種，經(jīng)過長時(shí)間的人工馴養(yǎng)，使其品質(zhì)得到了改善，這標(biāo)志著原始農(nóng)業(yè)的出現(xiàn)。

19世紀(jì)中期至20世紀(jì)初期，人類建立了三大遺傳學(xué)法則，為雜交技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用打下了堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)，新的高產(chǎn)、抗倒伏作物品種的開發(fā)和利用，在世界范圍內(nèi)掀起一場(chǎng)綠色革命。20世紀(jì)中葉至21世紀(jì)初期，生物技術(shù)和生命科學(xué)的迅速發(fā)展，使全世界的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)得到了極大的發(fā)展，育種領(lǐng)域經(jīng)歷了從傳統(tǒng)的“費(fèi)時(shí)、低效的傳統(tǒng)育種”到“精確、高效的分子育種”的變革。

轉(zhuǎn)基因育種是20世紀(jì)70年代首次誕生的分子育種方法，主要是通過利用分子生物學(xué)和重組DNA的方法，把高產(chǎn)、抗逆、抗病蟲、改善植物營養(yǎng)性能等重要基因?qū)氲绞荏w生物體中，使之產(chǎn)生新的基因功能，進(jìn)而產(chǎn)生新品種。經(jīng)過20多年的產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐，轉(zhuǎn)基因技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。

生物育種屬于從轉(zhuǎn)基因育種3.0版跨入精準(zhǔn)智能育種4.0版的新一代分子育種技術(shù)。21世紀(jì)初期，由于結(jié)構(gòu)解析、定向突變、計(jì)算機(jī)模擬等技術(shù)的不斷突破，使其在分子水平上進(jìn)行人工設(shè)計(jì)和改造，農(nóng)業(yè)生物育種進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段。

二、我國農(nóng)作物育種發(fā)展取得的成就

（一）搜集并保存了大量種質(zhì)資源

習(xí)近平總書記在2020年中央農(nóng)村工作會(huì)議重要講話中指出：“要拿出攻破‘卡脖子技術(shù)的干勁，明確方向和目標(biāo)，加快實(shí)施農(nóng)業(yè)生物育種重大科技項(xiàng)目，早日實(shí)現(xiàn)重要農(nóng)產(chǎn)品的種源自主可控?！蹦壳埃覈饕r(nóng)作物制種面積穩(wěn)定在2700萬畝以上，年均新產(chǎn)種子75億公斤以上，每年的種子市場(chǎng)價(jià)值約為1200億元，一直穩(wěn)居全球第二大種子市場(chǎng)。其中，小麥、水稻、大豆等常見農(nóng)作物的生產(chǎn)用種全部實(shí)現(xiàn)了自主選育，自主選育品種面積占比達(dá)到98%以上，玉米和蔬菜的自主選育面積也有很大的提高，基本實(shí)現(xiàn)了“中國糧主要用中國種”的目標(biāo)。

（二）多種育種新途徑得以應(yīng)用

從20世紀(jì)到現(xiàn)在，我國生物技術(shù)的發(fā)展和基礎(chǔ)生命科學(xué)的發(fā)展相得益彰，以遺傳學(xué)、分子生物學(xué)、基因組學(xué)、計(jì)算生物學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)等為基礎(chǔ)，開展了農(nóng)家品種雜交、半矮稈新品種培育、高產(chǎn)雜種優(yōu)勢(shì)育種、分子模塊育種和分子設(shè)計(jì)育種等研究。

1.雜種優(yōu)勢(shì)的利用。雜種優(yōu)勢(shì)是指兩個(gè)遺傳組成不同的親本雜交產(chǎn)生的F1代，在生長勢(shì)、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等方面均優(yōu)于雙親的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象在自然界中普遍存在。利用雜種優(yōu)勢(shì)原則，在育種方法上進(jìn)行改良與創(chuàng)新，選擇優(yōu)良的親本，可以大幅度提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。雜種的產(chǎn)量增長潛力來源于親本間的合理搭配，而利用雜種優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵在于從眾多的雜種中有效篩選出具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)的雜種。利用雜種優(yōu)勢(shì)，我國在許多重點(diǎn)農(nóng)作物育種上分別取得重大成就。

1987年，袁隆平總結(jié)了我國作物育種與雜交水稻的研究成果，提出了雜交水稻育種的發(fā)展策略，即從三系到兩系，再到一系，從復(fù)雜到簡(jiǎn)化，越來越高效；從品種到亞種，到遠(yuǎn)緣雜交，優(yōu)勢(shì)逐漸增強(qiáng)。目前，在生產(chǎn)中使用的大多數(shù)雜交稻都是對(duì)三系法品種間雜種優(yōu)勢(shì)的利用，三系雜交技術(shù)是雜交水稻育種的經(jīng)典有效途徑，并將繼續(xù)應(yīng)用于雜交水稻。但因其本身的缺點(diǎn)，最終會(huì)被更簡(jiǎn)單、更有效的兩系法所代替。目前，我國已通過兩系雜交技術(shù)選育出高產(chǎn)、成熟、優(yōu)質(zhì)的早稻和強(qiáng)健的雜交秈稻，有望打破現(xiàn)有品種間的低谷，促進(jìn)雜交水稻的發(fā)展。

2.誘變育種是利用電磁輻射、粒子輻射的物理和誘變劑滴液、注射、涂抹的化學(xué)因素誘導(dǎo)農(nóng)作物發(fā)生變異，通過選擇培育出新品種。據(jù)突變品種數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)，我國累計(jì)在45種植物上培育出802個(gè)植物突變品種，有“原豐早”“浙輻802”“山農(nóng)輻63”“川輻1號(hào)”“鐵豐18”“黑農(nóng)26”“魯棉1號(hào)”等。

3.遠(yuǎn)緣雜交。前人利用水稻與不同屬間植物，如玉米、高粱、竹、菰等進(jìn)行遠(yuǎn)緣雜交，在此基礎(chǔ)上建立了一批新的種質(zhì)資源，并取得了較好的應(yīng)用前景。伏軍等人利用早稻品種中87-156與高粱品種青殼洋進(jìn)行有性雜交，選育了超豐早一號(hào)。該品種與當(dāng)時(shí)的雙季早稻相比，具有大穗大粒、光合效率高、生長速度快、生物量大、營養(yǎng)價(jià)值高等優(yōu)良特性。劉傳光等人以兩系不育系D1S為材料，與甜玉米新品種金銀粟雜交，獲得大穗大粒雙系不育系“玉-1 S”，經(jīng)配對(duì)結(jié)果表明，該雜交組合具有顯著的雜種優(yōu)勢(shì)，具有植株更壯、穗大粒多、結(jié)實(shí)率與單株產(chǎn)量提高等優(yōu)勢(shì)。戴暉等人將米草和甜高粱與水稻進(jìn)行了遠(yuǎn)緣雜交，培育出了耐鹽、甜稈的優(yōu)質(zhì)糧飼雙用新品種，既可以解決鹽堿地所急需的水稻品種，又可以解決草食性動(dòng)物的精粗飼料短缺問題。結(jié)果表明，水稻與其他屬的雜交能改善產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性，并能為水稻提供新的種質(zhì)資源。

4.空間育種。空間誘變技術(shù)是將航天技術(shù)和農(nóng)業(yè)技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來的一項(xiàng)高新技術(shù)，是加速我國航天育種、縮短育種周期、提高經(jīng)濟(jì)效益的重要手段，是一項(xiàng)具有國際先進(jìn)性和創(chuàng)新性的重大科學(xué)工程。自1978年以來，我國利用返回式衛(wèi)星和飛船進(jìn)行生物搭載試驗(yàn)，主要包括農(nóng)作物品種、昆蟲、菌類和藻類，在太空中培育出上千個(gè)航天育種新品種，并建立了近百個(gè)具有一定規(guī)模的航天育種技術(shù)試驗(yàn)基地和新品種產(chǎn)業(yè)化示范基地，航天工程育種在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、微生物制造業(yè)等諸多行業(yè)中具有舉足輕重的地位。通過對(duì)植物進(jìn)行空間處理，使其在地表上產(chǎn)生大量珍貴的變異株，并培育出一大批優(yōu)良新品種和新品系。

5.基因工程。我國是繼美國之后，在全球范圍內(nèi)第二個(gè)成功研制出抗蟲棉的國家，并獲得了商業(yè)化的許可。目前，我國已培育出14個(gè)新品種，在全國范圍內(nèi)推廣380萬公頃，節(jié)省了大量的農(nóng)藥和勞動(dòng)力，并產(chǎn)生了較好的社會(huì)效益和生態(tài)效益。

6.倍性育種。倍性育種是人工誘發(fā)植物染色體數(shù)目發(fā)生變異，以其所產(chǎn)生的遺傳效應(yīng)為根據(jù)的育種技術(shù)，有多倍體育種和單倍體育種。單倍體培養(yǎng)具有很高的應(yīng)用價(jià)值，因此國內(nèi)外都對(duì)其進(jìn)行了大量研究。從20世紀(jì)70年代開始，利用單倍體技術(shù)在小麥、大麥、水稻、玉米、油菜、白菜等主要農(nóng)作物和蔬菜上取得了很好效果，并在育種中得到了應(yīng)用。用花藥或其他方法誘導(dǎo)的單倍體是煙草、棉花、結(jié)球甘藍(lán)、芥藍(lán)、石刁柏、番茄、茄子、辣椒、甜椒、黃瓜、土豆等。由于技術(shù)成熟程度的不同，不同品種的單倍體誘導(dǎo)成功率差別很大，研究的深度和應(yīng)用也不盡相同。近年來，我國還通過多倍體技術(shù)成功培育出大量新品種，如含糖量高的三倍體無籽西瓜和甜菜等，此外還創(chuàng)造出許多自然界中沒有的新作物，如同源四倍體小麥、異源多倍體小黑麥、多倍體水稻、三倍體甜菜、四倍體葡萄等。

三、財(cái)政支持種業(yè)振興的政策建議

種業(yè)振興是農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的基礎(chǔ)，也是保障國家糧食安全、建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國的重要支撐。在現(xiàn)代種業(yè)領(lǐng)域，國家財(cái)政發(fā)揮了“四兩撥千斤”的重要作用，通過構(gòu)建和完善現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展政策體系，引導(dǎo)科技、經(jīng)濟(jì)、人才等要素向種業(yè)創(chuàng)新領(lǐng)域集聚，推動(dòng)我國從種子生產(chǎn)大國逐步走向種業(yè)強(qiáng)國。在全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興的大背景下，各級(jí)財(cái)政應(yīng)根據(jù)種業(yè)振興需求，不斷完善相關(guān)政策，推動(dòng)現(xiàn)代種業(yè)健康快速發(fā)展。

（一）加大對(duì)種業(yè)領(lǐng)域的扶持力度

我國是農(nóng)業(yè)大國，要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國，必須保障糧食安全，這就要求不僅飯碗端在自己手里，碗里還要裝自己的糧食，糧食種子要自己研發(fā)，不被國外“卡脖子”。如果沒有足夠的資金支持，就無法購買所需設(shè)備、引進(jìn)優(yōu)秀人才、搭建更好科研平臺(tái)，進(jìn)而制約種業(yè)發(fā)展。目前，中央財(cái)政設(shè)立種業(yè)發(fā)展的專項(xiàng)資金，是對(duì)國家層面實(shí)施種業(yè)創(chuàng)新、發(fā)展現(xiàn)代種業(yè)的支持。應(yīng)堅(jiān)持種業(yè)優(yōu)先發(fā)展的理念，在支持鄉(xiāng)村振興中將種業(yè)振興作為重中之重，給予資金傾斜，合理加大扶持力度。

（二）完善種業(yè)支持政策體系

隨著現(xiàn)代種業(yè)的不斷進(jìn)步，對(duì)科技創(chuàng)新和種子研發(fā)投入的需求也不斷增加，因此必須完善種業(yè)扶持資金的使用方向，逐步完善政策體系。要重點(diǎn)支持種業(yè)科技攻關(guān)，打造中國品牌的種業(yè)“芯片”；以提升種子生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)備、監(jiān)測(cè)能力為目標(biāo)，大力支持農(nóng)作物育種基地的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，有效提升現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展條件；注重種質(zhì)資源保護(hù)工程，繼續(xù)支持符合條件的國家級(jí)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)、基因庫等開展相關(guān)保護(hù)工作；擴(kuò)大水稻、小麥、玉米、大豆、油菜、棉花制種大縣支持范圍，提高農(nóng)作物良種覆蓋面；推廣財(cái)政補(bǔ)貼小麥、水稻、玉米三大糧食作物制種保險(xiǎn)政策，建立中央、省和市縣三級(jí)財(cái)政分擔(dān)機(jī)制；健全財(cái)政支持農(nóng)業(yè)信貸擔(dān)保機(jī)制，通過擔(dān)保費(fèi)補(bǔ)助和獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，引導(dǎo)農(nóng)業(yè)擔(dān)保機(jī)構(gòu)服務(wù)農(nóng)業(yè)育種企業(yè)、農(nóng)民合作社、家庭農(nóng)場(chǎng)；加強(qiáng)種業(yè)支持資金績效評(píng)價(jià)，提升支持資金使用效率。

（三）強(qiáng)化政策執(zhí)行監(jiān)督

政策執(zhí)行效果不理想的重要原因之一是缺乏政策執(zhí)行監(jiān)督和評(píng)價(jià)機(jī)制。在確定了政策目標(biāo)和具體實(shí)施措施后，要建立相應(yīng)的監(jiān)督和評(píng)估機(jī)制，對(duì)政策實(shí)施的實(shí)際成效進(jìn)行監(jiān)督和評(píng)估。明晰行業(yè)主管部門和相關(guān)執(zhí)行者的職責(zé)，建立政策實(shí)施的制度與問責(zé)機(jī)制，最大限度調(diào)動(dòng)執(zhí)行者的工作熱情，降低和避免政策實(shí)施過程中的不良行為，確保財(cái)政支持資金有效落地。

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（作者單位：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院）

責(zé)任編輯：李政