我國作物種質資源庫建設現狀與發(fā)展探討

段永紅 余亞瑩 鄧晶 唐瀟

摘要：從我國作物種質資源庫三次集中發(fā)展歷程、國家種質資源保護體系建設、地方種質資源庫高速發(fā)展等方面概述了國內作物種質資源庫建設現狀，剖析了種質庫建設中存在的缺少本區(qū)域全局性頂層規(guī)劃、地方庫與國家?guī)祗w系缺少銜接等問題，提出加緊種質資源保護科學布局，規(guī)范種質資源庫建設；加強資源項目管理，形成可持續(xù)發(fā)展的機制；加速資源共享服務建設，建立可享可用公共平臺的建議。

關鍵詞：種質資源庫；建設；現狀；發(fā)展

Current Status and Development Discussion of Crop

Germplasm Resource Bank Construction in China

DUAN Yonghong1，YU Yaying1，DENG Jing2，TANG Xiao1

（1Hunan Rice Research Institute/Key Laboratory of Indica Rice Genetics and Breeding in the Middle and Lower Reaches of the Yangtze River Valley，Changsha 410125；2Hunan Academy of Agricultural Sciences，Changsha 410125）

作物種質資源因其具有豐富的遺傳多樣性，蘊藏著各種潛在可利用基因，成為現代生物科技的“芯片”，關乎人類社會可持續(xù)發(fā)展。根據世界自然基金會（WWF）發(fā)布的《地球生命力報告2020》，全球22%的植物正面臨滅絕風險[1]。為此世界各國日益加強對種質資源的保護，建設現代化低溫低濕種質資源庫成為保存種質資源的重要手段。自1958年建成世界上第一座現代化種質庫（美國國家種子貯藏研究室，位于科羅拉多州科林斯堡市）以來，迄今全球已建成種子（質）庫約1750座，共收集保存740多萬份種質資源，涉及1萬余個物種，涵蓋珍稀瀕危植物、區(qū)域特有植物、重要經濟植物、重要農作物及其野生近緣種[2-3]。

近年來，隨著國家“保障糧食安全的要害是種子和耕地”“要加強種質資源保護和利用，加強種子庫建設”“開展種源‘卡脖子技術攻關”等指導性意見的相繼出臺和重點任務的部署，各級政府和社會公眾對種質資源的重視程度達到了前所未有的高度，種子庫建設工作得到了廣泛而深入的推進。本文擬從我國作物種質資源庫建設的發(fā)展歷程、發(fā)展特點等方面概述國內種質資源庫建設現狀，分析種質資源庫建設中存在的問題，探討實現種質資源庫有序建設、高效利用的方法和思路。

1 我國種質資源庫建設現狀

由于大多數作物的繁殖器官是種子，在全球收集保存的740多萬份糧食與農業(yè)植物種質資源中，90%的資源是以種子方式保存，因此種質資源保護體系中最主要的保存途徑是種質資源庫或種子庫[2]。

1.1 經歷3次集中發(fā)展階段 我國種質資源現代保存起步較晚，但發(fā)展較快，自1978年我國第一座國家級種質庫在北京中國農業(yè)科學院開工興建[4]，大致經歷了3次集中發(fā)展階段。

第1次集中發(fā)展階段為20世紀80年代。主要有1986年建成的國家作物種質庫2號庫（即國家農作物種質資源庫），中國農業(yè)科學院蔬菜花卉所、草原所、煙草所、原子能所、油料所、棉花所、中國水稻所等中國農業(yè)科學院系統(tǒng)內中期庫，以及1992年建成的國家農作物種質資源復份庫（西寧），國家體系初現雛形。1981年建成的廣西農業(yè)科學院種質庫成為我國首座投入使用的種質庫，隨后黑龍江、河北、湖北、山西、西藏、湖南、廣東、云南、甘肅等省（自治區(qū)）農業(yè)科學院相繼建成中期庫，初步形成中央與地方、長期與中期的二級保存體系[4-5]。

第2次集中發(fā)展階段為21世紀初期。21世紀被譽為“生物經濟時代”，在這個時代，一個國家所掌握的自然科技資源的數量以及對這些資源的利用能力，已然成為衡量該國實力的重要標準，因此，國內紛紛掀起了種質庫建設的高潮。一是新建了一批對標國際先進水平的種質庫，比如中國西南野生生物種質庫，上海市農業(yè)生物基因中心種質庫，即國家都市特色作物種質資源中期庫（上海），國家農作物種質資源保存中心，即國家糧食作物種質資源中期庫（北京）等，以及國家蔬菜種質資源中期庫（北京）、國家麻類作物種質資源中期庫（長沙）和江蘇、山東、遼寧、河南等省農業(yè)科學院的中期庫。二是改擴建已有種質庫，比如國家農作物種質資源復份庫（西寧）、國家棉花種質資源中期庫（安陽）、國家西瓜甜瓜種質資源中期庫（鄭州）、國家煙草種質資源中期庫（青島）、國家甜菜種質資源中期庫（哈爾濱）和廣西、湖北、河北、湖南等省（自治區(qū)）農業(yè)科學院的中期庫[5]。

第3次集中發(fā)展階段為2020年左右。自2015年啟動第三次全國農作物種質資源普查與收集行動以來，在國家“應收盡收，應保盡?！钡囊笙?，2019年國家農作物種質資源庫新庫啟動建設，同時期，除國家體系中的中期庫進入新一輪改擴建外，全國各?。ㄖ陛犑小⒆灾螀^(qū)）開啟集中興建種質庫的模式。已建成、正在建設以及立項的省級種質庫有江西省、浙江省、河南省、四川省、廣西壯族自治區(qū)、湖北省、江蘇省、安徽省、山東省、遼寧省、湖南省、云南省、貴州省、黑龍江省等（表1），各?。ㄖ陛犑?、自治區(qū)）所屬的地州市紛紛加入種質庫建設隊伍中。

1.2 國家保存體系趨于完整 我國第一座國家種質庫于1975年開始籌建，簡稱1號庫，從設計、施工、機械安裝和調試均為我國自主完成，于1984年建成并投入使用，2000年拆除建設國家農作物種質資源保存中心，現為國家作物種質資源糧食作物中期庫。

國家種質庫（即國家農作物種質資源庫）于1981年開始籌建，當時稱國家?guī)?號庫，于1986年落成并投入使用，承擔全國作物種質資源的長期保存。該庫建設得到美國洛克菲勒基金會和國際植物遺傳資源委員會的部分資助，貯存容量40余萬份，是當時世界上較為先進的低溫低濕種質庫。為滿足國家作物種質資源長期戰(zhàn)略儲存的需要，2019年啟動國家作物種質庫新庫建設，設計保存容量150萬份，2021年新國家種質庫主體建成并開始試運行。

國家農作物種質資源復份庫（西寧）建設于1991年啟動，1994年投入使用，2008年改擴建，保存容量60萬份。該庫位于青海省農林科學院所在地西寧市北郊，備份保存位于北京市的國家種質庫中的全部種質資源，以防御如強烈地震、火災、水災、戰(zhàn)爭等不可預料和難以抗拒的事件發(fā)生。

國家中期庫由中國農業(yè)科學院相關作物專業(yè)所建立，包括糧食、水稻、蔬菜、棉花、油料、西（甜）瓜、牧草、煙草、麻類、甜菜等10座中期庫。國家種質圃始建于20世紀80年代，首批建設15個果樹種質圃，之后擴大至43個。

至2021年底，我國構建了包括1個作物種質長期庫、1個作物種質長期復份庫、10個作物種質中期庫以及43個作物種質圃相配套的以國家作物種質資源庫為核心，以中期庫、種質圃、離體庫為支撐的國家作物種質資源保護體系，保存總量達52.9萬份，涵蓋物種數2200余個，成為目前世界上第二大的國家農作物種質資源保護體系。并于2022年公布第一批國家農作物種質資源庫（圃）72個[6]，2024年公布第二批國家農作物種質資源庫（圃）新增資源圃1個，至此國家農作物種質資源庫（圃）有73個[31]。

1.3 地方庫高速發(fā)展 由于我國在20世紀70年代后期才開始涉足種質資源庫建設，80年代第1批集中建設的省級種質庫多借鑒國內食品冷藏的技術與設備設施，或利用當地低溫自然條件建設常溫庫，對庫內相對濕度的控制能力不強，設計保存容量多為數萬份。

隨著我國種業(yè)不斷地深入發(fā)展、知識產權保護意識的日益深化、制冷除濕技術的日益成熟和國際先進設備的引進應用，特別是《國務院辦公廳關于加強農業(yè)種質資源保護與利用的意見》（國辦發(fā)〔2019〕56號）的實施，國家已明確提出“加強種質資源保護和利用，加強種子庫建設”的部署。進入21世紀以來，各省持續(xù)開展大規(guī)模、自動化、智能化種質庫建設，現設計保存容量多達30萬份以上。從天津、山東、湖北、湖南等多?。ㄖ陛犑小⒆灾螀^(qū)）公布的農作物種質資源保護單位可知[32-42]，許多?。ㄖ陛犑?、自治區(qū)）的農業(yè)科研院所、農業(yè)大學、相關種業(yè)公司等均建有種質庫，并收集保存了一批農作物種質資源。同時，不少地州市也紛紛立項建設種質庫，如湖南郴州、懷化、常德等地均計劃建設地方種質庫。

2 種質資源庫建設存在的問題

國以農為本，農以種為先。隨著各級政府對種質資源作為戰(zhàn)略資源重要性的認識日益加深，建設種質庫已成為最直接且關鍵的體現方式。然而，在地方種質庫建設方興未艾之時，一些問題和挑戰(zhàn)也逐漸浮現出來。

2.1 缺少本區(qū)域全局性頂層規(guī)劃 某些地方種質庫建設由于沒有充分考慮本地區(qū)的種質資源富集度、資源特色、種業(yè)發(fā)展需求以及同區(qū)域已有種質庫運行狀況等因素，存在因目標和定位不夠準確，出現設計保存容量與當地資源富集程度、設計庫房溫濕度控制值與地方種質庫功能定位不匹配等問題。種質庫建設是一項投入大、見效慢的建設項目，缺少有序規(guī)劃將造成種質庫生存難、發(fā)展難，導致資源浪費。

2.2 缺少與國家體系聯(lián)動的機制 一方面，地方庫與國家種質庫體系內的中期庫，因單位隸屬關系不同等原因，尚未完全兼顧當地資源的收集保護工作，存在同一生態(tài)地區(qū)重復建庫的現象；另一方面，未納入國家種質庫體系的地方種質庫處于散漫發(fā)展的狀態(tài)，保存的種質資源實物與信息未實現互通，存在資源重復保存、低水平重復評價、共享效率低等問題。

2.3 缺少持續(xù)的運行維護經費 保持一座種質庫平穩(wěn)運行是一項需要長期扶持的公益性、基礎性、服務性事業(yè)，種質資源從調查收集到入庫保存，再到評價鑒定，每一個環(huán)節(jié)都凝聚了無數科研人員的辛勤付出，同時也需要大量人力、物力、財力支持，然而，種質庫本身并不具備自主造血功能，其運營并不以追求經濟效益為目標，這使得其運行更為依賴于外部的支持和投入。目前部分地方庫存在運行維護缺乏穩(wěn)定經費保障的困擾，存在資源收集保存不夠及時、評價鑒定不夠深入、人才隊伍不夠穩(wěn)定等問題。

3 地方種質資源庫建設與發(fā)展探討

3.1 加緊種質資源保護科學布局，規(guī)范種質資源庫建設 種質資源庫建設是一項綜合性工程，投入大、維護成本高，應提前做好科學布局，在國家種質資源保護體系框架下，結合種業(yè)發(fā)展需求和區(qū)域特點，依照“確有必要，條件具備，規(guī)模適度，避免重復”原

則[43]，科學規(guī)劃各地種質資源庫建設，不貪大求全。地方庫可側重加強野生、特定類群等受生態(tài)環(huán)境影響的種質圃、原生境保護區(qū)建設，形成與國家種質資源庫布局的有效銜接。

3.2 加強資源項目管理，形成可持續(xù)發(fā)展的機制 設立種質資源保護專項。有序推動種質資源的收集、保存、鑒定、創(chuàng)制研究。鼓勵年輕科研人員從種質資源收集、保存、農藝性狀評價等基礎性研究著手，積累研究資源，明晰發(fā)展方向；加強種質資源精準鑒定研究，盡快將各級農業(yè)科研單位尤其是省級農業(yè)科學院的種質資源優(yōu)勢、儀器設備優(yōu)勢和專業(yè)人才優(yōu)勢，聚合成新質生產力，轉化為種業(yè)創(chuàng)新優(yōu)勢。

規(guī)范農業(yè)創(chuàng)新項目管理辦法。落實項目任務書內容，項目結題驗收前相關收集材料、創(chuàng)制品種實物及相關鑒定數據均需保存于種質庫及其數據庫，實現職務成果閉環(huán)管理，促進科研項目滾動式發(fā)展。

3.3 加速資源共享服務建設，建立可享可用的資源公共平臺 打造種質資源共享平臺。加快完善全國聯(lián)動的種質資源數據庫，進一步規(guī)范各級實體庫管理機制，在保護知識產權的前提下，對收集、保存、鑒定和創(chuàng)制的種質資源實物與數據信息建立分級分層次共享機制，助力創(chuàng)新成果疊加式產出。

打造種質資源共建平臺。充分發(fā)揮國家種質庫領頭羊的作用，國家?guī)煲蚤L期保存核心資源、戰(zhàn)略資源為重點，地方庫以中短期保存區(qū)域材料、基礎材料為重點，形成中央引領地方、地方補充中央的共建模式，共同編織生物多樣性保護網，守護種子安全。

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[42]黑龍江省農業(yè)農村廳．黑龍江省農業(yè)農村廳公告．（2021-08-19）[2024-03-05]．http：//nynct．hlj．gov．cn/nynct/c115385/202108/c00_31265541．shtml

[43]農業(yè)農村部辦公廳．農業(yè)農村部辦公廳關于做好農業(yè)種質資源庫建設工作的通知．（2022-03-02）[2024-03-05]．http：//www．moa．gov．cn/nybgb/2022/202201/202203/t20220302_6390345．htm

（收稿日期：2024-03-05）