我國是世界上農(nóng)作物種質(zhì)資源最豐富的國家之一。近年來,隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快,農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整以及氣候環(huán)境變化等,野生近緣植物資源因其賴以生存繁衍的棲息地環(huán)境變化而急劇減少,地方品種大量消失,生物多樣性受到破壞,亟需加大對(duì)瀕臨滅絕的野生種質(zhì)資源進(jìn)行搶救性調(diào)查和收集,對(duì)生產(chǎn)上不再大面積生產(chǎn)應(yīng)用的地方品種以及一些特異資源進(jìn)行普查和征集,保護(hù)人類賴以生存的基因庫,保持生物多樣性。
2015年2月,農(nóng)業(yè)部、國家發(fā)展改革委、科技部印發(fā)《全國農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)與利用中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2015-2030年)》,確定了今后我國農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)與利用的總體思路、發(fā)展目標(biāo)、主要任務(wù)和行動(dòng)計(jì)劃。農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng)是《全國農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)與利用中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2015-2030年)》確定的第一大行動(dòng)計(jì)劃,擬用5年左右時(shí)間,全面普查、系統(tǒng)收集全國2 200個(gè)農(nóng)業(yè)縣的農(nóng)作物種質(zhì)資源,對(duì)種質(zhì)資源豐富的650個(gè)縣進(jìn)行實(shí)地調(diào)查和搶救性收集,征集和收集農(nóng)作物種質(zhì)資源10萬份,鑒定評(píng)價(jià)、編目入庫保存種質(zhì)資源7萬份,實(shí)現(xiàn)珍惜、野生資源有效收集和保護(hù),資源保存總量大幅提升,結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
種質(zhì)資源又稱遺傳資源。種質(zhì)指農(nóng)作物親代傳遞給子代的遺傳物質(zhì),其往往存在于特定品種之中,如古老的地方品種、新培育的推廣品種、重要的遺傳材料以及野生近緣植物,都屬于種質(zhì)資源的范圍。
建立了國家農(nóng)作物種質(zhì)資源保存長(zhǎng)期庫、中期庫、種質(zhì)圃、原生境保護(hù)點(diǎn)和國家基因庫相結(jié)合的種質(zhì)資源保護(hù)體系。截至目前,我國保存農(nóng)作物種質(zhì)資源48萬余份,其中國家長(zhǎng)期保存350多種農(nóng)作物的種質(zhì)資源44萬份,位居世界第二。
對(duì)所保存的種質(zhì)資源進(jìn)行了基本農(nóng)藝性狀鑒定,篩選出一批高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和抗逆性強(qiáng)的種質(zhì)資源,對(duì)部分特異資源進(jìn)行了基因組測(cè)序與功能基因研究。
初步建立了表型與基因型相結(jié)合的種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)體系,開展了種質(zhì)資源創(chuàng)新研究,利用多樣化地方品種和野生近緣種中的優(yōu)異特性,創(chuàng)制了一批新材料。
構(gòu)建了種質(zhì)資源展示和共享平臺(tái),近十年累計(jì)向國內(nèi)分發(fā)、國外交換種質(zhì)資源35萬余份(次),為農(nóng)作物育種與基礎(chǔ)研究提供了支撐。
珍稀、野生資源得到有效收集和保護(hù),優(yōu)異資源得到有效引進(jìn),資源保存總量大幅提升,結(jié)構(gòu)優(yōu)化。到2020年,新增種質(zhì)資源7萬份,保存總量達(dá)55萬份,其中國家長(zhǎng)期保存50萬份,引進(jìn)資源比例提高到25%;到2030年,再新增種質(zhì)資源23萬份,保存總量達(dá)78萬份,其中國家長(zhǎng)期保存70萬份,引進(jìn)資源比例提高到30%。
攻克一批種質(zhì)資源保護(hù)與利用的關(guān)鍵技術(shù),發(fā)掘一批有重要育種價(jià)值的新基因,創(chuàng)制一批突破性的新種質(zhì)。到2020年,完成5萬份種質(zhì)資源的重要性狀表型精準(zhǔn)鑒定、全基因組水平基因型鑒定及關(guān)聯(lián)分析,發(fā)掘和創(chuàng)制500份有重要育種價(jià)值的新種質(zhì)。到2030年,再完成10萬份種質(zhì)資源的重要性狀表型精準(zhǔn)鑒定、全基因組水平基因型鑒定及關(guān)聯(lián)分析,再發(fā)掘和創(chuàng)制1 000份有重要育種價(jià)值的新種質(zhì),為新品種培育奠定堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。
構(gòu)建由種質(zhì)保存庫(圃)、原生境保護(hù)點(diǎn)、鑒定評(píng)價(jià)(分)中心、信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)組成的全國農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)、鑒定評(píng)價(jià)和共享利用體系。到2020年,基本完成種質(zhì)資源保存庫(圃)和鑒定評(píng)價(jià)(分)中心認(rèn)定與完善;到2030年,基本完成原生境保護(hù)點(diǎn)、監(jiān)測(cè)預(yù)警中心(站)及國家種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫、信息查詢、展示分發(fā)體系完善與補(bǔ)充建設(shè)。
一是保護(hù)力度越來越大。呈現(xiàn)出從一般保護(hù)到依法保護(hù)、從單一方式保護(hù)到多種方式配套保護(hù)、從種質(zhì)資源主權(quán)保護(hù)到基因資源產(chǎn)權(quán)保護(hù)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
二是鑒定評(píng)價(jià)越來越深入。對(duì)種質(zhì)資源進(jìn)行規(guī)?;途珳?zhǔn)化鑒定評(píng)價(jià),發(fā)掘能夠滿足現(xiàn)代育種需求的優(yōu)異資源和關(guān)鍵基因,已經(jīng)成為發(fā)展方向。
三是保護(hù)和鑒定體系越來越完善。世界大多數(shù)國家均建立了依據(jù)生態(tài)區(qū)布局,涵蓋收集、檢疫、保存、鑒定、種質(zhì)創(chuàng)新等分工明確的農(nóng)作物種質(zhì)資源國家公共保護(hù)和研究體系。
四是共享利用機(jī)制越來越健全。隨著《生物多樣性公約》《糧食和農(nóng)業(yè)植物遺傳資源國際條約》等國際公約的實(shí)施,國家間種質(zhì)資源獲取與交換日益頻繁,已經(jīng)形成規(guī)范的資源獲取和利益分享機(jī)制。
全面普查、系統(tǒng)收集我國農(nóng)作物種質(zhì)資源,重點(diǎn)引進(jìn)作物起源中心和多樣性中心的優(yōu)異種質(zhì)資源。對(duì)新收集的資源進(jìn)行編目、入庫(圃)保存,對(duì)特異資源和重要無性繁殖作物種質(zhì)資源通過試管苗、超低溫、DNA等方式進(jìn)行復(fù)份保存。
建立高效完善的種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)、基因發(fā)掘與種質(zhì)創(chuàng)新技術(shù)體系,規(guī)?;l(fā)掘控制作物產(chǎn)量、品質(zhì)、抗逆、養(yǎng)分高效利用等性狀的基因及其有利等位基因,并進(jìn)行功能驗(yàn)證,創(chuàng)制高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、廣適、適合機(jī)械化等目標(biāo)性狀突出和有育種價(jià)值的新種質(zhì)。
開展不同民族、特定環(huán)境與各類植物及其類群相互作用的演變趨勢(shì)研究,闡明種質(zhì)資源與社會(huì)、環(huán)境協(xié)同進(jìn)化規(guī)律和有效保護(hù)機(jī)制;開展農(nóng)作物起源與種質(zhì)資源多樣性研究,闡明野生種、地方品種和育成品種的演化關(guān)系,以及地方品種和骨干親本形成的遺傳基礎(chǔ)。
定期監(jiān)測(cè)種質(zhì)庫(圃)和原生境保護(hù)點(diǎn)保存資源的活力與遺傳完整性,及時(shí)繁殖與復(fù)壯,實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)。完善種質(zhì)資源分類管理標(biāo)準(zhǔn),為種質(zhì)資源管理提供支撐。
圍繞上述主要任務(wù),在做好種質(zhì)資源保護(hù)和研究日常工作的基礎(chǔ)上,抓住最緊迫、最關(guān)鍵、最薄弱的環(huán)節(jié),組織開展幾項(xiàng)重點(diǎn)行動(dòng)計(jì)劃。
我國分別于1956-1957年和1979-1983年對(duì)農(nóng)作物種質(zhì)資源進(jìn)行了兩次大規(guī)模普查。三十多年來,氣候、自然環(huán)境、種植業(yè)結(jié)構(gòu)和土地經(jīng)營(yíng)形式發(fā)生了很大變化,有必要對(duì)我國農(nóng)作物種質(zhì)資源進(jìn)行第三次普查與收集。
研究制定糧食、園藝、牧草等不同作物種質(zhì)資源的普查與收集技術(shù)規(guī)范。全面普查我國2 000多個(gè)農(nóng)牧業(yè)縣不同歷史階段、不同作物種質(zhì)資源的分布、演化與利用情況;系統(tǒng)調(diào)查我國多樣性富集中心和邊遠(yuǎn)地區(qū)的各類種質(zhì)資源,了解當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)不同農(nóng)作物種質(zhì)資源的認(rèn)知、保護(hù)和利用途徑,重點(diǎn)收集地方品種和培育品種,搶救性收集瀕危、珍稀野生近緣種。通過計(jì)劃實(shí)施,進(jìn)一步查清我國農(nóng)作物種質(zhì)資源家底,明確不同農(nóng)作物種質(zhì)資源的多樣性和演化特征,預(yù)測(cè)今后農(nóng)作物種質(zhì)資源的變化趨勢(shì),提出農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)與持續(xù)利用策略,收集種質(zhì)資源10萬份,人庫保存7萬份。
該計(jì)劃由農(nóng)業(yè)部會(huì)同有關(guān)部門共同組織,地方參與,國家級(jí)專業(yè)科研院所為技術(shù)依托,組織全國相關(guān)單位,以縣級(jí)行政區(qū)劃為單位進(jìn)行全面普查、系統(tǒng)調(diào)查與收集。
實(shí)施時(shí)間為2015-2020年。
我國農(nóng)作物種類豐富多樣,但許多重要的農(nóng)作物如小麥、玉米、馬鈴薯、油菜、紫花苜蓿等并不起源于我國,迫切需要引進(jìn)這些作物的優(yōu)異種質(zhì)資源。
加強(qiáng)與東南亞、西亞、拉丁美洲等玉米、小麥、馬鈴薯等作物起源地及多樣性富集國家和美國、俄羅斯、澳大利亞等牧草種質(zhì)資源保護(hù)大國的合作,開展種質(zhì)資源的聯(lián)合考察、技術(shù)交流,建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,共享研究成果和利益,加大優(yōu)異資源引進(jìn)和交換力度。
通過計(jì)劃實(shí)施,引進(jìn)優(yōu)異種質(zhì)資源13萬份,其中,2015-2020年引進(jìn)5萬份,2021-2030年引進(jìn)8萬份,進(jìn)一步豐富我國種質(zhì)資源的多樣性。
該計(jì)劃由農(nóng)業(yè)部、科技部共同組織,科研院所、高等院校、種子企業(yè)等承擔(dān)。
實(shí)施時(shí)間為2015-2030年。
農(nóng)作物種質(zhì)資源安全保存與監(jiān)測(cè)是種質(zhì)資源工作的基本任務(wù),是體現(xiàn)種質(zhì)資源戰(zhàn)略性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。今后一個(gè)時(shí)期,既需要對(duì)新收集資源進(jìn)行入庫(圃)保存,又需對(duì)現(xiàn)存資源進(jìn)行適時(shí)監(jiān)測(cè)。
完善農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)技術(shù)規(guī)范,對(duì)新收集的種質(zhì)資源進(jìn)行基本農(nóng)藝性狀鑒定、信息采集、編目人庫(圃)、長(zhǎng)期保存;研究高存活率和遺傳穩(wěn)定的莖尖、休眠芽、花粉等外植體超低溫和DNA保存關(guān)鍵技術(shù),以及快速、無損的活力監(jiān)測(cè)和預(yù)警技術(shù);依據(jù)作物種質(zhì)類型、保存年限和批次,每年隨機(jī)抽取5%的保存種質(zhì)樣品,監(jiān)測(cè)種質(zhì)保存庫(圃)和原生境保護(hù)點(diǎn)種質(zhì)資源的活力與遺傳完整性,并及時(shí)更新與復(fù)壯。
通過計(jì)劃實(shí)施,完成26萬份新收集種質(zhì)資源的整理編目與繁殖入庫(圃)長(zhǎng)期保存。其中,2015-2020年完成6萬份,2021-2030年完成20萬份,實(shí)現(xiàn)50%無性繁殖和多年生作物種質(zhì)資源的超低溫、試管苗及DNA復(fù)份安全保存,確保長(zhǎng)期保存種質(zhì)的活力和遺傳完整性。
該計(jì)劃由農(nóng)業(yè)部牽頭,由國家種質(zhì)庫(圃)原生境保護(hù)點(diǎn)及地方相關(guān)單位共同實(shí)施。
實(shí)施時(shí)間為2015-2030年。
目前我國農(nóng)作物種質(zhì)資源評(píng)價(jià)多為單一性狀、單一環(huán)境下的鑒定結(jié)果,缺乏基因信息和綜合評(píng)價(jià),限制了種質(zhì)資源在育種中的有效利用。因此,亟需開展種質(zhì)資源多性狀、多環(huán)境下的表型精準(zhǔn)鑒定與基因型鑒定。
以初選優(yōu)異種質(zhì)資源為研究對(duì)象,在多個(gè)適宜生態(tài)區(qū)進(jìn)行多年的表型精準(zhǔn)鑒定和綜合評(píng)價(jià),篩選具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲、抗逆、資源高效利用、適應(yīng)機(jī)械化等特性的育種材料,并開展全基因組水平的基因型鑒定,對(duì)特異資源開展全基因組測(cè)序與功能基因研究,發(fā)掘優(yōu)異性狀關(guān)鍵基因及其有利等位基因。
通過計(jì)劃實(shí)施,完成15萬份種質(zhì)資源的表型精準(zhǔn)鑒定和基因型鑒定,其中,2015-2020年完成5萬份,2021-2030年完成10萬份,并開展表型和基因型關(guān)聯(lián)分析,篩選出具有應(yīng)用價(jià)值的育種材料。
該計(jì)劃由農(nóng)業(yè)部、科技部、國家發(fā)展改革委共同組織,由國家級(jí)、省部級(jí)科研院所和高等院校,以及國家基因庫等單位共同實(shí)施。
實(shí)施時(shí)間為2015-2030年。
我國擁有豐富的地方品種、野生種等種質(zhì)資源,由于遺傳累贅和生殖隔離等問題,許多優(yōu)異基因難以被育種家直接利用。因此,亟需開展種質(zhì)創(chuàng)新,拓寬育種遺傳基礎(chǔ)。
以地方品種、野生種為供體,通過遠(yuǎn)緣雜交、理化誘變、基因工程等技術(shù)手段,向主栽品種導(dǎo)人新的優(yōu)異基因,研究該優(yōu)異基因的遺傳與育種效應(yīng),剔除遺傳累贅,規(guī)?;瘎?chuàng)制遺傳穩(wěn)定、目標(biāo)性狀突出、綜合性狀優(yōu)良的新種質(zhì);研究建立創(chuàng)新種質(zhì)中優(yōu)異基因快速檢測(cè)、轉(zhuǎn)移、聚合和追蹤的技術(shù)體系,向育種家提供新材料、新技術(shù)等配套服務(wù),促進(jìn)創(chuàng)新種質(zhì)的高效利用。
通過計(jì)劃實(shí)施,創(chuàng)制 1 500份有重要育種價(jià)值的新種質(zhì),其中,2015-2020年創(chuàng)制500份,2021-2030年創(chuàng)制1 000份,為新品種選育提供優(yōu)異材料。
該計(jì)劃由科技部、農(nóng)業(yè)部共同組織國家級(jí)、省部級(jí)科研院所和高等院校等實(shí)施。
實(shí)施時(shí)間為2015-2030年。