劉 旭
(中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院,北京 100081)
中國(guó)作物種質(zhì)資源研究工作起步于20世紀(jì)50年代,實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有的跨越,隨后進(jìn)入了長(zhǎng)達(dá)近20年的停滯與徘徊階段。1978年黨的十一屆三中全會(huì)吹響了中國(guó)全面改革開(kāi)放的號(hào)角,迎來(lái)了作物種質(zhì)資源科學(xué)的春天。通過(guò)40年幾代人的努力,進(jìn)行了大規(guī)模的資源收集與對(duì)外交換,完成了50萬(wàn)份種質(zhì)資源的安全保存,開(kāi)展了大規(guī)模的鑒定評(píng)價(jià)工作,有力推動(dòng)了作物育種的提升與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。
2018年是改革開(kāi)放40周年,也是原中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物品種資源研究所成立40周年,更是中國(guó)作物種質(zhì)資源突飛猛進(jìn)的40年。四十年改革開(kāi)放春華秋實(shí),幾代種質(zhì)資源人夢(mèng)想成真,中國(guó)從種質(zhì)資源落后國(guó)家,已經(jīng)發(fā)展成為位于世界前列的種質(zhì)資源先進(jìn)大國(guó),正在向種質(zhì)資源強(qiáng)國(guó)不斷 邁進(jìn)。
中國(guó)歷史悠久、民族多樣、生態(tài)環(huán)境復(fù)雜、農(nóng)業(yè)文明連續(xù),在長(zhǎng)期的自然選擇與人工選擇的共同作用下,形成了豐富多樣的作物種質(zhì)資源,是一個(gè)名副其實(shí)的種質(zhì)資源古國(guó)、富國(guó)。但是自從19世紀(jì)40年代開(kāi)始,中國(guó)淪為半殖民地半封建的國(guó)家,外受列強(qiáng)侵略與掠奪、內(nèi)受反動(dòng)統(tǒng)治的壓迫與奴役。對(duì)于作物種質(zhì)資源,國(guó)家無(wú)力收集與保存、民眾也毫無(wú)保護(hù)意識(shí),豐富的種質(zhì)資源只能散落在小農(nóng)經(jīng)濟(jì)的山野田地中或自生于林間水塘邊。歷史到了20世紀(jì)上半葉,一些留學(xué)歸國(guó)從事農(nóng)業(yè)科學(xué)的先輩們,以丁穎、金善寶為代表的科學(xué)先驅(qū),利用工作之余、假期之閑自發(fā)地收集了一些作物種質(zhì)資源,保存于實(shí)驗(yàn)室、倉(cāng)庫(kù)或田間,盡管也做了一些研究,囿于當(dāng)時(shí)條件所限,很難有計(jì)劃、有系統(tǒng)地進(jìn)行收集與保護(hù),更談不上為育種與生產(chǎn)服務(wù)。在金善寶、戴松恩等老一輩科學(xué)家呼吁下,1955-1956年由農(nóng)業(yè)部連續(xù)發(fā)文征集全國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源。到1959年,共征集各類作物種質(zhì)資源21萬(wàn)余份,并分散保存于中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院和各省相關(guān)農(nóng)業(yè)科研院 所中。
1959年,中國(guó)作物種質(zhì)資源奠基人董玉琛從蘇聯(lián)瓦維洛夫研究所留學(xué)歸來(lái),分析了中國(guó)作物種質(zhì)資源的現(xiàn)狀,于1960年提出“作物品種資源”的概念,標(biāo)志著中國(guó)作物種質(zhì)資源學(xué)科開(kāi)始形成;1962年,由金善寶、劉定安二位先生為主編出版了中國(guó)第一本作物品種志——《中國(guó)小麥品種志》,至此實(shí)現(xiàn)了中國(guó)作物種質(zhì)資源從無(wú)到有的 飛躍。
“文革”開(kāi)始后,作物種質(zhì)資源也進(jìn)入了徘徊與停滯階段。直到20世紀(jì)70年代初,在周恩來(lái)總理主持下,社會(huì)秩序和國(guó)民經(jīng)濟(jì)有所好轉(zhuǎn)時(shí)才得以恢復(fù)。主要表現(xiàn)在1972年中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院建立了國(guó)際引種組,1973年農(nóng)林部提出組織作物品種資源專業(yè)性考察,1974年由當(dāng)時(shí)下放到北京市農(nóng)林科學(xué)院的董玉琛先生牽頭,開(kāi)始小麥種質(zhì)資源編目工作,1975年農(nóng)林部批準(zhǔn)在中國(guó)農(nóng)林科學(xué)院建立一座種質(zhì)庫(kù)用以保存50年代征集的種質(zhì)資源。但終究由于當(dāng)時(shí)“文革”還在進(jìn)行,干擾還很嚴(yán)重,進(jìn)展很慢,時(shí)進(jìn)時(shí)退。
歷史的時(shí)針到了1978年3月,中央召開(kāi)了全國(guó)科學(xué)大會(huì),標(biāo)志著科學(xué)的春天來(lái)了。鄧小平在會(huì)上莊嚴(yán)宣告“知識(shí)分子是工人階級(jí)的一部分”“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”,在科技工作者中引起了極大共鳴和反響。隨之農(nóng)林部于1978年4月18日批準(zhǔn)在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院成立作物品種資源研究所,中國(guó)的作物種質(zhì)資源研究工作正式進(jìn)入了科學(xué)的春天。1978年12月18-22日,黨的十一屆三中全會(huì)召開(kāi),標(biāo)志著中國(guó)改革開(kāi)放正式拉開(kāi)序幕,作物種質(zhì)資源事業(yè)開(kāi)始全面騰飛,躍入新階段。
2.1建立研究工作體系,全面收集種質(zhì)資源1979年2月,全國(guó)農(nóng)作物品種資源科研工作會(huì)議召開(kāi),制定了《全國(guó)農(nóng)作物品種資源科研工作會(huì)議情況報(bào)告》和《全國(guó)農(nóng)作物品種資源工作暫行規(guī)定》等4個(gè)文件,并由農(nóng)業(yè)部、國(guó)家科委轉(zhuǎn)發(fā)。確立了“廣泛收集、妥善保存、深入研究、積極創(chuàng)新、充分利用”20字工作方針,有力地促進(jìn)了全國(guó)研究工作體系建立與工作開(kāi)展。
1980年1月,中國(guó)農(nóng)科院品資所舉辦全國(guó)作物種質(zhì)資源培訓(xùn)班;2月召開(kāi)了全國(guó)作物品種資源考察和征集工作匯報(bào)會(huì)。在此形勢(shì)下湖北、山西、廣西等一些?。ㄊ?、區(qū))分別成立了作物品種資源研究所,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻所、棉花所、油料所等十幾個(gè)以作物為主的研究所分別建立了種質(zhì)資源研究室。形成了全國(guó)作物種質(zhì)資源研究協(xié)作網(wǎng),并明確了各作物種質(zhì)資源的牽頭單位。至此形成從中央到地方,從作物牽頭單位到作物負(fù)責(zé)單位的矩陣式全國(guó)作物種質(zhì)資源研究工作體系,種質(zhì)資源工作得以快速、穩(wěn)定、持續(xù)的發(fā)展。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物品種資源研究所成立之后,在全國(guó)科技人員配合下,對(duì)50年代征集的資源進(jìn)行了活力測(cè)定和摸底排查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)原有21萬(wàn)余份資源只有16萬(wàn)余份還有發(fā)芽能力,損失了約25%。在此情況下,在國(guó)家科委、農(nóng)業(yè)部大力支持下,1979-1984年進(jìn)行了全國(guó)作物品種資源補(bǔ)充征集工作,經(jīng)初步整理共補(bǔ)征到60多種作物的11萬(wàn)余份種質(zhì)資源,連同50年代征集的還具有發(fā)芽能力的資源共計(jì)27萬(wàn)余份。與此同時(shí),在農(nóng)業(yè)部與國(guó)家科委的大力支持下,陸續(xù)組織開(kāi)展了云南、西藏等地區(qū)的綜合考察和牧草、果樹、野生稻、野生大豆、小麥野生近緣植物等全國(guó)專業(yè)性考察,連同“七五”的神農(nóng)架及三峽地區(qū)、海南島,“八五”的大巴山(含川西南)、黔南桂西,“九五”的長(zhǎng)江三峽庫(kù)區(qū)、贛南粵北等地考察,共計(jì)收集8萬(wàn)余份種質(zhì)資源。中國(guó)作物種質(zhì)資源的國(guó)外引種工作有目的開(kāi)展始于1972年中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院成立國(guó)際引種組,發(fā)展于改革開(kāi)放之后。為了充分發(fā)揮國(guó)外引種的作用,有計(jì)劃地引進(jìn)和對(duì)外交換作物種質(zhì)資源,同時(shí)防止我國(guó)珍貴資源無(wú)序外流,急需加強(qiáng)管理。在此形勢(shì)下,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物品種資源研究所成立后,及時(shí)制定了《農(nóng)作物品種資源對(duì)外交換和國(guó)外引種的暫行管理辦法》,為我國(guó)作物品種資源對(duì)外交流有章可依發(fā)揮了積極作用。至2000年底,從國(guó)外引進(jìn)各類種質(zhì)資源共計(jì)7萬(wàn)余份,豐富了我國(guó)作物種質(zhì)資源的多樣性。
2.2創(chuàng)建國(guó)家保存體系,長(zhǎng)期保存數(shù)量居世界首位1975年農(nóng)林部決定在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院內(nèi)建立一座長(zhǎng)期保存庫(kù)(簡(jiǎn)稱Ⅰ號(hào)庫(kù),北庫(kù))。恰好美國(guó)洛氏基金會(huì)也有意向與中國(guó)合作,建設(shè)一座國(guó)際先進(jìn)水平的國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)(簡(jiǎn)稱Ⅱ號(hào)庫(kù),南庫(kù))。1980年中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院與洛氏基金會(huì)達(dá)成協(xié)議,在洛克菲勒基金會(huì)(125萬(wàn)美金)、國(guó)際植物遺傳資源委員會(huì)(10萬(wàn)美金)、國(guó)家計(jì)委(460萬(wàn)元)、國(guó)家科委(340萬(wàn)元)的支持下,種質(zhì)庫(kù)的建設(shè)于1984年動(dòng)工,1986年落成,1987年4月30日開(kāi)始試運(yùn)行,1988年7月1日正式投入運(yùn)行,開(kāi)始長(zhǎng)期保存種質(zhì) 資源。
為了完成我國(guó)種質(zhì)資源入庫(kù)長(zhǎng)期保存,以中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物品種資源研究所為主持單位,以作物為主線,組織全國(guó)30個(gè)省(市、區(qū))的400多個(gè)科研教學(xué)單位,1500余位科研人員多作物多學(xué)科協(xié)作。共完成33.2萬(wàn)份種質(zhì)入庫(kù),包括160多種作物,涉及30余科160余屬500余種(含亞種),還有一批野生種和特殊遺傳材料得到入庫(kù)保存,種子經(jīng)過(guò)前處理凈度達(dá)98%以上,發(fā)芽率達(dá)85%~90%以上(野生種和特異種質(zhì)除外),種子含水量5%~7%,種子入庫(kù)質(zhì)量及速度均是國(guó)內(nèi)外前所未 有的。
在此基礎(chǔ)上,1992年在青海西寧建立了國(guó)家作物種質(zhì)復(fù)份保存庫(kù),用于復(fù)份保存長(zhǎng)期庫(kù)保存的全部種質(zhì)。在此期間,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院相關(guān)研究所分別建立了水稻、蔬菜、棉花、油料、牧草、西甜瓜、麻類、煙草、甜菜以及國(guó)際交換庫(kù)等10座中期庫(kù),用于中期保存并負(fù)責(zé)向全國(guó)分發(fā)利用;同時(shí)全國(guó)還建立了32個(gè)種質(zhì)圃,保存了全國(guó)各地的多年生和無(wú)性繁殖作物4.7萬(wàn)余份。由此中國(guó)創(chuàng)建并形成了世界上唯一的長(zhǎng)期庫(kù)、復(fù)份庫(kù)、中期庫(kù)、種質(zhì)圃相配套的種質(zhì)保存完整技術(shù)體系,使我國(guó)成為名副其實(shí)的種質(zhì)資源大國(guó)。
2.3創(chuàng)立鑒定評(píng)價(jià)體系、分發(fā)利用服務(wù)育種與生產(chǎn)為了更好地利用作物種質(zhì)資源服務(wù)作物育種與農(nóng)業(yè)生產(chǎn),對(duì)現(xiàn)有種質(zhì)資源進(jìn)行鑒定評(píng)價(jià)就成了當(dāng)務(wù)之急。早在1980年,我國(guó)農(nóng)業(yè)部與聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織就如何使用聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署(UNDP)援助我國(guó)25萬(wàn)美元事宜簽署了技術(shù)合作協(xié)議。在此基礎(chǔ)上,在農(nóng)業(yè)部、財(cái)政部、科技部的支持下,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物品種資源研究所陸續(xù)建立了品質(zhì)分析、抗逆鑒定、抗病蟲鑒定以及引種檢疫等幾個(gè)種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室,全國(guó)各地方也紛紛籌建了一些種質(zhì)資源鑒評(píng)實(shí)驗(yàn)室,形成了全國(guó)種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)研究工作體系。
我國(guó)的作物種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)工作,全國(guó)共有1000余名科技工作者參與,通過(guò)“七五” “八五”“九五”三個(gè)五年計(jì)劃的實(shí)施,從育種、科研、生產(chǎn)實(shí)際需要出發(fā),研究制定了統(tǒng)一的性狀鑒定標(biāo)準(zhǔn),按標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每份種質(zhì)進(jìn)行2~3年的性狀鑒定,每種作物的鑒定性狀一般為40~50個(gè)。經(jīng)對(duì)上述鑒定數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,編撰出各種作物的全國(guó)種質(zhì)資源目錄60冊(cè),并對(duì)綜合評(píng)價(jià)出的優(yōu)異種質(zhì),編撰出作物優(yōu)異種質(zhì)目錄12冊(cè),供國(guó)內(nèi)有關(guān)單位使用。經(jīng)多年多點(diǎn)多學(xué)科綜合評(píng)價(jià)和改良創(chuàng)新,從評(píng)價(jià)出的單項(xiàng)性狀優(yōu)良的5萬(wàn)余份種質(zhì)中,進(jìn)一步綜合評(píng)價(jià)和改良創(chuàng)新出多項(xiàng)性狀優(yōu)異的種質(zhì)1475份,利用其中713份直接作為品種推廣或親本,由育種家育成新品種800余個(gè)。據(jù)全國(guó)12個(gè)省和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院5個(gè)專業(yè)所從1981-2000年期間的不完全統(tǒng)計(jì),20年間直接利用優(yōu)異種質(zhì)資源168個(gè),累計(jì)推廣面積5.52億畝,增產(chǎn)136.71億公斤,新增效益203.66億元,用作親本育成品種427個(gè),累計(jì)推廣面積33.54億畝,增產(chǎn)829.16億公斤,新增社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益1647.63億元。
經(jīng)過(guò)20余年的努力,我國(guó)作物種質(zhì)資源在收集、保護(hù)、評(píng)價(jià)與利用各方面均取得了世界矚目的巨大成就,并在世界種質(zhì)資源占有很重要的地位,成為世界上除美國(guó)與俄羅斯之外的又一個(gè)作物種質(zhì)資源大國(guó),因此先后獲得包括國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)在內(nèi)的國(guó)家與省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)100余項(xiàng)。
歷史的時(shí)針撥向21世紀(jì),在改革開(kāi)放之初進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)和進(jìn)入研究生院深造的一批學(xué)子經(jīng)過(guò)十幾年的歷練,傳承了老一輩種質(zhì)資源工作者扎實(shí)奮進(jìn)的優(yōu)良傳統(tǒng),在董玉琛院士的引領(lǐng)與指導(dǎo)下,開(kāi)始走向種質(zhì)資源研究的舞臺(tái)中心,逐步成為中國(guó)作物種質(zhì)資源深入研究、提升水平和共享利用的主力軍,并將種質(zhì)資源研究推進(jìn)一個(gè)新的時(shí)期。
3.1查清種質(zhì)資源本底多樣性,創(chuàng)新種質(zhì)資源技術(shù)指標(biāo)體系提出了糧食和農(nóng)業(yè)植物種質(zhì)資源概念范疇和層次結(jié)構(gòu),首次明確中國(guó)有9631個(gè)糧食和農(nóng)業(yè)植物物種,其中栽培及其野生近緣植物物種3269個(gè)(隸屬528種農(nóng)作物)。闡明了528種農(nóng)作物栽培歷史、利用現(xiàn)狀和發(fā)展前景,查清了中國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源本底的物種多樣性。建立了主要農(nóng)作物變種、變型、生態(tài)型和基因型相結(jié)合的遺傳多樣性研究方法,研究了110種作物的987個(gè)變種、978個(gè)變型、1223個(gè)農(nóng)藝性狀特異類型,闡明了中國(guó)110種作物地方品種本底的遺傳多樣性,提出了中國(guó)是禾谷類作物裸?;?、糯性基因、矮稈基因和育性基因等特異基因的起源中心或重要起源地之一的新結(jié)論。在國(guó)際上首次明確了我國(guó)110種農(nóng)作物種質(zhì)資源的分布規(guī)律和富集程度,提出了中國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源分布與作物起源地、熱量資源、農(nóng)業(yè)種植歷史和地形條件密切相關(guān),黃河中下流地區(qū)是農(nóng)作物種質(zhì)資源富集區(qū),山西是旱糧作物富集區(qū)等一系列新結(jié)論,繪制了512幅地理分布圖,系統(tǒng)、全面、定量地反映了我國(guó)主要農(nóng)作物種質(zhì)資源的地理分布,分析了我國(guó)主要農(nóng)作物種質(zhì)資源地理分布的特點(diǎn)和形成 原因。
在國(guó)際上首次提出利用作物種質(zhì)資源質(zhì)量控制規(guī)范保證描述規(guī)范和數(shù)據(jù)規(guī)范可靠性、可比性和有效性的創(chuàng)新技術(shù)思路,在國(guó)內(nèi)外首次統(tǒng)一了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、樣本數(shù)、取樣方法、計(jì)量單位、精度和允許誤差、等級(jí)劃分方法等10大類全國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源的度量指標(biāo),國(guó)際首創(chuàng)了3824個(gè)作物種質(zhì)資源技術(shù)指標(biāo),系統(tǒng)集成了1793個(gè)技術(shù)指標(biāo),統(tǒng)一規(guī)范了9436個(gè)技術(shù)指標(biāo),系統(tǒng)研制了110種作物種質(zhì)資源數(shù)據(jù)質(zhì)量控制規(guī)范、描述規(guī)范和數(shù)據(jù)規(guī)范,其中110種數(shù)據(jù)質(zhì)量控制規(guī)范、38種描述規(guī)范為國(guó)際首創(chuàng),創(chuàng)建了作物種質(zhì)資源科學(xué)分類、統(tǒng)一編目、統(tǒng)一描述的技術(shù)規(guī)范體系。創(chuàng)新了以規(guī)范化和數(shù)字化帶動(dòng)作物種質(zhì)資源共享和利用的思路、方法和途徑,完成了110種作物20萬(wàn)份種質(zhì)資源的標(biāo)準(zhǔn)化整理、數(shù)字化表達(dá)和遠(yuǎn)程共享服務(wù),從中篩選出一批優(yōu)異種質(zhì),分發(fā)后有450份在育種和生產(chǎn)中得到有效利用,顯著提高了資源利用效率和效益。
在上述研究工作的基礎(chǔ)上,首次編撰出版了《中國(guó)作物及其野生近緣植物》專著(11卷,共1000余萬(wàn)字),本專著是一套系統(tǒng)、權(quán)威性的著作,形成了具有中國(guó)特色的作物種質(zhì)資源學(xué)科的理論體系。用中英文字首次編制出版了《中國(guó)主要農(nóng)作物種質(zhì)資源地理分布圖集》,這是第一部反映種質(zhì)資源地理分布的科學(xué)著作。創(chuàng)新編制出版了《農(nóng)作物種質(zhì)資源技術(shù)規(guī)范》系列從書110冊(cè),基本實(shí)現(xiàn)了種質(zhì)資源收集、整理、保存、評(píng)價(jià)和利用等過(guò)程的規(guī)范化和數(shù)字化。
3.2創(chuàng)新研究工作技術(shù)體系,促進(jìn)為種業(yè)發(fā)展與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高效服務(wù)種質(zhì)資源收集永遠(yuǎn)是種質(zhì)資源的基礎(chǔ),因此創(chuàng)新種質(zhì)收集技術(shù)是一切工作的前提。我國(guó)20世紀(jì)50年代主要是征集資源,即主要依靠行政力量以及社會(huì)各界進(jìn)行,而20世紀(jì)70-90年代主要是考察與收集,即主要依靠科技人員深入一線去收集,基本采用出門一把抓、回來(lái)再分家的方式進(jìn)行。進(jìn)入新世紀(jì),首先對(duì)資源考察與收集進(jìn)行深入思考,結(jié)合2006-2015年開(kāi)展的云貴高原農(nóng)業(yè)生物種質(zhì)資源收集工作,探索出一條行政力量與科技人員共同努力,實(shí)行先普查再系統(tǒng)調(diào)查、先農(nóng)民認(rèn)知后收集評(píng)價(jià),農(nóng)藝性狀、環(huán)境狀況和自然生態(tài)相結(jié)合綜合記載的種質(zhì)調(diào)查收集方法。同時(shí)強(qiáng)調(diào)收集以地方品種與野生近緣植物為主,采集野生種以居群為主、沒(méi)有收集入庫(kù)的資源為主的“三主”原則。形成了科學(xué)合理的一套普查與收集的技術(shù)規(guī)程,來(lái)指導(dǎo)作物種質(zhì)資源考察與收集 工作。
首次提出了“精準(zhǔn)鑒定”的新概念。育種是以群體為對(duì)象研究性狀及其性狀間的協(xié)調(diào)表達(dá),“精準(zhǔn)鑒定”,即“精”挑細(xì)選在產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病蟲、抗逆、養(yǎng)分高效等方面至少具有1個(gè)突出優(yōu)異性狀的種質(zhì)資源,以骨干親本和大面積主栽品種為對(duì)照,建立大群體、多個(gè)生態(tài)區(qū)種植,“準(zhǔn)”確鑒定相關(guān)表型與基因型,揭示性狀間的協(xié)調(diào)表達(dá),并依據(jù)遺傳構(gòu)成與生產(chǎn)需求評(píng)判各個(gè)材料可利用性以及如何利用。精準(zhǔn)鑒定理念突破了種質(zhì)資源小群體、單一性狀鑒定、鑒定結(jié)果難以有效利用的模式。
創(chuàng)新優(yōu)異種質(zhì)技術(shù)體系也取得重要進(jìn)展。以地方品種、野生近緣種為供體,通過(guò)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)入新的優(yōu)異基因,并研究該優(yōu)異基因的遺傳與育種效應(yīng),剔除遺傳累贅,規(guī)模化創(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)。研究建立了創(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。目前,“普冰麥”系列創(chuàng)新種質(zhì)已開(kāi)始向育種家與生產(chǎn)者大量提供,并已被育種家育成新品種推廣 利用。
利用基因組學(xué)技術(shù)對(duì)作物種質(zhì)資源進(jìn)行新基因挖掘、創(chuàng)制新種質(zhì),是21世紀(jì)興起的一項(xiàng)高效準(zhǔn)確的新技術(shù)。通過(guò)基因測(cè)序和重測(cè)序挖掘功能基因、開(kāi)發(fā)分子標(biāo)記、解析調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、定向基因編輯已成為可能。與華大基因合作,在國(guó)際上率先完成了小麥D基因組供體種-粗山羊草基因組框架圖的繪制,首次為小麥研究提供較為完整的基因組信息,結(jié)束了小麥沒(méi)有組裝基因組序列的歷史,基因組序列分析解釋了小麥適應(yīng)性十分廣泛和加工品質(zhì)獨(dú)特機(jī)理;近期又開(kāi)發(fā)出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的小麥SNP芯片wheat660k,結(jié)束了我國(guó)長(zhǎng)期使用外國(guó)分子標(biāo)記的歷史,它是目前世界上實(shí)用性最強(qiáng)、通量最高的小麥SNP芯片,已授權(quán)美國(guó)和加拿大有償 使用。
由于技術(shù)創(chuàng)新與信息整合,促使種質(zhì)資源共享利用提升到一個(gè)新高度,據(jù)2004-2007年統(tǒng)計(jì)有450份種質(zhì)在育種和生產(chǎn)中得到有效利用,直接用于生產(chǎn)265個(gè),育種家用此種質(zhì)育成新品種231個(gè),共累計(jì)推廣面積9.17億畝,間接社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益985.34億元,為保障國(guó)家糧食安全做出了重要 貢獻(xiàn)。
3.3研究種質(zhì)資源發(fā)展趨勢(shì),明確中長(zhǎng)期發(fā)展目標(biāo)2011年農(nóng)業(yè)部成立種子局,2012年中共十八大召開(kāi),標(biāo)志一個(gè)新時(shí)代的開(kāi)啟,中國(guó)作物種質(zhì)資源研究迎來(lái)一個(gè)全面跨越的時(shí)代。經(jīng)過(guò)多年的調(diào)研、分析、論證,2015年2月農(nóng)業(yè)部、國(guó)家發(fā)改委、科技部印發(fā)了《全國(guó)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)》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)劃》)?!兑?guī)劃》分析了國(guó)際和國(guó)內(nèi)作物種質(zhì)資源現(xiàn)狀與趨勢(shì),依據(jù)相關(guān)法律、意見(jiàn)與綱要,提出了未來(lái)16年中國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)與利用的總體思路、基本原則和發(fā)展目標(biāo),依據(jù)種質(zhì)資源收集、保存、評(píng)價(jià)、創(chuàng)新與利用的五個(gè)研究節(jié)點(diǎn),抓住最緊迫、最關(guān)鍵、最薄弱環(huán)節(jié)設(shè)置了加強(qiáng)農(nóng)作物種質(zhì)資源的收集保存、強(qiáng)化深度挖掘、深化基礎(chǔ)研究和加強(qiáng)保護(hù)與管理等四大任務(wù);建立完善國(guó)家農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)體系、精準(zhǔn)鑒定評(píng)價(jià)體系、共享利用體系等三個(gè)體系;并將上述任務(wù)、體系具體化落實(shí)為第三次全國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集,引進(jìn)與交換、保護(hù)與監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)鑒定、優(yōu)異種質(zhì)創(chuàng)制與應(yīng)用等五個(gè)行動(dòng),并且各個(gè)行動(dòng)明確提出“為什么做、做什么、怎么做、誰(shuí)來(lái)做、在什么時(shí)間做”等具體要求,充分體現(xiàn)了《規(guī)劃》具有很強(qiáng)的可操作性?!兑?guī)劃》最后還提出具有科學(xué)可行的五項(xiàng)保障措施。
《規(guī)劃》發(fā)布以后,第三次全國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng)已于2015年7月由農(nóng)業(yè)部余欣榮常務(wù)副部長(zhǎng)宣布全面啟動(dòng)。目前已完成重慶、湖北、湖南和廣西等4個(gè)?。ㄊ?、區(qū))的普查與收集行動(dòng),正在開(kāi)展江蘇、福建等8個(gè)省的普查與收集工作;精準(zhǔn)鑒定行動(dòng),已開(kāi)展了1.5萬(wàn)份資源的鑒評(píng);種質(zhì)創(chuàng)制與利用行動(dòng)也已全面展開(kāi);引進(jìn)與交換行動(dòng)將于2019年開(kāi)始啟動(dòng);其他規(guī)劃的工作也都在陸續(xù) 展開(kāi)。
21世紀(jì)以來(lái),我國(guó)作物種質(zhì)資源研究工作開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)全面深入發(fā)展的新局面,特別是在全面制定技術(shù)規(guī)范、加強(qiáng)創(chuàng)新技術(shù)方法、發(fā)布中長(zhǎng)期規(guī)劃、強(qiáng)化基礎(chǔ)研究等方面都得到顯著提升。近十年來(lái)以中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所為主從事的作物種質(zhì)資源研究工作,已榮獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)一項(xiàng),國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)一項(xiàng)、國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)六項(xiàng),在高水平期刊發(fā)表論文1000余篇,全國(guó)各有關(guān)單位也榮獲了不少國(guó)家和省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)以及發(fā)表大量高水平論文,這充分體現(xiàn)了種質(zhì)資源研究工作進(jìn)入了快速、持續(xù)、健康發(fā)展新階段,為新時(shí)代中國(guó)成為種質(zhì)資源強(qiáng)國(guó)打下堅(jiān)實(shí)的 基礎(chǔ)。
農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化種業(yè)要先行,而作物種質(zhì)資源是種業(yè)的“芯片”,必須率先建成種質(zhì)資源強(qiáng)國(guó),以有力支撐農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,為實(shí)現(xiàn)中華民族復(fù)興、實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)而提供基礎(chǔ)支撐與戰(zhàn)略保障。
在保證質(zhì)量的前提下大幅度提升總量。目前開(kāi)展的第三次全國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng)大約可收集10萬(wàn)余份,同時(shí)分散于各地單位的種質(zhì)資源大概還有10萬(wàn)余份,到2035年可以從國(guó)外引進(jìn)15萬(wàn)余份種質(zhì)資源,經(jīng)編目整理入長(zhǎng)期庫(kù)(圃)保存,使我國(guó)種質(zhì)資源總量突破80萬(wàn)份。全面大力推進(jìn)種質(zhì)資源精準(zhǔn)鑒定和種質(zhì)創(chuàng)新,力爭(zhēng)到2035年精準(zhǔn)鑒定超過(guò)20萬(wàn)份,創(chuàng)新種質(zhì)超過(guò)2000份,強(qiáng)力支撐種業(yè)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興,有效解決種質(zhì)資源豐富與育種材料貧乏之間的矛盾,滿足農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化推進(jìn)中對(duì)種質(zhì)資源的重大 需求。
種質(zhì)資源發(fā)展,人才是基礎(chǔ)。建立合理的種質(zhì)資源績(jī)效考核和人才評(píng)價(jià)機(jī)制,重點(diǎn)支持對(duì)作物種質(zhì)資源保護(hù)和利用貢獻(xiàn)突出的優(yōu)秀人才和創(chuàng)新團(tuán)隊(duì);逐步建立并完善種質(zhì)資源研究工作的首席專家、責(zé)任專家、崗位專家及其團(tuán)隊(duì)的運(yùn)行機(jī)制;推進(jìn)創(chuàng)新種質(zhì)及其相關(guān)技術(shù)納入種業(yè)科技成果產(chǎn)權(quán)交易平臺(tái)與掛牌交易,提高資源共享利用效率,充分調(diào)動(dòng)種質(zhì)資源工作者的積極性和創(chuàng)造性;建立作物種質(zhì)資源保護(hù)的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制,切實(shí)提升保護(hù) 能力。
實(shí)現(xiàn)資源強(qiáng)國(guó)、強(qiáng)化保障措施。進(jìn)一步修訂與完善相關(guān)法律法規(guī),條件成熟時(shí)建立專門的法規(guī),形成與國(guó)際法相適應(yīng)的法律法規(guī)體系;建立多元投入機(jī)制,構(gòu)建作物種質(zhì)資源中央、地方、社會(huì)三方面互相支持、相互聯(lián)系、相互協(xié)同的完整的種質(zhì)資源保護(hù)與利用體系,形成中央財(cái)政、地方財(cái)政、社會(huì)參與共同支持的作物種質(zhì)資源保護(hù)與利用體系;加強(qiáng)國(guó)際合作與交流,本著安全、主導(dǎo)、規(guī)范的原則,進(jìn)一步加強(qiáng)與國(guó)際組織和各國(guó)家、各地區(qū)、特別是一帶一路沿線國(guó)家的合作與交流,積極參與國(guó)際條約談判和規(guī)則制定,增加話語(yǔ)權(quán);加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo),充分發(fā)揮國(guó)家農(nóng)作物種質(zhì)資源委員會(huì)的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)作用,爭(zhēng)取農(nóng)業(yè)農(nóng)村部及相關(guān)中央各部委更大的支持,地方也要明確資源主管部門,強(qiáng)化組織協(xié)作 關(guān)系。
新時(shí)代要有新作為,作物種質(zhì)資源事業(yè)在改革開(kāi)放40年中取得巨大成就,使中國(guó)成為有國(guó)際影響的種質(zhì)資源大國(guó)。在新時(shí)代的進(jìn)程中,我國(guó)必將實(shí)現(xiàn)作物種質(zhì)資源的強(qiáng)國(guó)夢(mèng)這一幾代種質(zhì)資源人的夙愿。我們相信在習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想指引下,中國(guó)作物種質(zhì)資源事業(yè)在各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)支持下,新一代種質(zhì)資源工作者一定能在2035年率先實(shí)現(xiàn)種質(zhì)資源強(qiáng)國(guó)的目標(biāo),為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化、鄉(xiāng)村振興以及中華民族的復(fù)興作出應(yīng)有的巨大 貢獻(xiàn)!