夯實種質資源根基打造硬核農業“芯片”

　　編者按 種子是農業的“芯片”，種業是國家戰略性、基礎性核心產業。隨著生物技術產業的發展，世界各國在種業領域的競爭更加激烈。在這種情況下，中國種業該如何“強優勢、補短板、破卡點”，如何提高種源保障能力和種業創新能力？本報策劃了一組系列報道，聚焦種業創新的方方面面。

　　我國已建立以國家長期庫為核心，以區域性、專業性中期庫、種質圃為支撐和原生境保護區（點）為補充的農作物種質資源保護體系。目前，國家庫已保存51萬份不同品種、數十億顆珍貴的種質樣本，它們在零下18攝氏度可以保存50年以上。

　　“近一段時間以來，社會各界都在擔心中國種業是否存在被‘卡脖子’的情況。我們判斷，總體上供應有保障，風險也可控。”2月6日至7日，首屆中國種業發展論壇暨種業投融資研討會在北京、海南三亞兩地連線召開，農業農村部種業管理司副司長孫好勤視頻致辭時作出以上判斷。

　　種業是農業的“芯片”，也是國家戰略性、基礎性核心產業。2020年末的中央經濟工作會議明確，2021年重點工作之一是解決好種子和耕地問題。要開展種源“卡脖子”技術攻關，立志打一場種業翻身仗。

　　農業“芯片”真的被“卡脖子”了嗎？怎樣正確理解種業翻身仗？如何開展種質資源的精準鑒定，實現有效保護與高效利用？科技日報記者為此走訪了有關農業種業專家。

　　農業“芯片”真的被“卡脖子”了嗎

　　我國種業真的被“卡脖子”了嗎？

　　孫好勤在種業論壇上表示：中國農作物特別是糧食種子完全依靠自身能夠解決，“做到了中國糧主要用中國種”；豬牛羊等畜禽及部分特色水產種源立足國內有保障；少數畜禽、水產、蔬菜等種源來自進口，部分可替代。現在中國有外資種子企業25家，市場份額僅占3%左右，進口種子在農作物育種中也僅占到0.1%。

　　3%和0.1%，看起來微乎其微，為何會有“卡脖子”一說？

　　記者采訪中了解到，雖然我國的主糧種子基本不缺，但是經濟作物，尤其是一些高端蔬菜的種子，大多依賴進口。部分地區、部分品種，“洋種子”占比甚至超過80%。

　　比如，胡蘿卜、菠菜、洋蔥、高端番茄的進口種子占比超過90%；西蘭花進口依存度超過80%；甜菜和黑麥草種子對外依存度達到95%以上……

　　業內人士稱，我國畜牧業、水產業、油料、飼料、蔬菜、水果等新品種的研發已呈現明顯短板。

　　“我理解的種業翻身仗，可能更多意味著在畜禽種業和包括高檔蔬菜種子在內的農作物種子領域進行的攻堅戰。”江蘇省種業科技工程研究中心主任、南京農業大學農學院種業科學系主任張紅生教授認為。

　　張紅生認為，種業翻身仗一是要解決“種源”問題，二是要解決技術創新問題。種業不僅僅是種源本身，還包含研發和生產、銷售和售后服務等相關的產業，以及涉及種質資源發掘、保護與創新技術、新品種培育技術、種子生產和加工技術等。

　　“應以畜牧業和蔬菜的優良品種為重點，加快科技創新、切實解決相關品種的培育和發展問題。”國務院參事室特約研究員、原農業部副部長尹成杰建議，中國應抓緊制定新的種子安全方針，制定“十四五”時期種業發展規劃，將國家級的育種中心建設納入“十四五”時期新基建的重要內容，把海南等省份的育種基地建設作為國家糧食安全的戰略性基礎工程。

　　種質資源是農業育種創新的基礎

　　北方的冬小麥已經起身拔節，江淮地區開始孕穗,西南地區正在灌漿……眼下正是小麥生長的大好時節，江蘇省農作物種質資源中期庫常務負責人、省農科院種質資源與生物技術研究所研究員顏偉格外關心今年小麥的長勢。

　　顏偉告訴記者，長江中下游一直是小麥赤霉病流行和暴發的區域，這種病堪稱小麥“癌癥”，至今沒有特效藥物根治，并且正在向其他麥區蔓延。因此，在種質資源庫中尋找抗性基因成為科學家的希望。

　　“前年，我國科學家在‘蘇麥3號’‘望水白’等長江中下游抗病品種中找到了關鍵基因Fhb1，為戰勝小麥赤霉病提供了有力的武器。”顏偉介紹說。

　　目前，科學家通過分子標記輔助選擇的方法，將Fhb1導入到中高感赤霉病小麥品種中，這些品種的抗病能力可提高76%。

　　如果說“種子是農業的芯片”，那么種質資源則是芯片的芯片，沒有種質資源，農業育種創新將成為無源之水。

　　寶華玉蘭處于瀕危，中華水韭瀕危，野大豆漸危，稻麥農家品種難覓蹤影……近年來，地方品種和野生種受到擠壓，地方種質資源喪失的風險不斷加大。

　　為此，農業農村部于2015年啟動了第三次全國農作物種質資源普查與收集行動，搶救性收集保護農作物地方種質資源。顏偉表示，科學家要與時間賽跑，搶在資源消失之前，搶救性保護地方特色資源，確保資源不喪失。

　　據顏偉介紹，我國已建立以國家長期庫為核心，以區域性、專業性中期庫、種質圃為支撐和原生境保護區（點）為補充的農作物種質資源保護體系。

　　目前，國家庫已保存51萬份不同品種、數十億顆珍貴的種質樣本，它們在零下18攝氏度可以保存50年以上。

　　中期庫承擔著地方種質資源的收集保護、繁殖鑒定和分發共享的任務。以江蘇庫為例，已收集保存各類種質資源5.3萬份，對外發放共享5.7萬份次，相關單位利用這些資源培育新品種（系）120多個，累計推廣10.3億畝。

　　加強對種質資源的鑒定評價研究

　　進入21世紀以來，“以資源為基礎，以基因為核心，以品種為載體”的生物技術產業正在逐步形成，世界范圍內對種質資源的爭奪更加激烈。

　　在科幻大片《流浪地球》中，種質資源成為維護地球生物多樣性、保障人類糧食安全和支撐農業可持續發展的“希望的火種”。

　　但是，要讓這些種質資源成為農業種業的振興之寶，最終還要依靠科技的力量。

　　“對于育種人來說，沒有壞的種質資源。”顏偉告訴記者，種質資源庫中收集的大多數品種，可能看起來品相不好、產量不高或某些抗性不強，難以直接利用，但其中蘊含著豐富的遺傳多樣性，需要通過基因組學與表型研究手段，挖掘優異基因，比如優良食味水稻、抗赤霉病小麥、抗豆象綠豆等。

　　顏偉建議，應加強對種質資源的鑒定評價研究，“我們是資源大國但不是資源強國，儲藏資源中經過深度鑒定評價的不足10%，在優異資源的發掘利用方面與發達國家存在較大距離”。

　　同時，顏偉也認為，對51萬份種質資源全部開展精準鑒定的成本太高，近期既無必要，也不可能。

　　他建議，一方面要通過構建核心種質群，以較少的代表性核心種質替代種質庫中遺傳資源，開展精準鑒定和遺傳研究，減小樣本規模；另一方面要組建全國性協作組，分工協作，不同地區、不同部門圍繞本地區產業需求，針對性開展相關性狀的精準鑒定和深入評價；同時，隨著產業的發展和育種目標的變化，鑒定的性狀和要求也會作相應的調整，因此需要有計劃分步驟地開展相關作物性狀鑒定評價工作。國家除了繼續深入開展主糧種質資源關鍵性狀優異基因的發掘，近期應重點支持玉米、大豆以及蔬菜、花卉、畜禽種質資源的精準鑒定和育種關鍵技術、關鍵環節研究。

　　此外，目前，我國種質資源的多樣性仍然不夠豐富，51萬份農作物種質資源80%來自國內，而美國保存的農業植物種質資源59萬份，80%來自海外。有關專家建議，要進一步對外開放，有目的地從多樣性中心和富集地區引進我國稀缺的優質資源。