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農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源是保障國(guó)家糧食安全與重要農(nóng)產(chǎn)品供給的戰(zhàn)略性資源。去年底，我國(guó)圓滿(mǎn)完成了新中國(guó)成立以來(lái)規(guī)模最大的農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查。種質(zhì)資源怎么保存，應(yīng)用前景如何？好品種怎么落地轉(zhuǎn)化？近期，記者探訪(fǎng)多個(gè)國(guó)家與省級(jí)農(nóng)作物種質(zhì)資源庫(kù)（圃），了解農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)背后的故事。
收集優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源，保存天然基因
紫金山南麓，江蘇省農(nóng)作物種質(zhì)資源中期庫(kù)就是一座種子休眠倉(cāng)，一排排密集柜是種子安睡的“家”。在這個(gè)824立方米的超級(jí)“大冰柜”里，存放著超6.23萬(wàn)份農(nóng)作物種質(zhì)資源。通過(guò)溫度、濕度控制，“沉睡”的種子在15年后依然能夠發(fā)芽。
在全國(guó)農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查過(guò)程中，新收集的資源悉數(shù)收納入各個(gè)國(guó)家級(jí)種質(zhì)資源庫(kù)（圃）。“保存這些種子，實(shí)際上是在保存基因和遺傳信息。”江蘇省農(nóng)科院種質(zhì)資源與生物技術(shù)研究所研究員顏偉說(shuō)，江蘇地處我國(guó)南北氣候過(guò)渡地帶，農(nóng)耕歷史悠久，作物種質(zhì)資源較為豐富，“像太湖流域，8000多年的水稻栽培史形成了水稻品質(zhì)改良的天然基因?qū)殠?kù)”。
在江蘇省近年收集上來(lái)的資源樣本中，包含了許多珍稀的地方特色資源。顏偉介紹，鄉(xiāng)土品種雖其貌不揚(yáng)，卻蘊(yùn)藏著獨(dú)特優(yōu)異的基因。比如，盱眙野柿子果實(shí)只有手指甲般大小，但其耐貧瘠和多花多果的基因可以用于培育高產(chǎn)抗逆新品種；睢寧野生窄葉桃的樹(shù)體通透性很好，有助于保證整棵樹(shù)果實(shí)品質(zhì)的均一性，有望減少修剪塑形和種植成本……
這些散落的種質(zhì)資源是如何被發(fā)現(xiàn)的？在走村串戶(hù)的普查隊(duì)員眼中，農(nóng)戶(hù)家廚房、糧倉(cāng)，甚至是犄角旮旯的小布兜、老屋墻上糊著的草木灰泥，都有可能是老種子的“棲身之所”。
在河南新鄉(xiāng)，龍水梯老黃玉米就是在新鄉(xiāng)市農(nóng)科院調(diào)查員“地毯式”搜索下發(fā)現(xiàn)的。“這家農(nóng)戶(hù)第二年不準(zhǔn)備續(xù)種玉米，差點(diǎn)把籽粒拿來(lái)喂雞。”新鄉(xiāng)市農(nóng)科院玉米所副所長(zhǎng)馬俊峰感慨，很多古老的地方品種都需要這樣的搶救性收集。
除了留意蛛絲馬跡，退休的農(nóng)技干部、專(zhuān)家和鄉(xiāng)間農(nóng)民也是重要的資源家底知情人。“我們接觸到的資源提供者，平均年齡達(dá)到57歲。”顏偉說(shuō)。在江蘇省儀征市，80多歲的村民周世昌是一位種質(zhì)資源愛(ài)好者，幾十年來(lái)，他收集保存了許多珍貴的蔬菜種子和果樹(shù)資源。
種質(zhì)資源收集不易，亟須采用科學(xué)手段妥善保存。目前，我國(guó)已建立以國(guó)家長(zhǎng)期庫(kù)及其復(fù)份庫(kù)為核心，以區(qū)域性、專(zhuān)業(yè)性中期庫(kù)、種質(zhì)圃為支撐和原生境保護(hù)區(qū)（點(diǎn)）為補(bǔ)充的農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)體系。
“在國(guó)家長(zhǎng)期庫(kù)，種子在入庫(kù)前先后經(jīng)過(guò)清洗、質(zhì)量檢測(cè)、干燥等環(huán)節(jié)，確保種子凈度、發(fā)芽率、含水量等指標(biāo)合格，干燥的種子進(jìn)行密封包裝后，送入零下18攝氏度的種質(zhì)庫(kù)長(zhǎng)期保存。”農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)與利用中心研究員方溈說(shuō)。
打通育繁推合作機(jī)制，為新品種選育打好基礎(chǔ)
從好種質(zhì)到好種子，還有很長(zhǎng)的路要走。2021年11月，龍水梯老黃玉米一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，馬俊峰立刻帶回單位進(jìn)行初步鑒定。當(dāng)年冬季，這些寶貴的種子就被送往海南三亞育種基地進(jìn)行繁育。
“這是近年來(lái)在黃淮海地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)的玉米綜合種，非常具有科研價(jià)值。目前自交系改良已經(jīng)進(jìn)行到第五代。”馬俊峰介紹，這種玉米原本長(zhǎng)在海拔1000多米的山上，具有抗逆、耐蔭性強(qiáng)、蛋白質(zhì)和粗脂肪含量較高等優(yōu)點(diǎn)。從自交分化情況看，部分果穗類(lèi)群表現(xiàn)出了較突出的優(yōu)良性狀，有望進(jìn)一步篩選出遺傳上相對(duì)穩(wěn)定的優(yōu)異種質(zhì)資源。“做好這些基礎(chǔ)工作，對(duì)于夯實(shí)我國(guó)玉米新品種培育的種質(zhì)基礎(chǔ)具有重要意義。”馬俊峰說(shuō)。
在山西省翼城縣，通過(guò)政府搭臺(tái)，構(gòu)建科企合作機(jī)制，普查新發(fā)現(xiàn)的爆裂玉米種質(zhì)資源“珍珠玉米”加快了品種開(kāi)發(fā)步伐。
看準(zhǔn)品種爆花率高、爆粒品相好等特性，翼城縣制定出臺(tái)了“珍珠玉米”資源保護(hù)與開(kāi)發(fā)利用方案。2022年，山西新翔豐農(nóng)業(yè)科技有限公司與山西農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所簽訂了橫向科技項(xiàng)目協(xié)議，相關(guān)項(xiàng)目連續(xù)兩年獲得省級(jí)扶持資金40萬(wàn)元、縣級(jí)扶持資金50萬(wàn)元。
“這種模式讓我們?cè)诳蒲泻蜕虡I(yè)化推廣上實(shí)現(xiàn)了‘兩條腿’走路。”公司負(fù)責(zé)人李學(xué)峰介紹，一方面，由公司提供科研經(jīng)費(fèi)，研究所玉米專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)提供技術(shù)支持，希望用3年時(shí)間，初步形成性狀穩(wěn)定、品質(zhì)優(yōu)良、配合力好的爆裂玉米新品系。另一方面，在一些大中城市商圈推廣對(duì)應(yīng)爆米花產(chǎn)品，逐步打響特色品種知名度。
“農(nóng)家種經(jīng)過(guò)加代提純后獲得穩(wěn)定育種材料，再拿來(lái)進(jìn)行品種選育，確保誕生的新品種具有脈絡(luò)清晰的親本雜交譜系。”國(guó)家桃產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系鮮食桃品種改良崗位科學(xué)家、江蘇省農(nóng)科院果樹(shù)研究所所長(zhǎng)沈志軍說(shuō)，有了經(jīng)得起考驗(yàn)的“出生證”，后續(xù)產(chǎn)業(yè)化方得以開(kāi)展。
在國(guó)家桃草莓種質(zhì)資源圃（南京），各類(lèi)桃樹(shù)和草莓品種讓人目不暇接。今年3月，果樹(shù)研究所選育的“金陵紅”草莓新品種，以30萬(wàn)元加銷(xiāo)售提成的條件轉(zhuǎn)讓給合作企業(yè)，走向廣闊市場(chǎng)。在桃子方面，從蟠桃、硬質(zhì)桃、加工黃桃到觀(guān)賞桃，利用豐富的種質(zhì)資源，科研團(tuán)隊(duì)陸續(xù)選育出40多個(gè)“明星”品種。“在種植上耐受短低溫、省力化，食用上更加美味健康，生產(chǎn)上更加耐貯運(yùn)，是我們開(kāi)展下一步育種創(chuàng)新的重點(diǎn)方向。”沈志軍說(shuō)。
核心種源開(kāi)放共享，有力促進(jìn)重大品種選育和破解種業(yè)“卡脖子”難題。江蘇省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳種業(yè)處處長(zhǎng)馬愛(ài)京介紹，省財(cái)政連續(xù)5年累計(jì)投入5億多元啟動(dòng)實(shí)施種業(yè)振興“揭榜掛帥”項(xiàng)目，全省建立了以保護(hù)為基礎(chǔ)、利用為目的的種質(zhì)資源共享服務(wù)平臺(tái)，向近300家科研育種單位提供種質(zhì)材料超5萬(wàn)份次，相關(guān)單位利用共享資源培育新品種（系）160多個(gè)，累計(jì)推廣面積超10億畝，創(chuàng)造了巨大的社會(huì)效益。
在全國(guó)，農(nóng)作物種質(zhì)資源共享系統(tǒng)已上線(xiàn)運(yùn)行。立足產(chǎn)業(yè)需求和創(chuàng)新育種需要，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部先后發(fā)布兩批可供利用種質(zhì)資源目錄及聯(lián)系方式。近年來(lái)，每年國(guó)家?guī)欤ㄆ裕┓职l(fā)資源均在10萬(wàn)份次以上，服務(wù)各類(lèi)育種創(chuàng)新主體超過(guò)1500個(gè)。
特色資源高效開(kāi)發(fā)利用，促進(jìn)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興
云南省開(kāi)遠(yuǎn)市羊街鄉(xiāng)紅土村的一處菊花基地里，花農(nóng)陳永民和幾個(gè)村民忙著給花苗打頂，采下的枝用來(lái)扦插。“每年新品種一來(lái)，公司就拿種苗給我們?cè)嚪N，還提供技術(shù)指導(dǎo)。”陳永民說(shuō)，現(xiàn)在栽的這幾種菊花，可以當(dāng)切花賣(mài)，也能制成花茶、做食用菊，好品質(zhì)不愁銷(xiāo)。
開(kāi)遠(yuǎn)是云南重要的花卉新品種擴(kuò)繁基地。在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的幫助下，開(kāi)遠(yuǎn)天華生物產(chǎn)業(yè)有限公司在當(dāng)?shù)亟⒘耸〖?jí)菊花資源圃、切花菊科技小院等科研平臺(tái)，每年使用近30畝溫室大棚用于品種保留、育種和試種，帶動(dòng)周邊農(nóng)戶(hù)發(fā)展菊花產(chǎn)業(yè)。“在眾多品種中，‘南農(nóng)小金星’‘南農(nóng)黃乒乓’最受花農(nóng)喜愛(ài)。球狀的乒乓菊花徑大、色彩繽紛，花瓣排列緊湊，市場(chǎng)反應(yīng)很好。”公司總經(jīng)理薛建平說(shuō)，目前公司年產(chǎn)種苗2.5億枝，通過(guò)技術(shù)培訓(xùn)、銷(xiāo)售服務(wù)等方式，輻射帶動(dòng)開(kāi)遠(yuǎn)150多家農(nóng)戶(hù)種植超過(guò)千畝。
“通過(guò)育種創(chuàng)新和落地轉(zhuǎn)化，優(yōu)良品種的花卉成為兼具顏值和效益的富民產(chǎn)業(yè)。”國(guó)家南方草本花卉種質(zhì)資源圃（南京）副主任、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院教授房偉民介紹，目前各類(lèi)新品種新技術(shù)在全國(guó)進(jìn)行了推廣，建立了20多個(gè)花卉主題的休閑旅游基地。以菊花等花卉提取物為特色原料，團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了系列護(hù)膚品。
創(chuàng)新資源分享利用模式，偏居一隅的種質(zhì)資源庫(kù)（圃）也靈動(dòng)起來(lái)。“我國(guó)是梅的故鄉(xiāng)，梅樹(shù)是最早開(kāi)花的落葉果樹(shù)，梅花五瓣常被視為五福的象征……”說(shuō)起梅文化，國(guó)家果梅楊梅種質(zhì)資源圃（南京）主任高志紅如數(shù)家珍。
每年的花期、果期，這座資源圃都會(huì)舉辦科普開(kāi)放日活動(dòng)。高志紅說(shuō)，希望通過(guò)科普沙龍、賞梅、品梅等多種形式，讓更多人感受到種質(zhì)資源多樣性給生活帶來(lái)的美好，進(jìn)一步激發(fā)公眾對(duì)種質(zhì)資源研究的興趣。采用“種質(zhì)庫(kù)+企業(yè)/科協(xié)”等模式，團(tuán)隊(duì)還與相關(guān)行業(yè)企業(yè)密切合作，開(kāi)展針對(duì)性資源和技術(shù)服務(wù)，有效增加果農(nóng)和產(chǎn)業(yè)效益。
行走在各個(gè)種質(zhì)資源庫(kù)（圃），育種工作者們年復(fù)一年的付出讓人印象深刻。“拿梅樹(shù)來(lái)說(shuō)，從授粉，到采種播種，再到選擇優(yōu)株去繁育，跨度達(dá)10多年。”高志紅說(shuō)。不少專(zhuān)家坦言，從種質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為好品種、好產(chǎn)業(yè)，需要幾代人的共同努力。
一方物產(chǎn)，興一方產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，新收集的農(nóng)作物種質(zhì)資源中已有430份申請(qǐng)成為國(guó)家地理標(biāo)志產(chǎn)品，超過(guò)6000份農(nóng)作物種質(zhì)資源得到開(kāi)發(fā)利用，推動(dòng)各地“土特產(chǎn)”發(fā)展壯大。“種質(zhì)資源普查結(jié)束后，工作重心逐步轉(zhuǎn)向種質(zhì)資源精準(zhǔn)鑒定和利用。”農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種業(yè)管理司資源管理處處長(zhǎng)吳凱鋒說(shuō)，目前我國(guó)已制定統(tǒng)一鑒定技術(shù)規(guī)劃，組建了由800多名核心專(zhuān)業(yè)人才、73個(gè)國(guó)家?guī)欤ㄆ裕?07家優(yōu)勢(shì)科研院校和30家企業(yè)組成的農(nóng)作物精準(zhǔn)鑒定隊(duì)伍，構(gòu)建了央地協(xié)作新機(jī)制，鼓勵(lì)各地持續(xù)推進(jìn)特色資源高效開(kāi)發(fā)利用。
