作者:张晴丹 来源:中国科学报 发布时间:2018-11-21
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创新之犁耕耘种业之田

 

杂交谷子试验田   赵治海供图

育种工作需要在现有的体制下“消化”国外经验,从组织上联合起来“抱团”攻关,才能帮助育种创新真正发力。

■本报记者 张晴丹

“让中国人的饭碗端在自己手中,让品种更绿色、高产、高效。”这是无数育种人共同的心愿。要实现这个愿望,最根本的是要将种子抓在自己手中,让我们的饭碗装满“中国粮”。

我国育种事业经过长足发展,取得很大进步,涌现出许多优良品种,解决了产业发展的燃眉之急。不过,国内种子需求量巨大,国外种业垄断势头强劲困扰着我国种业可持续发展。

在粮食安全问题日益受到关注的今天,如何从根本上摆脱我国种业面临的“内忧外患”,做大做强种业?专家表示,需要科技注入新鲜血液,从源头上开展育种科技创新,提高育种能力,引领带动农业转型升级,助力乡村振兴。

不断推陈出新 满足市场需要

国以农为本,农以种为先,种乃农业生命之源。选育出好品种对现代农业发展至关重要。

什么是好品种?“好品种不是育种专家说了算,也不是品种审定部门说了算,市场说好才是真的好。”“杂交谷子之父”、河北省张家口市农科院研究员赵治海在接受《中国科学报》记者采访时表示。

市场的需求不断变化,从作物来看,企业和农民喜欢产量高、抗性强、成本低的品种。赵治海就是相中了谷子抗旱、耐瘠薄的特性,一门心思想把谷子培育成高产作物,以满足我国干旱和半干旱地区的粮食生产需求。

经过他30多年的科研攻关,世界上第一个谷子光温敏两系杂交品种诞生,进一步选育出的“张杂谷”系列杂交种更是创造了亩产810公斤的世界谷子高产纪录,在全国大范围推广,实现了节水、增产、增效。

赵治海表示,育种就是一个不断推陈出新的无止境的过程,不断培育新品种也符合我国大健康战略,他们还将继续品种选育工作,以培育出健康又好吃的粮食。

对于水稻、玉米、小麦等我国重要的粮食作物而言,高产、稳定、优质、多抗等依然是这些主要粮食作物育种路上永恒的追求,有助于保障我国粮食安全和改善民生等。

在热作地区,木薯育种创新也发挥了巨大作用,由中国热带农业科学院培育的“华南205”“华南5号”等品种,具备显著的高产与稳产特性,目前仍然占到种植面积的80%以上。特别是在云南等边远山区,木薯成为脱贫致富的重要途径。

不过,国家木薯产业技术体系首席科学家、中国热带农业科学院副院长李开绵研究员告诉《中国科学报》记者,目前现有的木薯品种尚不能满足新的需求,需要重新部署,培育符合新育种目标的新品种,拓展市场带动乡村发展。

李开绵介绍,他们针对毗邻东南亚国家木薯种植环境条件,培育适合于“南扩”、抗花叶病毒CMD、抗虫、适合于低纬度种植及工业化利用的木薯新品种,服务我国企业“走出去”拓展东南亚木薯种植市场。

新品种带来的新消费也正充溢着我们的生活。市面上的圣女果、薄皮核桃以及水果玉米等“另类”新品种的盛行,也给品种选育工作带来了差异化、个性化路径。赵治海认为,育种创新的这类个性化发展可以有效增加农民收入,提高经济效益。

实际上,我国育种事业还具有很大的发展空间。2017 年,中国粮食总产量6.1亿吨,但进口粮食约为1.3亿吨,占我国粮食总产量的1/5。我国粮食自给率仅为82.4%,也就是说有2亿多人依靠进口粮食养活。

就种子需求量而言,我国是全球第二大种子市场,预计到2020年中国商业种子市场潜在规模将超过1000亿元,种子需求量将达到2000万吨。

专家表示,粮食安全依然要靠自己,要靠发展种业来改变。种子是农业的“芯片”,要想实现种业做大做强,必须提升我国自主育种创新能力,进一步加强技术创新、原始创新和集成创新。

技术升级换代 效率显著提高

新时代,我们关心的“中国粮”已不再仅局限于口粮,也包括肉蛋奶等畜产品。不过随着时间推移,传统选育方式正面临新挑战。以肉牛为例,经过多年的杂交改良工作,我国肉牛单产有所提高,但育种成本高、周期长等问题依然存在。

科技创新是支撑农业产业转型升级的重要抓手,新时代种业发展呼唤新的突破性育种技术。近年来,育种工作的科技含量也越来越高。

“现在,创新分子育种技术已经成为提升我国自主育种创新能力的重要手段。”中国农业科学院北京畜牧兽医研究所肉牛创新团队首席专家李俊雅在接受《中国科学报》记者采访时表示。

在李俊雅看来,我国肉牛生产效率和国际上还有一定的差距,高产、优质肉牛品种依赖进口。

目前,李俊雅带领团队采用全基因组选择技术,开展占我国肉牛市场65%的肉用西门塔尔牛的创新育种研究工作,力求培育出新的“本土化”肉用西门塔尔牛品种,以打破其供种依赖进口的局面,提高肉牛业生产效率,实现对地方肉牛产业的科技支撑。

传统选育手段带来的弊端也同样困扰着鱼类养殖育种工作。鱼类育种的途径有很多,传统的育种方式主要是采用群体选育、雌核发育和杂交育种等。但这些育种手段选育周期长,对于抗病性状的选择收效甚微。

中国水产科学研究院水产生物技术领域首席科学家陈松林对多年来选育出的牙鲆抗迟缓爱德华氏菌病家系、不抗病家系、快速生长家系和慢速生长家系等进行了全基因组重测序,并建立了牙鲆全基因组选择技术。

陈松林向《中国科学报》记者介绍,他们采用该技术培育出抗病新品种“鲆优2号”牙鲆,这是基因组选择技术应用于鱼类抗病良种培育的一个成功实例,在我国鱼类育种领域是一个开创性研究。

对传统育种经验丰富的赵治海来说,分子育种技术也为他的谷子育种事业开启了一扇全新的大门。“过去我们育种全靠育种家的眼光和经验,而分子育种可以直接检测到作物里面的遗传物质,跟‘透视’一样,方便我们去寻找自己需要的关键性状基因。”赵治海说。

实践证明,分子育种利用现代信息和生物技术,对生物体从基因到整体不同层次进行设计操作,帮助育种科学家实现从传统“经验育种”到定向、高效“精确育种”和“设计育种”的飞跃。

体制机制创新 合力做强种业

目前,我国种业创新的局面正在发生变化。虽然农业高校和科研院所依旧是现阶段我国作物育种创新研究的主力军,常规水稻、小麦、大豆等研发工作主要还是依赖于高校和科研院所,不过,我国在杂交水稻、玉米等育种上基本已经形成以企业为主体的研发体系。

在赵治海看来,这是一个好现象,说明我国育种创新的科研平台已经逐步向商业化、企业化以及科企合作等机制发展,“企业加入到育种创新的队伍里,有助于开放竞争、提高效率,应该鼓励”。

由于科研体制机制的原因,我国育种科研长期沿袭项目或课题模式,一些育种科研创新严重不足,低水平重复工作依然存在,造成科研经费的浪费、育种效率低等问题。

“因此,急需改善我国育种科研体制机制,瞄准市场实际需求,实施经费改革,比如可以施行经费预支偿还模式,让科研人员不再为完成课题任务而去做新品种选育工作,避免人、财、物等资源的浪费。”赵治海说。

李俊雅指出,育种创新不能单打独斗,尤其对肉牛而言,结合国内的形势也不可能完全照搬国外通过协会来组织育种的模式,需要在现有的体制下“消化”国外经验,从组织上联合起来“抱团”攻关,才能帮助育种创新真正发力。

育种创新之路漫长且看不到边际,在采访中,育种专家们都对我国种业充满了热情和希望,也正是有了他们年复一年不辞劳苦地选育,才有了广褒大地的丰收。他们表示,将继续用创新之犁耕耘育种这片田野。

《中国科学报》 (2018-11-21 第7版 产经)
 
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