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如何收集、保存、利用中国草种

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  • 日期:2021-09-10 09:10
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  草种质资源是筛选、培育新草品种的素材和基因源,是现代草种业和现代畜牧业可持续发展的重要物质基础,属于国家战略性资源。近年来,我国在草种质资源的收集、保存和利用方面虽然取得长足发展,但依然存在不少亟待破解的难题。在前不久举行的草种业高质量发展学术研讨会上,多位专家为此建言献策。

  由资源大国到资源强国

  我国林草种质资源保存主要有3种方式:设施保存、异地保存和原地保存。中国林业科学研究院林业科学研究所研究员郑勇奇认为,我国林草种质资源保存体系建设应该是多层次的,是3种方式的有机结合。

  我国建有国家林业和草原种质资源库,通过资源开放共享与服务,满足国家和社会在相关方面的需求,推动资源-知产-资本有机融合,形成产学研一体化平台,实现从林草种质资源的鉴定与挖掘、定向育种和产业化转变……

  郑勇奇说:“最终,我们要把林草种质资源平台建构体系与社会各种各样的需求对接,把资源变成资本,把资源大国变成资源强国。”

  进一步重视乡土草种

  乡土草种具有可持续性且长期与当地一些物种共存,拥有很重要的生态位。在自然选择条件下,乡土草种产生遗传分化,成为多样性保护的来源。此外,乡土草种还是一种抗逆性资源,可以为育种提供材料和拓宽遗传基础。

  “今年我们做的一个调查显示,我国乡土草种的年需求量至少2万吨。但另外一方面,可利用的物种数却又比较少。”兰州大学草地农业科技学院教授胡小文说。

  目前,我国乡土草种在种质资源收集方面,除国家层面外,很多省份也都做了不少出色的工作。一是发展了乡土草种栽培扩繁技术,然后推广应用到草原生态保护修复中。二是开展了乡土草种的抗逆性评价,做好新品种选育服务工作。

  胡小文认为,乡土草种的核心问题在于“有种可用”。但是,我国目前能够真正大规模利用的乡土草种可能连20个都不到。“与作物不一样,由于乡土草种非常多样,存在休眠、落粒、裂荚、花期不一等很多问题,基本上需要‘一草一法’。”

  我国乡土草种还面临一个问题就是“种子满天飞,不知哪里来”。比如,东北的披碱草可能会跑到甘肃去……“这些情况就是没有注重种源所致,而种源是遗传多样性保护的基础。”胡小文说。

  胡小文建议,要以源为本。基于我国的生态分区尽快划分种源区,要确保生态修复用乡土草种种源的适宜性;建立种源区乡土草种库名录;建立乡土草种种源认证制度,禁止种源区间的乡土草种调运与销售。“希望能够建立一个以种源控制为基础,以种子扩繁为核心,以科学研究与品种选育为辅助,以生态修复为目的的乡土草种‘源-繁-推-研’一体化利用技术体系。”

  促进草种业创新发展

  “一方乡土植物,修复一方生态。”内蒙古蒙草生态环境(集团)股份有限公司20余年来,大力开展草种质资源收集与保存工作,建成9000多平方米的草种质资源库,入库储存乡土植物种子1694种、4.2万份,有地理标记的植物标本10万余份,建立了18个草种科研中心和草种质资源圃……

  蒙草生态草原生态系统研究院院长邢旗介绍说:“我们现在正选育的乡土植物,包括羊草、拂子茅、洽草、野火球等。现有草种繁育基地25万亩(包括自有和合作),主要分布于内蒙古东、中、西部和陕西、西藏等地,有较完备的基础设施和机械,重点生产草种200种,主要有冰草、新麦草、披碱草、杂花苜蓿、驼绒藜等生态兼饲用草种。”特色草种在生态修复中如何应用?邢旗举例说:“我们在内蒙古分了几十个区域,然后调研每个区域的草原类型是什么,主要优势植物是什么,进行生态修复用什么草种……然后将调研结果放在大数据平台,供生态修复的工程人员参考应用。”在实践中邢旗发现以下5个问题较为突出:一是缺乏种质资源收集后精准鉴定和评价技术体系;二是育种手段落后,育种效率低、周期长;三是已有的审定登记的原种多数在育种家手中,缺乏品种权转让应用于生产的机制和政策;四是繁种基地土地租金高、草种产出效益低、投资回收期长;五是草种市场监管不到位,草种来源、生产、经营行为等不规范,种子质量参差不齐。为此,邢旗建议:成立区域草种业创新中心,以打造区域特色现代草种业为目标,通过政府引导,跨部门、跨区域、产学研结合,进行联合攻关、技术集成和优化、成果应用与示范推广,构建以市场为导向、企业为主体、科技为依托、资本为纽带、政产学研用融合、育繁推一体化的草种业产业体系。另外,研究解决“企业-科研院所-技术体系”和“基础研究-应用研究-试验示范”衔接贯通、互利共赢的运行机制。科学规划、合理布局,按照草原的资源禀赋特点,划分区域,确定繁育方向及任务。加强植物种质资源收集、评价的系统性和方向性;有计划地开展种质资源调查、收集、鉴定、保存;优化和扩容现有植物种质资源库,尽快形成国家草种质资源保护协作体系。此外,还应规范草种选育流程,应用育种新技术,筛选评价具有生态、经济价值的特色乡土草种,鉴定抗寒、耐旱等抗逆性功能基因应用于种质创新,利用常规技术结合生物技术提高育种效率。推进草种良繁生产的标准化机械化水平;建立高标准、专业化繁育基地,科学配置田间管理技术,开展良繁技术研究,按照种子特性开展收获、加工、贮藏等配套技术应用,提高种子、种苗生产能力和水平。政策上要加强育种及成果转化科研支持,在种质资源收集与保护、育种研究、良种成果转化等方面注重科研项目和科研经费投入,注重相关人才的培养。实施良种繁育差异化补贴政策,依据良种繁育质量、面积等,采取差异化补贴,引导繁育工作向优质、高效转变。加大对良种繁育龙头企业的扶持力度,对具有品种权、规模化种子生产和加工能力的企业给予土地、税收等方面的优惠,带动区域化良种繁育的发展。加强执法,健全种子市场监管制度;注重新品种的认定与知识产权保护,加强种子田认证和监管,保护育种人、产权所有生产者和经营者的合法利益。

  最终目标是中国草用中国种

  以内蒙古为例,内蒙古农业大学草原与资源环境学院教授石凤翎介绍了牧草种质资源的创新利用。

  石凤翎说,目前,内蒙古已建设了一批草种质资源和与育种相关的基础平台。内蒙古相关高校和科研院所也成立了相应的草原研究机构,包括草育种团队。围绕草种业,相关单位进行了草育种基础研究——抗逆草资源评价与优异种质筛选,并对内蒙古自治区分布的野生珍稀濒危植物资源进行了深入研究。在基础研究方面,内蒙古相关单位非常重视对乡土草抗逆基因的挖掘,包括对蒙古冰草、扁须豆在抗旱、耐寒方面的基因挖掘,还有对黄花苜蓿耐牧基因的挖掘等。在此基础上,进一步创造新的种质材料,即新种质创制,同时,对传统育种当中比较有前途的一些育种方法,进行技术方面的研究,比如牧草诱变育种等。

  石凤翎认为,目前面临的主要问题包括草种质资源精准鉴定与创新能力弱;育成草种少、市场占有率低、更新换代慢;良种繁育技术落后,种子单产水平低,有效供给能力不足;种子生产企业少、草种质量监管体系不够健全,种子质量参差不齐。

  对此,石凤翎建议,加大持续投入力度,提升草种业科技支撑能力;加强机制创新,推动草种业育繁推管联合体建设;加强基础研究,推动草种质资源精准鉴定与种质创新;加强育种技术与方法创新,培育一批当家品种;加强良种繁育配套技术研发,完善良种繁育体系;完善草种质量控制与追溯体系,保障草种质量。

  “我们最终的目标是中国草用中国种。”石凤翎说。(记者 张一诺  通讯员 钱永强)

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    如何收集、保存、利用中国草种

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    • 日期:2021-09-10

      草种质资源是筛选、培育新草品种的素材和基因源,是现代草种业和现代畜牧业可持续发展的重要物质基础,属于国家战略性资源。近年来,我国在草种质资源的收集、保存和利用方面虽然取得长足发展,但依然存在不少亟待破解的难题。在前不久举行的草种业高质量发展学术研讨会上,多位专家为此建言献策。

      由资源大国到资源强国

      我国林草种质资源保存主要有3种方式:设施保存、异地保存和原地保存。中国林业科学研究院林业科学研究所研究员郑勇奇认为,我国林草种质资源保存体系建设应该是多层次的,是3种方式的有机结合。

      我国建有国家林业和草原种质资源库,通过资源开放共享与服务,满足国家和社会在相关方面的需求,推动资源-知产-资本有机融合,形成产学研一体化平台,实现从林草种质资源的鉴定与挖掘、定向育种和产业化转变……

      郑勇奇说:“最终,我们要把林草种质资源平台建构体系与社会各种各样的需求对接,把资源变成资本,把资源大国变成资源强国。”

      进一步重视乡土草种

      乡土草种具有可持续性且长期与当地一些物种共存,拥有很重要的生态位。在自然选择条件下,乡土草种产生遗传分化,成为多样性保护的来源。此外,乡土草种还是一种抗逆性资源,可以为育种提供材料和拓宽遗传基础。

      “今年我们做的一个调查显示,我国乡土草种的年需求量至少2万吨。但另外一方面,可利用的物种数却又比较少。”兰州大学草地农业科技学院教授胡小文说。

      目前,我国乡土草种在种质资源收集方面,除国家层面外,很多省份也都做了不少出色的工作。一是发展了乡土草种栽培扩繁技术,然后推广应用到草原生态保护修复中。二是开展了乡土草种的抗逆性评价,做好新品种选育服务工作。

      胡小文认为,乡土草种的核心问题在于“有种可用”。但是,我国目前能够真正大规模利用的乡土草种可能连20个都不到。“与作物不一样,由于乡土草种非常多样,存在休眠、落粒、裂荚、花期不一等很多问题,基本上需要‘一草一法’。”

      我国乡土草种还面临一个问题就是“种子满天飞,不知哪里来”。比如,东北的披碱草可能会跑到甘肃去……“这些情况就是没有注重种源所致,而种源是遗传多样性保护的基础。”胡小文说。

      胡小文建议,要以源为本。基于我国的生态分区尽快划分种源区,要确保生态修复用乡土草种种源的适宜性;建立种源区乡土草种库名录;建立乡土草种种源认证制度,禁止种源区间的乡土草种调运与销售。“希望能够建立一个以种源控制为基础,以种子扩繁为核心,以科学研究与品种选育为辅助,以生态修复为目的的乡土草种‘源-繁-推-研’一体化利用技术体系。”

      促进草种业创新发展

      “一方乡土植物,修复一方生态。”内蒙古蒙草生态环境(集团)股份有限公司20余年来,大力开展草种质资源收集与保存工作,建成9000多平方米的草种质资源库,入库储存乡土植物种子1694种、4.2万份,有地理标记的植物标本10万余份,建立了18个草种科研中心和草种质资源圃……

      蒙草生态草原生态系统研究院院长邢旗介绍说:“我们现在正选育的乡土植物,包括羊草、拂子茅、洽草、野火球等。现有草种繁育基地25万亩(包括自有和合作),主要分布于内蒙古东、中、西部和陕西、西藏等地,有较完备的基础设施和机械,重点生产草种200种,主要有冰草、新麦草、披碱草、杂花苜蓿、驼绒藜等生态兼饲用草种。”特色草种在生态修复中如何应用?邢旗举例说:“我们在内蒙古分了几十个区域,然后调研每个区域的草原类型是什么,主要优势植物是什么,进行生态修复用什么草种……然后将调研结果放在大数据平台,供生态修复的工程人员参考应用。”在实践中邢旗发现以下5个问题较为突出:一是缺乏种质资源收集后精准鉴定和评价技术体系;二是育种手段落后,育种效率低、周期长;三是已有的审定登记的原种多数在育种家手中,缺乏品种权转让应用于生产的机制和政策;四是繁种基地土地租金高、草种产出效益低、投资回收期长;五是草种市场监管不到位,草种来源、生产、经营行为等不规范,种子质量参差不齐。为此,邢旗建议:成立区域草种业创新中心,以打造区域特色现代草种业为目标,通过政府引导,跨部门、跨区域、产学研结合,进行联合攻关、技术集成和优化、成果应用与示范推广,构建以市场为导向、企业为主体、科技为依托、资本为纽带、政产学研用融合、育繁推一体化的草种业产业体系。另外,研究解决“企业-科研院所-技术体系”和“基础研究-应用研究-试验示范”衔接贯通、互利共赢的运行机制。科学规划、合理布局,按照草原的资源禀赋特点,划分区域,确定繁育方向及任务。加强植物种质资源收集、评价的系统性和方向性;有计划地开展种质资源调查、收集、鉴定、保存;优化和扩容现有植物种质资源库,尽快形成国家草种质资源保护协作体系。此外,还应规范草种选育流程,应用育种新技术,筛选评价具有生态、经济价值的特色乡土草种,鉴定抗寒、耐旱等抗逆性功能基因应用于种质创新,利用常规技术结合生物技术提高育种效率。推进草种良繁生产的标准化机械化水平;建立高标准、专业化繁育基地,科学配置田间管理技术,开展良繁技术研究,按照种子特性开展收获、加工、贮藏等配套技术应用,提高种子、种苗生产能力和水平。政策上要加强育种及成果转化科研支持,在种质资源收集与保护、育种研究、良种成果转化等方面注重科研项目和科研经费投入,注重相关人才的培养。实施良种繁育差异化补贴政策,依据良种繁育质量、面积等,采取差异化补贴,引导繁育工作向优质、高效转变。加大对良种繁育龙头企业的扶持力度,对具有品种权、规模化种子生产和加工能力的企业给予土地、税收等方面的优惠,带动区域化良种繁育的发展。加强执法,健全种子市场监管制度;注重新品种的认定与知识产权保护,加强种子田认证和监管,保护育种人、产权所有生产者和经营者的合法利益。

      最终目标是中国草用中国种

      以内蒙古为例,内蒙古农业大学草原与资源环境学院教授石凤翎介绍了牧草种质资源的创新利用。

      石凤翎说,目前,内蒙古已建设了一批草种质资源和与育种相关的基础平台。内蒙古相关高校和科研院所也成立了相应的草原研究机构,包括草育种团队。围绕草种业,相关单位进行了草育种基础研究——抗逆草资源评价与优异种质筛选,并对内蒙古自治区分布的野生珍稀濒危植物资源进行了深入研究。在基础研究方面,内蒙古相关单位非常重视对乡土草抗逆基因的挖掘,包括对蒙古冰草、扁须豆在抗旱、耐寒方面的基因挖掘,还有对黄花苜蓿耐牧基因的挖掘等。在此基础上,进一步创造新的种质材料,即新种质创制,同时,对传统育种当中比较有前途的一些育种方法,进行技术方面的研究,比如牧草诱变育种等。

      石凤翎认为,目前面临的主要问题包括草种质资源精准鉴定与创新能力弱;育成草种少、市场占有率低、更新换代慢;良种繁育技术落后,种子单产水平低,有效供给能力不足;种子生产企业少、草种质量监管体系不够健全,种子质量参差不齐。

      对此,石凤翎建议,加大持续投入力度,提升草种业科技支撑能力;加强机制创新,推动草种业育繁推管联合体建设;加强基础研究,推动草种质资源精准鉴定与种质创新;加强育种技术与方法创新,培育一批当家品种;加强良种繁育配套技术研发,完善良种繁育体系;完善草种质量控制与追溯体系,保障草种质量。

      “我们最终的目标是中国草用中国种。”石凤翎说。(记者 张一诺  通讯员 钱永强)

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