国际马铃薯中心甘薯研究与管理模式探究

苏一钧 刘灿 董玲霞 曹清河 许宁 孙明芳

摘要：随着中国与国际马铃薯中心（CIP）合作日益密切，分析了CIP基于甘薯基础的研究现状和管理模式，归纳和探讨了CIP可供借鉴学习的研究方向和管理模式。

关键词：CIP;甘薯;研究;管理模式

中图分类号：S-1         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）01-0133-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.01.031           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Research on the Research and Management Model of Sweet Potato

in International Potato Center

SU Yi-jun1，LIU Can1，DONG Ling-xia1，CAO Qing-he1，XU Ning2，SUN Ming-fang1

（1.Xuhuai Regional Xuzhou Institute of Agricultural Sciences in Jiangsu/Institute of Sweet Potato Chinese Academy of Agricultural Sciences， Xuzhou 221131，Jiangsu，China;2.Development Center for Science and Technology，Beijing 100122，China）

Abstract： With the increasingly close cooperation between China and the International Potato Center（CIP）， the current status and management model of CIP based on sweet potato was analyzed and the research direction and management mode of CIP for learning were summarized and discussed.

Key words： CIP; sweet potato; research; management model

国际马铃薯中心成立于1971年，以其西班牙语缩写CIP（International Potato Center）为世界所熟知。CIP是一个依托块根块茎类作物研究，以解决饥饿贫穷和自然环境退化的国际农业研究机构;具有科学的运行方式和组织结构，具有全球薯类战略发展规划、实施和管理能力;是国际农业研究磋商组织（CGIAR）成员。CGIAR有15个国际农业研究中心，是一个非营利的国际农业研究组织。CIP总部设在秘鲁利马，在全球设有27个分中心或办事处。CIP集中了一批来自世界各地的高级研究人员，拥有大规模的马铃薯、甘薯和其他根茎类作物基因资源库，是世界根茎类作物主要研究中心。

甘薯是世界第七大作物，中国种植面积全球最大，单产和总产量都居世界前列[1]。甘薯主要种植在发展中国家，世界产量的80%来自亚洲，非洲约15%，世界其他地区只有5%。甘薯既可以作为中国的粮食底线作物，也是加工、保健、休闲等领域的重要作物。然而，中国是甘薯的非起源国，种质资源收集量偏少，基础和应用研究偏弱，科研实力亟待加强。CIP是专业研究马铃薯和甘薯等根茎类作物的国际性科研机构，也是被全球公认的惟一一所专门从事薯类科研与推广，并且具有公益性的政府间国际农业研究组织，在甘薯资源保存种类和总量方面居世界第一位，在资源保存和研究方面也走在世界前列。其种质资源种质库于2006年得到ISO17025国际认证。CIP具有科学的运行方式和组织结构，具有全球薯类战略发展规划、实施和管理能力。学习借鉴该组织的运作方式、科研管理理念，有助于国内甘薯研究做大做强。在国家实施“一带一路”建设过程中，是中国甘薯产业走出去，为广大发展中国家脱贫增收的大好时机。通过学习CIP宝贵经验对提升国内甘薯产业大有裨益。

1  国际马铃薯中心基于甘薯基础研究现状

1.1  甘薯种质收集、评价、超低温保存调研

甘薯原产于中南美洲，国际马铃薯中心拥有世界上最大的甘薯种质库。该组织收集了5 500份甘薯栽培种，主要以试管苗和盆栽苗的形式保存;保存了来自19个国家的67种甘薯近缘野生种共1 092份野生资源，野生种以种子的形式保存在-20 ℃冷藏库中，包括Batatas系的13个种。为了获得足够的野生种种子用于分发，同时尽可能地保留原始种质的等位基因多样性，CIP甘薯近缘野生种质的种子扩繁采用了一些基本的生产原理。由于近源野生种的开花取决于各种环境条件，不同的季节年份开花可能差异很大，花量差异也十分显著。对于开花较少的种往往采用缩短光周期、增加湿度、化学诱导、嫁接到其他番薯属植物上或增加营养施肥等方法，诱导开花十分有效。

为了使育种家、分子生物学家、分类学者和其他种质需求者可以更好地利用种质库丰富的遗传多样性，对甘薯种质资源的评价区分变得尤为重要。目前CIP筛选出了可以区分大部分甘薯种质的20对SSR引物，它们具有辨识度高和使用方便等特点;并依据SSR指纹图谱赋予了每份材料分子ID。甘薯的野生近缘种携带了非常丰富多样的基因资源，可以为甘薯遗传育种改良提供抗虫、抗病和耐非生物胁迫（干旱、霜冻、盐）等优异基因。

超低温保存是无性繁殖作物的一种高效的保存手段。即将植物材料在超低温下储存在液氮   （-196℃）的氣相或液相之中，在此温度下其生理、生化和代谢活动减缓到极低的水平。理论上种质可以保存几个世纪。CIP于1996年开始使用超低温保存马铃薯种质，并对各种方案和试验条件进行优化之后，CIP种质库广泛采用了最初为香蕉收集所开发的PVS2-droplet方法。超低温保存的标准是经过冷冻的茎尖组织仍能发育成一个完整植株。

1.2  甘薯的分子标记辅助育种和种质创新研究进展

近年来，CIP利用叶绿体ITS序列和核基因组SSRs标记研究了甘薯栽培种的起源[2]。在随后研究过程中引进了最新的分子标记技术，即Diversity Arrays Technology （DArT）[3]。采用DArT技术对甘薯栽培种进行了高密度标记基因分型。到目前为止，CIP拥有超过5万个标记可以用于种质的评价、遗传多样性研究[4]。并利用基于DArT标记论证了甘薯在太平洋地区的三条传播途径[5]，为今后理清甘薯遗传进化的研究奠定了基础。CIP利用流式细胞仪对甘薯近缘野生种进行了倍性测定。流式细胞术是一种用于测定细胞核基因组C值大小的技术，可以检测植物倍性，分选染色体等。流式细胞术的一个主要优点是可以短时间内分析大量的细胞核样品，它允许在育种试验、体外再生、材料鉴定和表型研究中对大量试验材料进行分析，并可以对染色体技术进行结果验证。

由于甘薯含有高水平的维生素A、维生素C、铁、钾和纤维，并且含有硫胺素（B1）、核黄素（B2）和泛酸，所以甘薯被列为最健康的蔬菜之一。β-胡萝卜素是橙色肉质甘薯品种中最丰富的色素（维生素A），在引起儿童维生素A缺乏的国家中推广橙肉甘薯十分必要（CIP科学家凭借橙肉甘薯获得2016年世界粮食奖）。紫肉甘薯是花青素的丰富来源，具有抗氧化和抗癌的药用价值。

1.3  甘薯种质资源的全球分发工作

从2000年至今，CIP面向全球分发了甘薯种质资源6 593份、马铃薯3 384份[6]。中国从CIP引进了大量的甘薯[6]、马铃薯种质，极大地改善了中国种质资源库。CIP将种质资源以图书馆编目的形式为使用者提供搜索工具，该工具是为了帮助使用者缩小目标种质的范围，根据形态特征来筛选他们所需要的植物材料。CIP种质库保存方式主要是离体试管苗、小包野生种种子。由于资源限制，每年只能向任何组织或个人提供不多于35份材料。为了使全球范围的研究所、教育机构、育种家获得种质资源，CIP种质库只能在国际上分发经过检测的无病毒材料（http：//genebank.cipotato.org/gringlobal/search.aspx）。

CIP要求种质需求者提供进口许可证，请需求者与当地的卫生检疫机构联系，取得进口许可证。种质分发时需要下列正式文件：国际马铃薯中心植物检疫声明;SENASA植物检疫证书;材料清单;材料申请人发送的进口许可证;批准的SMTA;DHL单号。所有植物材料均按照《粮食和农业植物遗传资源国际条约》（ITPGRFA）的《标准材料转让协议》（SMTA）进行分发。

2  国际马铃薯中心管理模式

2.1  CIP愿景、使命、价值观

国际马铃薯中心作为国际性非营利农业机构，具有特色的人员管理模式与组织结构，使其有高质量的工作产出和强烈的团队意识。作为CIP员工的指导性文件，国际马铃薯中心行动指南是解读其运作机制的主要参考文本。这个准则旨在培养CIP员工相互尊敬与高尚的道德情操，服务于更好的科研产出。CIP的愿景、使命、价值观：CIP的愿景是通过发展薯类作物改善贫困人口的生活状况;CIP的使命就是携手其他合作伙伴，共同促进发展中国家薯类种植和粮食安全，增进人类福祉，实现性别平等;CIP的价值观是指导中心日常工作的基本原则。通过科学、技术和能力建设方面的研究和创新履行其使命[7]。为了追求愿景和使命，CIP遵从以下核心价值：优秀、尊严与尊重、激励自主能动性、廉洁、职员多样性、创新和创造力、合作。

2.2  CIP基本管理条例

2.2.1  和谐友善的工作环境  创造一个和谐友善的工作环境，使CIP员工在多样的文化环境中工作，并营造一个公平的共事氛围。员工应当对自己的行为负责，且及时调整不当的行为。在做决定时员工应当做到：将相关因素均考虑周全，实事求是;认真调研，不做不切实际的工作;遵循劳动法。处理人际关系时遵从：行为得当，有礼貌有尊严;展现职业素养;避免传谣造谣;不相干的事情不能干扰工作;严守组织秘密。

2.2.2  平等与多样的工作环境  员工不能歧视、欺骗、恐吓或者袭击任何雇员、合约商、顾问人员或者是公共场所的任何人。内容包括性别歧视、家庭地位、孕妇、年龄、种族、残疾、家庭责任、宗教信仰、性取向、HIV/aids、党派、体检结果等。CIP不允许存在任何恃强凌弱、敌对不友好的工作环境。管理者有责任保证工作环境安定和谐，保证检举人不被报复;不能欲盖弥彰;及时与上级反映相关事件。

2.2.3  健康与安全  CIP将安全放在第一位，是禁酒无烟工作单位。所有员工应当服从对烟和酒精随机抽检。每个员工应当协助保持一个安全与健康的工作环境：确保工作环境的安全且远离危险;规避意外伤害;依照安全管理条例办事;按照安全程序、规则、指导或指令进行工作;循环利用化学废弃物;向管理人员及时报告可能造成伤害的事故、不安全的设备;积极向求助者施助并阻止危险扩散;使用提供的安全的器材、制服、保护服装;保持工作环境干净整洁;及时报告干扰、妨碍、滥用安全护具的人。管理者有责任确保：行动安全;保持安全的工作环境;教育、培训、管理职工获取安全信息。

2.2.4  利益冲突  为了实现共同的目标，CIP员工必须廉洁、客观地工作，避免产生利益冲突。利益冲突会影響员工的工作，潜在的或可预知的冲突也会破坏中心与客户或捐赠者的关系。利益冲突包含如下示例：员工直接或间接地雇佣家庭成员;员工与外部企事业单位有直接经济联系或者同中心的合作伙伴有经济关系;与求职者有私人关系或者恋爱关系时员工应在招聘或测试程序中回避;在中心工作有亲密关系的除配偶之外均需上级批准;管理者与职员的恋爱关系需要及时汇报。

2.2.5  廉洁是员工的行动指南  CIP员工应该拒绝接受任何礼物或好处。CIP员工禁止接受价值超过50美元的礼物。这样的礼物包括现金、款待、宾馆住宿、旅行、商品、服务项目、免费劳动力、使用私人设备等。

2.2.6  对资产的高效利用管理  CIP财产包括固定资产和金融资产。例如设施、设备、交通工具、文件、电脑（计算机硬件、软件、宽带、手机）和现金。中心承诺会及时给予捐赠人、合作伙伴和相关权益者以完整精确的财务报告。另外，CIP支持公平和透明的采购竞争政策，做到廉洁的金融政策。全体员工必须遵循外事活动账单标准，按照中心的程序报告经济信息;从不伪造登記报告;从不收取意外之财;除了被批准的情况下从不销毁中心档案;未经许可从不销售、转让、处置中心资产;积极配合内部和外部的审计人员调查。

2.2.7  知识产权  所有员工必须充分地认识到知识产权就是有价财产，而且是基础资源要素。中心努力使CIP的知识产权获得广泛推广，这将促使成果达到最大化。如果有必要CIP会保护员工的知识产权，通过专利、版权和商标。中心要求员工必须做到：保存实验原始数据，按中心标准记录实验;按照信息公开要求向内部公开信息，并将发明、发现、数据和出版物备份;无论何时均需在获取知识产权所有者同意后才能获取、处理和传播其信息;禁止泄密和泄露个人信息;遵守合同条款、法律，与CGIAR战略保持一致;获得信息经所有者同意后，再拍照、收集数据、个人信息。

2.2.8  检举制度  员工应当及时鉴别不当行为以及检举违反法律、规则、程序或者政策的不端人员。CIP不能容忍任何一种恐吓、施压、歧视举报者的不当行为的出现。

2.2.9  公众意见  全员有责任和义务维护CIP的声誉。禁止员工不尊敬、歧视种族、宗教、有立场的声明或图片。除非有领导层授权，否则职工不能代表中心发表评论或提供出版声明。

2.3  CIP组织结构

CIP组织结构如图1所示。

3  小结与讨论

在甘薯种质收集、评价、超低温保存方面，建议健全国内甘薯种质收集体系，针对现有甘薯种质资源建立一套完备的SSR分子标记指纹图谱。虽然国内已有利用质体遗传[8]、RAPD[9]、紫甘薯HPLC[10]、SSR[11]、EST-SSR[12]开发甘薯指纹图谱报道，但品种覆盖面少，开发指纹图谱对于鉴定不同品种材料十分必要。中国甘薯种质资源超低温保存技术尚未见报道，针对资源保存需要投入相关人力物力健全保存体系，也可引入CIP超低温保存技术增加保存手段。在甘薯育种工作中引入新型分子标记技术，可有力地提高育种效果。针对种质资源分发也可参考国际马铃薯中心的经验方法，以脱毒试管苗的形式进行分发。科研管理方面国内科研单位应当着重聚焦知识产权的保护，促进创新创业。针对不同科研单位可提出相应口号目标凝聚团队力量、制定相关工作条例、完善组织框架，从而更好地服务于科研工作，提高产出效能。

中国改革开放已经进行了40年，在2018年的博鳌亚洲论坛上，习主席提出了一系列倡议和举措，不仅表明了国家扩大开放的态度，也是为百姓带来了实实在在的福利。“一带一路”建设、保护知识产权、增加青年教育等国际合作新举措，将会积极促进中国甘薯研究和管理模式的提升。通过介绍学习国际马铃薯中心在甘薯种质收集、评价、超低温保存分子标记辅助育种、种质创新科研进展，了解国际马铃薯中心甘薯种质资源的全球分发工作，可为中国的甘薯基础研究和种质保存提供参考;通过对国际马铃薯中心的愿景、使命、价值观、基本管理条例以及组织结构的了解，可以为中国的公益科研单位学习借鉴其优秀的组织结构和有益管理模式提供经验。本研究通过对国际马铃薯中心甘薯研究和管理模式的深入调研和报道，将为提高国内甘薯研究水平和促进科研管理模式升级提供借鉴经验。

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