神奇的种质资源离我们有多远
2020-12-07苏秋芳
苏秋芳
乍一听种质资源您或许觉得很陌生,其实它是我们离不开的生活之源,早已融入我们生活的日常,而且无处不在。
登上了“开国第一宴”的“中华宫廷黄鸡”为何两度濒临“灭绝”?那些年我们吃的北京烤鸭是正宗“北京鸭”烤制的吗?而香味浓郁的黑猪肉又为何一度成为了很多老北京人记忆中的乡愁呢?……实际上,这一切都与神奇的种质资源密切相关。那么,什么是种质资源呢?它与我们的生活到底有什么关系呢?
由舌尖上的“乡愁”说起
一碗味道鲜美、风味独特、香气四溢的北京油鸡煲的汤,一盘肉质细腻、肉香浓郁的黑猪肉酱肘子……是很多老北京人记忆中的年味与乡愁。一方水土养一方特色品种,北京黑猪、北京油鸡等地方特色“老品种”的一度“失传”,之后又重现江湖、“死”而“复生”的传奇带给了我们怎样的启示?
北京油鸡,金羽、凤冠、毛腿,既有端庄不凡的外表,又有肉蛋品质兼优的内在。这个大清年间出现在北京的优良地方品种,当时在京城被广为养殖。相传,因为慈禧老佛爷食欲不振,李鸿章百般挑选,将北京油鸡送上太后餐桌,太后从此“非油鸡不食”。自此,北京油鸡名声大噪、身价倍增,后被誉为“中华宫廷黄鸡”,开国大典时,还以 “国宴用鸡”的身份,登上了“开国第一宴”的餐桌。
这样一种声名显赫的鸡,却两度濒临“灭绝”。清末,战火纷纷,老百姓谁还顾得上养鸡,连年战乱使北京油鸡几近灭绝。直到1949年,中华人民共和国成立,政府对北京油鸡的鸡种重新搜集和选育,北京油鸡才重返老百姓餐桌。但是,20世纪70年代,国外高产低价鸡种进入中国市场,又一次将北京油鸡推向“灭绝”的边缘。北京油鸡内外品质兼优,但是生长速度慢,有了速生“洋鸡”,养殖户纷纷弃养北京油鸡。到20世纪80年代,北京油鸡在市场上绝迹,科研人员四处搜集,寻至洼里,发现散落在农家仅剩的几只,如获至宝,买回保种,这百年历史的珍贵品种才得以保存。
遭遇这样大起大落命运的不只是北京油鸡。北京黑猪是北京自主培育的地方优良品种,“柳叶眉、杏核眼、双眼皮、樱桃小嘴”,人称 “黑美人”。北京黑猪不仅长相俊美,还汇集了亚、欧、美三大洲的优秀血统,将中国猪种的耐粗饲能力、早熟多产的繁殖优势、肉质香嫩的特点与欧美猪种体大快长、多肉的特点揉和在一起,如此优秀的猪,在以生长速度快著称的“洋猪”的长驱直入下,也没能逃脱濒临“灭绝”的命运。20世纪90年代,随着德系、法系、美系的大白、长白等速生“洋猪”进入中国市场,京郊猪栏“一片黑”的盛况土崩瓦解,北京黑猪的存栏量直线下降至70头,基本上绝迹,那浓郁的肉香一度成为很多老北京人记忆中的乡愁。
像北京油鸡等传统优质地方品种经过大自然优胜劣汰、大浪淘沙,传承下来,必然有其优秀的基因,如何留住这些优秀基因?如何留住舌尖上的“乡愁”?其背后是种质资源保护这样一个严肃的话题。那么,什么是种质资源?它到底有什么作用呢?
种质资源与我们的生活
种质资源又称生物遗传资源。是指亲代传递给子代的遗传物质。就植物而言,除了包括种子,还有植株、细胞、組织、根、茎、苗、叶、芽、花、果实、DNA片段等。对于畜禽来说,种质资源往往存在于特定品种中,如古老的地方品种、新培育的推广品种、种畜禽精液、胚胎、血液、组织、DNA等遗传资源。
种质资源与我们每个人的生活有着千丝万缕的联系,就拿每天吃的鸡蛋来说,土鸡蛋、柴鸡蛋、月子蛋、宝宝蛋,真是名目繁多,蛋壳的颜色也是丰富多彩。你没有留意到鸡蛋没有腥味了、鸡蛋黄里的血丝变少了?这些都和种质资源有关系。
大家都知道生鸡蛋一磕开有股子鱼腥味,为去掉这股不好的味道,科研人员想了很多办法:改善饲料、更换品种,结果成效都不明显。最终,科研人员找到决定鸡蛋出现腥味的基因,依靠强大的生物技术,实现了不可思议的“鸡蛋里剔基因”。直接剔除携带鱼腥味敏感等位基因的个体,打根上彻底去掉鱼腥味,快速改善鸡蛋风味品质。科研人员还运用个体亲缘关系与表型相结合的育种值选育技术,降低血肉斑率,提高蛋黄比例,从而提高鸡蛋内在品质和口感。
怎么让鸡蛋壳不易破碎?科研人员利用基因芯片发掘影响蛋壳品质性状的相关基因,集成传统育种、分子育种、基因组选择技术,引进综合蛋品测定仪,增加检测指标,提升蛋品性状选择权重,精准高效地改善蛋壳颜色,降低鸡蛋破损率,从而确保鸡蛋外在质量。
大家到市场上挑鸡蛋,对鸡蛋壳的颜色也有选择,为满足消费者多元化需求,科研人员研发和应用精准测定和育种技术,建立以大数据为基础、以国内优秀育种素材为依托的精准育种模式,培育出特色蛋鸡品种。依靠大规模高效快速检测平台,科研人员发现了红羽分子标记,培育出了世界上唯一的红羽粉壳蛋鸡品种。依靠这一先进的检测平台,还成功鉴定了世界上第一个鸟类蛋壳颜色的基因——鸡绿壳蛋色基因,并用于绿壳蛋鸡选育,通过分子标记筛选,绿壳蛋鸡品系产蛋率由156枚/年提高到213枚/年,丰富了市民的菜篮子。
种质资源与舌尖上的安全
喝牛奶,大多数人选品牌的,实际上选的是品质。“好种出好牛,好牛产好奶”,一语道破良好品质的根源。首农集团负责人说过这样的话:“牛奶品质不会在离开牧场后变好,因而奶源尤其重要。”只有好的奶牛种源才能提供好的奶源。
好的奶牛种源(良种)就是优异种质资源,良种,不仅是最基本的农业生产资料,也是提高农产品品质、增加农产品产量、丰富农产品种类的内在条件,更和我们的舌尖上的安全息息相关。
在昌平沙河镇踩河新村,有全国第一家物联网奶牛场。在这里,养殖人员通过手机就能对牛场环境进行全天候远程监测与数据的远程可视化查看,奶牛吃的全株玉米青贮、优质苜蓿的黄金搭档营养餐可不可口?睡的“软床”舒不舒服?包括奶牛的“喜怒哀乐”,一键可知。养殖人员介绍说:“在选育技术、繁育技术、饲料调配技术、疾病防治技术、环境控制技术、计算机辅助管理技术等全套‘保姆式服务的保驾护航下,奶牛的‘身体素质倍儿棒,产奶量提高了20%以上,乳蛋白达到了3.31%,乳脂率维持在3.92%左右,代谢病减少3%~5%,消化道疾病降低20%~30%。”
良种与精准的饲养管理相结合,这样培育出的“高素质”奶牛,正面向全国推广。每年,北京为全国奶牛遗传改良提供优质冷冻精液。目前,北京市95%的奶牛良种精液销往外埠,占国内冻精生产量的35%。
“北京的优质奶牛种质资源,对我国的奶牛群遗传改良工作及牛群整体生产水平的提高起到了重要作用。”据农业部畜牧育种专家介绍,这些优质的种质资源正使得我国奶牛群体的良种率不断提高,从根本上提升了全国牛奶的品质及产量。
种质资源与产业发展
种质资源还关系着产业的发展。鸡蛋是老百姓不可或缺的菜篮子产品,蛋品产业是我国动物源食品的第二大产业。目前,中国是世界上产蛋量最多的国家,年产量3000多万t,稳居世界第一,约占世界禽蛋产量40%,中国人均蛋品消费已超过世界平均水平,蛋品产业已经成为一些地区的支柱产业,在国民经济中占有重要地位。
可是,在40年前,作为世界第一的蛋鸡生产与消费大国的中国,种源绝大部分依赖进口,为此,国家不仅要花大量外汇,还增加了动物疫病传播风险。种鸡的质量是决定蛋鸡生产潜力的最关键因素之一,种源问题是大问题。
2008年的“海兰事件”至今仍被人提起。当时美国海兰国际公司断然拒绝为华都峪口提供蛋鸡种源,合作了18年、占全国市场65%以上的“峪口、海兰”蛋鸡品牌从此分道扬镳。被切断进口种源途径的华都峪口一度陷入经营困境,不被业界看好。外人不知,他们历经十年磨砺的一把“宝剑”适时显出威力,2009年,依靠自己培育的“京红”“京粉”蛋鸡配套系,华都峪口打破了国外育种公司对我国蛋种鸡业的长期垄断,彻底扭转了中国蛋种鸡业“洋鸡”一统江山的局面。
“京红”和“京粉”,一年就创下骄人业绩:推广父母代500多万套,商品代突破1亿只。第二年,便实现了祖代蛋种鸡国产品牌与洋品牌1∶1格局,年带动全国5万多养殖户就业与增收致富,年增加农民收益10.56亿元,创造了巨大的经济效益和社会效益。
如今,“京红”和“京粉”别说是在北京,就是在全国、全亚洲,它们的后代市场份额都是很大的——市场占有率达到50%。也就是说,中国人一日三餐吃的鸡蛋,绝大多数都是它们的后代。
依托种质资源——“京”系蛋鸡品种,中国在蛋种鸡产业发展中掌握了竞争主动权与国际话语权,中国人的蛋篮子从此牢牢掌握在自己的手中。“京”系蛋鸡品种推广辐射,为加快北京高新技术产业扶贫,促进农民持续增收作出重要贡献。
种质资源保护至关重要
种质资源关系着我们的日常生活,不断满足人类日益增长的食物和农产品需求;关系着食品安全,是维系国家食物安全的重要保证;关系着产业命运、国家和社会的长远发展,种质资源保护至关重要。
说到种质资源保护,有一个关于北京鸭的故事大家一定要知道。北京鸭,这个有600多年历史、北京玉泉山水孕育出的优良品种,之所以被公认为世界最优良的肉鸭标准品种、世界肉鸭鼻祖,本身优秀自不用说,另一個重要原因是其制成的烤鸭太好吃,一经亮相便一鸣惊人,从此“环游世界”。
1873年,一个名叫詹姆斯·帕尔默的美国人偷偷从中国运走了15只北京鸭,这15只北京鸭成为了美国北京鸭最早的祖先。同年,北京鸭种蛋被引入英国。令人意料不到的是,这些流失的种质资源,后被英国樱桃谷公司利用,“混血”改良出来“瘦肉型北京鸭”,又称“樱桃谷鸭”。该品种从年产约1000只发展到30亿只,在世界范围内所向披靡。
19世纪90年代,带着北京鸭血统的樱桃谷鸭“杀入”中国市场,不仅迅速取代麻鸭,成为南方盐水鸭、板鸭的主要原料,而且以90%的市场占有率取代了北京鸭在北京烤鸭中的优势地位。
中国优质的种质资源流传出去时,没有获得任何利益,之后反而还必须用外汇购买,而且,英国根本不卖给中国纯种,祖代种单价以10倍于北京鸭的昂贵价格卖给中国,中国作为世界最大的鸭肉生产国和消费国,80%的种鸭都要从英国引进,十几年时间里,每年引种费损失高达数亿元人民币。
这样的惨痛案例告诉我们:在日益激烈的全球竞争中,保护种质资源,就是保障国家抵御风险与损失的能力。种质资源已事关国家核心利益,保护种质资源就是保护我们的核心竞争力。
电影《流浪地球》里有一个“末日种子库”,里面封存着上万种质资源,为延续人类文明,它即将启动。科幻电影的情节源于现实世界,告诉我们种质资源潜在的价值:通过封存的种质资源,物种可以重生,人类因此获得食物而得以拯救。在现实世界,人类未来面临的食物、能源和环境危机的解决都将有赖于种质资源。
全世界都在关注种质资源,作为物种遗传信息的一种载体,种质资源几乎是全世界所有重大研究成果的基础,也是科技较量的必争之地。当今市场全球化,谁占有了种质资源,谁就具备了农业乃至生存竞争的主动权。因此,围绕种质资源,没有硝烟的战争总是暗流涌动。种质资源是一个国家最重要的战略性资源,如果说种业是农业的“芯片”,那么核心种质资源就是种业的“芯片”,保护好了,可以造福一个国家,拯救万千苍生;若保护不好,不慎流失,为他人所利用,则可变成他人杀伐之利器。
保护种质资源 要靠你我他
走进北京畜牧总站的一个房间,在显示为零下79℃的“巨大冰箱”里,北京油鸡、北京鸭、北京黑猪等优良畜禽的血液、组织、DNA物质被冰冻在一个个冻存盒里。工作人员介绍:“只要低温保存条件不变,能保存3~10年,甚至永久,我们保存了遗传物质,将来即便这些品种绝种,也可以通过释放其遗传物质‘复活。”
这个如同“诺亚方舟”一样的地方,是北京市畜禽种质资源库,也是“国家基因库——畜禽种质资源北方中心”。这个省一级最先建立的种质资源库为畜禽打造了一座“生命银行”,也探索了一条城市化进程中保护生物多样性的途径;资源库的建立也为唤起大众对种质资源的保护意识。留住舌尖上的“乡愁”,不仅仅是国家与科研机构的事,更需要你我共同参与。
回顾中华人民共和国成立70多年来,种质资源工作从几乎一穷二白,到如今已建成世界规模第二、比较完善的种质资源库以及种质资源保护与利用体系。截至目前,我国保存农作物种质资源 48万余份,其中国家长期保存 350 多种农作物的种质资源 44万份。畜禽遗传资源方面,已建立199个国家级、458个省级保种场、保护区、基因庫相配套的基础设施体系。
尽管如此,种质资源仍然面临着加速流失的风险。
2015年,我国启动了第三次全国农业种质资源普查与收集行动,计划用5~6年时间完成2228个县、10万份资源的收集保存。普查发现,随着人口增长、城市扩张、气候环境以及新品种推广等原因,目前,我国地方品种和主要作物野生近缘种丧失速度惊人,这些物种一旦从地球上消失,便不会重生,种质资源普查收集和保护利用已是刻不容缓,这是一场与时间的赛跑。
为此,2020年2月,国务院办公厅出台了《关于加强农业种质资源保护与利用的意见》(以下简称“《意见》”),首次专门聚焦农业种质资源保护与利用,将其上升到国家战略高度。其中,首要任务就是加快查清农业种质资源家底,全面完成第三次全国种质资源普查与收集行动,加大珍稀、濒危、特有资源与特色地方品种收集力度。国家鼓励企业、社会组织承担农业种质资源保护任务,鼓励支持个人、社会组织、企业等登记所保存的农业种质资源,对国家资源库(场、区、圃)没有收集保存的资源,还将颁发鉴定证书。
这次行动一直持续到2021年,请您也一起来关注吧。很多古老的地方品种、珍稀特色资源也许正在您身边不远处,或沉睡、或处于危险之中。您的每一次关注与发现,或许就能够拯救一个物种,为我们生存环境的生物多样性作出一份贡献。您也许会说自己不专业,那又有什么关系,只要我们有种质资源保护意识。
19世纪从中国引种才开始种大豆的美国,无数次派人来华采集、带走野生大豆种质资源,只用了70多年就取代了5000多年大豆种植史的中国,一跃成为世界大豆霸主。当年被带走的一株株野生大豆,可不是一棵棵草!我们不专业,也没有火眼金睛,但是,只要我们有保护意识,能想到那有可能是种质资源,那么我们的每一次关注与留意,就有可能保障我们的国家免于风险与损失。
国务院办公厅《意见》的出台,开启了种质资源保护与利用的新篇章,绘就了我国到2035年建成种质资源强国的时间表与路线图。美好蓝图已绘就,新的征程已开启,从种质资源大国迈向种质资源强国,我们每个人每一次的关注与行动如涓涓细流,必将汇集成磅礴力量,助推种质资源保护与利用工作行稳致远。