福建省农业科学院农业种质资源保护利用的现状与建议

2021-02-26张海峰翁志辉

福建农业科技 2021年12期

张海峰翁志辉

摘要：农业种质资源是开展农业研究的物质基础，是人类社会生存和发展的战略性资源。福建省农业科学院目前已建立国家级种质资源圃有3个、省级种质资源圃1个、院级种质资源圃（库）18个，保存的农作物种质资源有58个种类38212余份、农业微生物646种47567余份、药用植物资源45种327份、畜禽种质材料4种15份以及水产种质材料1种4份等。通过剖析福建省农业科学院种质资源保护与利用存在的问题，提出了加强农业种质资源保护和利用的建议，对于提升福建省种质资源创新，推进农业供给侧结构性改革具有重要意义。

关键词：福建省农业科学院;农业种质资源;保护与利用;现状与建议

中图分类号：S 284 文献标志码：A 文章编号：0253-2301（2021）12-0092-06

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.12.015

Current Situation and Suggestions on the Conservation and Utilization of Agricultural GermplasmResources in Fujian Academy of Agricultural Sciences

ZHANG Hai-feng1， WENG Zhi-hui2

（1. Institute of Agricultural Biological Resources， Fujian Academy of Agricultural Sciences， Fuzhou，

Fujian 350003， China; 2. Institute of Agricultural Economics and Information， Fujian Academy

of Agricultural Sciences， Fuzhou， Fujian 350003， China）

Abstract： Agricultural germplasm resources are the material basis for agricultural research and the strategic resources for the survival and development of human society. Fujian Academy of Agricultural Sciences has established 3 national/provincial germplasm resource banks， 3 national germplasm resource nurseries， 1 provincial germplasm resource nursery and 18 college-level germplasm resource nurseries. There are 38212 copies of crop germplasm resources from 58 species， 47567 copies of agricultural microorganisms from 646 species， 327 copies of medicinal plant resources from 45 species， 15 copies of livestock and poultry germplasm resources from 4 species， and 4 copies of aquatic germplasm resources from 1 specie. Through analyzing the problems existing in the protection and utilization of germplasm resources in Fujian Academy of Agricultural Sciences， some suggestions on strengthening the protection and utilization of agricultural germplasm resources were put forward， which was of great significance for enhancing the innovation of germplasm resources and promoting the agricultural supply-side structural reform in Fujian Province.

Key words： Fujian Academy of Agricultural Sciences; Agricultural germplasm resources; Protection and utilization; Present situation and suggestions

農业生物种质资源包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源，是维持人类生存、健康与发展的最根本物质基础，是社会经济可持续发展的战略资源，也是农业新品种和生命科学源头创新的基础材料[1-3]。加强农业生物种质资源的保护与利用，是实现农业高质量跨越式发展与结构性调整的重要举措[4-6]。

福建省位于我国东南沿海，地处亚热带地区，热量丰富、雨量充沛、光照充足，具有丘陵、河谷、盆地、滨海平原等多种多样的地形地貌特征，生态环境优越，并且具有悠久的农业垦殖历史，农林植物种质资源及基因资源丰富而有特色[7-9]。然而，随着农业现代化发展，农业作物遗传多样性逐渐减少，导致作物出现遗传脆弱性及病虫害暴发等现象[10-12]。为了保护福建省农业生物种质资源遗传多样性，维护农业可持续发展，亟须建立农业生物种质资源库以保护全省农业生物种质资源，特别是珍稀、濒危作物野生种质资源和特色地方品种。福建省农业科学院作为福建省农业领域重要研究机构之一，建立有国家级和省级农作物种质资源圃，收集保存了近10万份各类农业种质资源，形成了覆盖全省的种植资源保护与利用体系。本研究综合分析了福建省农业科学院种质资源保护与利用现状及存在的问题，提出加强农业种质资源保护和利用的建议，为提升福建省种质资源创新，推进农业供给侧结构性改革，实现农业可持续发展做出积极贡献。

1 福建省农业科学院种质资源保护和利用现状

1.1 农业种质资源类型与数量

福建省农业科学院收集与利用的种植资源包括，粮经作物（水稻、甘薯、马铃薯、玉米、大豆、花生、大麦、小麦）、经济作物（果树、茶叶、蔬菜、花卉、中药材）、绿肥与饲草作物（红萍、绿肥、牧草）、畜禽（山羊、黑猪、兔、鸭）、水产（鲟）、农业微生物（食用菌、芽胞杆菌、真菌）等。目前保存的农作物种质资源有58个种类38212余份，农业微生物646种47567余份，药用植物资源45种327份，畜禽种质材料4种15份，水产种质材料1种4份，详见表1。

1.2 农业种质资源保存平台

福建省农业科学院现有的农业种质资源保存方式有4种类型。一是进入国家级和省级种质资源库保存;二是进入国家种质资源圃和省级种质资源圃保存;三是进入院初建的种质资源圃（库）保存;四是进入临时圃地或库保存。

1.2.1 国家级和省级种质库种质资源库包括水稻种质资源库、芽胞杆菌种质资源库和药用植物资源库。水稻种质资源库中保存国内外稻种资源及福建省地方稻种共7000多份，其中2317份福建水稻地方品种和育成品种在国家中长期库保存;98份福建普通野生稻种茎入国家广东野生稻种质圃保存。芽胞杆菌种质资源库中保藏着从全国31个省市不同生境类型12000余份土壤样本中分离的3万余株芽胞杆菌菌株和从德国、日本、韩国等多个国家菌种保藏中心引进了芽胞杆菌模式菌株268种，其中100种芽胞杆菌模式菌株进入中国农业微生物菌种保藏中心（ACCC），实现了资源共享。药用植物资源库保存了麦冬、马兰、薏苡、石仙桃、金线莲、石斛、太子参、半夏等药用植物资源45科632份，药用植物腊叶标本613份、中药材标本127份。

1.2.2 国家种质资源圃和省级种质资源圃国家种质资源圃有3个：国家果树种质龙眼枇杷福州圃、国家红萍品种资源圃和国家闽台特色作物种质资源圃。（1）国家果树种质龙眼枇杷福州圃：圃地面积7.2 hm2，其中龙眼圃3.49 hm2、枇杷圃3.7 hm2，建有现代化连栋塑料大棚2座共2700 m2。龙眼圃中收集保存5个国家或地区的龙眼种质资源2个种370多份，涵盖我国广西、云南等9个省（区、市）及泰国、越南、印尼、美国等国家，是世界上保存龙眼枇杷种质资源数量最多、多样性最丰富、规模最大的资源圃[13];枇杷圃中收集保存10个国家或地区的枇杷种质资源15个种（变种）760多份，涵盖我国福建、浙江等15个省（区、市），以及日本、西班牙、美国、意大利、新西兰、南非、希腊、以色列、越南等国家。（2）国家红萍品种资源圃：保存有世界各地的红萍种质资源568份，包括来自菲律宾等32个国家和国内18个省市的红萍资源和人工育种材料，其中世界各地的红萍地方资源共300多份。保存有5个种、2个亚种、507个红萍品系，是世界上保存红萍种质资源最多的机构之一。（3）国家闽台特色作物种质资源圃：建有保存圃3.33 hm2，隔离圃1.33 hm2，鉴定评价圃1.33 hm2。保存闽台特色作物種质资源5000余份，主要农作物为黄秋葵、水仙花、甘蔗、野菜等。

省级种质资源圃1个：福建省茶树品种资源圃。福建省茶树品种资源圃：占地面积6.67 hm2，包括茶树品种自然杂交一代初选种质资源圃、福建省乌龙茶种质资源圃、福建原生茶树种质资源圃，共收集保存国内外茶树品种资源1000多份、乌龙茶种质1000多个、育种材料2000多个，是我国最早建立、福建最大的“茶树品种资源圃”。其中乌龙茶种质资源圃种质类型包括乌龙茶杂交创新种质（育种）材料，国家优异种质一级乌龙茶资源金牡丹、黄玫瑰，国家优质种质乌龙茶资源紫玫瑰等6份，安溪与武夷山种质资源朝天山1号、苦味白牡丹、金钱、银钱等，被誉为“中国乌龙茶种质资源保存中心”。

1.2.3 院初建的种质资源圃（库）福建省农业科学院初建的种质资源圃（库）共有18个，保存的作物资源包括橄榄、余甘子、南方李奈、梨、杨梅、绿肥作物、草、黄秋葵、双孢蘑菇、香料作物、花生、大麦、小麦、特种稻、香蕉、猕猴桃、山茶花、莲雾。

1.2.4 临时圃地或库福建省农业科学院临时圃地或库主要是通过重点实验室、项目实施地或临时租用企业圃地进行保存，保存的农作物种质资源有33个种类20243份种质，其中农业微生物47567份、畜禽种质材料15份和水产种质材料4份。

1.3 农业种质资源研究现状

1.3.1 特色农作物和农业微生物种质资源的收集与保存一是对圃保存的种质资源进行定期监测和活性检测，确保库圃资源安全保存;二是对新收集农作物资源、药用植物资源进行基本农艺性状的鉴定评价、编目繁殖，进入国家库圃长期保存，拓宽了作物育种遗传基础;三是对新分离获得农业微生物（主要是芽胞杆菌）的分类地位、生物特性、功能特性等进行鉴定评价，为其菌剂开发和应用提供保障和支撑。

1.3.2 种质资源描述评价技术规范体系的构建对农业微生物（主要是芽胞杆菌）、龙眼、枇杷、橄榄、莲雾、余甘子、红萍等物种制定了种质资源描述规范和数据标准，其中龙眼、枇杷、莲雾等3种特色果树种质资源描述规范和龙眼、枇杷种质资源鉴定评价技术规范已成为国家农业行业标准。技术体系的建设促进了福建省部分农作物和农业微生物种质资源收集、整理、评价鉴定工作的标准化、信息化和现代化，为种质资源的收集、保存、保护和共享利用奠定了坚实基础。

1.3.3 筛选可供育种利用的优异、特色种质资源对农作物种质资源、药用植物种质资源的农艺性状、生物学特性、加工品质、功效成分和抗逆性等进行系统的鉴定评价，集成建立23种药用植物种质资源DNA指纹图谱库，分别明确其种质资源的亲缘关系，为优良品种选育提供支撑、为中药材的物种鉴定、正本清源提供DNA分子水平的证据。注册特定片段DNA序列，登陆Genebank获得基因序列登记号22个，有效地保护了我国中药种质资源的源头利益和知识产权。

对农业微生物尤其芽胞杆菌的生物学特性、功能特性、次级代谢产物、基因组学等进行系统的测定与评价，明确了芽胞杆菌系统发育关系，为功能菌的筛选和菌剂开发利用提供了支撑。完成了100株芽胞杆菌功能菌株与新资源的基因组序列提交并获得了Genbank序列登记号，保护了福建省农业科学院芽胞杆菌资源的知识产权。

1.3.4 基因组测序和功能基因的挖掘对我省特色农业生物资源（芽胞杆菌、马兰、文心兰、莲雾）的基因组进行分析研究，构建基因组图谱，进行基因注释及常规基因组分析，挖掘出特异性状调控、次生代谢产物、花期调控、抗寒等相关功能基因，为揭示我省特色农业生物资源基因组学和挖掘功能基因奠定基础。

1.3.5 种质资源的共享对福建省农业科学院库圃中的各类农作物种质资源和农业微生物定期监测，对新增收集的资源进行基本生物学特性、农艺性状的鉴定评价、编目繁殖，进入国家库圃长期保存;制定《中藥资源保护利用与共享平台运行管理办法》和《中药资源保护利用与共享平台的共享机制》，通过编辑药用植物种质资源有关专著等为社会公众提供咨询服务。

2 福建省农业科学院种质资源保护和利用中存在的问题

2.1 农业种质资源保存基础设施薄弱

资源植株占地面积较大，加之地方资源和引进国内外优异新品种的逐年增加，现有资源圃面积已严重不足，急需土地扩建或迁移新建。同时，种质资源圃地面积紧张导致保存植株数量少，不利于资源安全保存和性状鉴定。种质保存库、离体保存库等基础设施严重不足，缺乏大型综合种质资源保存库，影响资源统一登记和入库保存。

2.2 种质资源保存缺乏稳定的运转经费

种质资源安全保存、资源圃运行管理需投入大量的人力、物力，但目前缺乏稳定的运转经费，很大程度上影响到资源库圃正常的运转。

2.3 种质资源鉴定与评价研究不够深入

一是我院农作物种质资源研究是基于科研项目，没有作为长期方向，缺乏系统深入研究，难以形成全国性种质资源规范和规程，获得国家行业标准的更少。二是种质资源精准鉴定能力不足。精准鉴定就是精挑细选出在产量、品质、抗病虫、抗逆、高效等方面有至少1个突出优异性状的种质资源，“准”确评判各材料的可利用性以及如何有效利用，促使种质资源丰富但育种亲本贫乏的问题和矛盾得以解决。对种质资源进行农艺性状鉴定仅限于表型，而分子鉴定由于数量巨大、经费有限远远跟不上农业发展需要，从而影响了种质资源的开发利用。

2.4 科研平台建设滞后，保护力度不足

目前福建省农业科学院国家级种质资源圃只有3个，省级种质库2个，省级种质圃2个，农业部保种项目建设的圃3个，重大重点项目建设的圃7个，院级种质圃8个，农作物种类集中为水稻、果树、茶叶等。许多种质资源随着项目结束，持续保护力度不足，易造成资源流失。

2.5 专业人才队伍不稳定

农作物种质资源收集具有较强的专业性，目前对于农作物和微生物不同种质资源的认识不够深入，收集中容易出现分辨不清的问题，药用植物资源种类多，用药部位多样，缺乏专业的植物分类与中药学相关人员。由于科研评价、品种认定方式等方面的原因，专职从事农作物种质资源研究的科技人员较少，科技人员对于种质资源的研究经验难以支撑种质资源的研究。

3 加强农业种质资源保护和利用的建议

3.1 创新体制机制，强化开发利用

完善福建省农业种质资源保护管理体系，确定我院为福建省农业种质资源保护与利用的实施牵头单位，以中期库（种质圃、中心）为依托，构建福建省种质资源保护利用研究技术体系，加大种质资源引进力度，深入开展种质资源收集、保存、鉴定评价、创新研究及开发利用。拓展种质圃库的利用功能，提升保护方式，探索发展种质资源保护区与休闲观光相结合的新模式[14]。

3.2 加大农业种质资源圃（库）建设，增强保存力度

围绕现代种业、生态农业发展的重大需求，以安全保护和高效利用为核心，做好顶层设计，突出重点，开展分类保护。加大向国家省级争取支持，以我院为依托单位，建设省级农作物种质资源保护中期库、省种质资源保护利用中心，以及若干个集种质资源保护、研究、繁育、展示、培训、休闲于一体的综合性种质资源圃，对已建种质资源库（圃）进行认定并授牌。

3.3 设立种质资源保护与利用专项资金，保障工作顺利开展

资源的收集保存和资源圃维护是个长期工作，需要长期投入大量人力物力。设立专项资金用于支持种质资源保护与利用，有利于改善资源圃（库）等种质资源保存基础设施，保障种质资源收集、鉴定、评价、利用。

3.4 做好种质资源普查，开展种质资源收集保护

按照国家部委的总体安排，进一步支持我院深入推进第三次全国农作物种质资源普查与收集行动，进行全面普查，基本查清各类作物的种植历史、栽培制度、品种更替等信息，征集古老、珍稀、特有、名优的作物地方品种和野生近缘植物种质资源。

3.5 加强种质资源创新利用研究，保证种质资源有效利用

在资源收集、保护的基础上，开展优良种质筛选、评价，特别是充分挖掘福建省丰富药用植物种质资源，开展品种认定及新品种保护，研究与完善关键栽培技术，制定标准与规范，加强药用植物种苗繁育技术研发，将福建省资源优势早日转变为经济优势，保证药用植物资源可持续有效的利用[15]。

3.6 健全监管体系，严格审批制度

制定完善农作物种质资源管理办法，探索有偿或交换使用和共享。加大从业人员的安全教育，提升保护意识。建立农作物种质资源引种备案制度，加大新品种保护力度。

3.7 出台鼓励政策，培养专业人才

建立地方优稀资源上报奖励制度，加快地方资源的收集保存步伐。引进植物分类等相关专业人员，同时从职称评聘、绩效工资等方面鼓励年轻科技人员从事种质资源创新利用，推行“一师一徒”或“一师多徒”的师徒制，扶持年轻科技人员专职从事种质资源研究。

参考文献：

[1]农业农村部，国家发展改革委，科技部.全国农作物种质资源保护与利用中长期发展规划（2015-2030）[J].中华人民共和国农业农村部公报，2015，（4）：4-8.