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浙江省蚕桑种质资源保护利用现状及发展对策*

2021-12-03潘美良孟正乐王永强吕志强谷利群吴海平

蚕桑通报 2021年2期
关键词:蚕种蚕桑桑树

潘美良,孟正乐,王永强,吕志强,谷利群,吴海平*

(1.浙江省农业技术推广中心,浙江 杭州 310020;2.浙江省农科院 蚕桑与茶叶研究所,浙江 杭州 310021)

蚕桑是浙江省的历史经典产业和十大农业主导产业之一。2020年,全省有桑园2.9万hm2,蚕种饲养量36.2万张,蚕茧产量1.9万t(其中巴贝工厂化生产1000 t),居全国第5位,蚕桑产值15.0亿元;繁育桑苗5.4亿株,约占全国嫁接苗市场份额的80%,位居全国第一;繁育蚕种47.2万张。浙江省的丝绸加工总量、加工水平国内领先,2019年,全省真丝绸商品出口额6.8亿美元,占全国的31.5%,位居全国首位。

浙江蚕桑种质资源丰富,品种优良,享誉各地。早在晋代“湖桑”就通过海路传到辽东[1]。浙江历来是全国最大的商品嫁接桑苗生产基地。南宋以后,浙江桑苗(品种)大量销往全国各地[2]。长期以来,为浙江省以及全国桑树良种化作出了重要贡献。浙江省是蚕种生产大省,生产技术先进,产品品质优良,在全国最早实现了品牌化,质量始终保持在全国先进水平。蚕种不仅满足本省需要,还供应国内20个余省、市,远销中亚、东南亚等10多个国家,在国内外享有很高声誉。近几年来,受国际丝绸市场振荡、国内中西部地区蚕茧产量增长,农村经济多元化发展等因素影响,浙江省蚕茧生产规模逐步萎缩,也给蚕桑种业发展带来较大影响,但通过加强产学研、贸工农协同创新与开发利用,仍较好地稳定和巩固了浙江省蚕桑种苗在全国的优势地位。

1 种质资源现状

1.1 资源数量、分布与保存状况

1.1.1 桑

中华人民共和国成立后,浙江省先后进行了多次桑种质资源的收集与整理。1954~1956年,浙江省农业厅组织开展了全省桑树地方品种调查,共收集到桑树品种207个。20世纪60年代,开展品种资源整理工作;70年代,开展大规模收集评价;80年代后,选育出了一批新品种。目前,已收集保存桑树种质1400余份,占全国桑树保有资源总量的30%左右,分属鲁桑、白桑、瑞穗桑、华桑、广东桑、长穗桑、大叶白桑、鸡桑、山桑、垂枝桑等10个桑种,主要保存在浙江省农科院蚕桑与茶叶研究所、浙江大学动物科学学院、浙江武义盛世田园农业发展有限公司、绍兴市大禹蚕种制造有限公司、海宁市经济作物技术服务站。其中省农科院蚕茶所试验桑园内,保种园面积2 hm2,存有国内15个省(区)及11个国家的桑树种质1000余份;浙江大学动物科学学院桑树种质240余份;武义盛世田园农发公司果桑资源100余份;绍兴市大禹蚕种公司果桑资源50余份;海宁市经作站试验基地现行推广的叶用桑资源等40余份。

长期以来,浙江省农业厅、浙江省农科院和浙江大学等单位,在桑树种质资源收集保护和利用方面开展了许多工作,由省农业厅组织,从1961年开始,对全省桑树品种进行了系统整理和鉴定;1975年进行鉴定评比,确定了荷叶白等4大良种;1980年,在全国率先进行桑品种鉴定至今。浙江从早期直接从农家品种、种质库中筛选优异品种,或系统选育桑树新品种,到后来用作亲本材料杂交育成新品种等,选育推广了一大批优良桑树新品种,使桑树新品种选育推广工作处于全国领先地位。随着优良桑树品种的不断推出,从20世纪70年代至今,浙江省桑树栽培品种经历了3次更新。20世纪60~70年代,浙江省通过农家地方品种的系统筛选,选育出以荷叶白为代表的四大良种,使桑园单位面积产叶量提高近20%,1989年获得国家科技进步奖二等奖。20世纪80年代,通过杂交育种、培育出农桑系列桑树新品种,进一步使单位桑园面积增产17%~35%[3],2002年获得国家科技进步奖二等奖。进入21世纪后,育成并通过审定的强桑系列品种在全国各蚕区推广7.3万hm2,为促进各地区蚕桑产业的发展发挥了重要作用。总之,桑品种的每次更新,有力地提高了蚕茧产量和质量以及蚕农经济效益水平。1986年《浙江省种植业区划》载,全省栽培品种有30个。2020年调查,浙江省栽种的主要桑树品种,有“农桑系列”、“强桑 1 号”、“四大良种”、“育711”、“丰田2号”、“盛东1号”等10多个品种,栽植面积占全省比重77%,主要分布于全省年产茧500 t以上的蚕茧主产区。

1.1.2 蚕

浙江省蚕种质资源丰富。在长期的生产实践、科学研究和科技交流中,形成了一批又一批优良蚕品种,供大面积推广应用,加上地方品种和引进品种,使全省蚕品种资源逐步增长,基因库日趋扩大,成为我国最重要的蚕品种资源基地之一[4]。浙江省农科院先后在1981~1983年、1990~1992年,对全省蚕品种资源进行了全面调查。在第1次调查中,查明的蚕品种就有475个[5],并在调查的基础上,对每个品种的形态特征、生理和数量性状进行了整理,建立了由计算机管理的蚕品种信息储存检索系统。1996年,浙江省从俄罗斯国家科学院引进专养雄蚕技术,进一步丰富了全国特有的具世界水平的性连锁平衡致死系种质资源[6]。2008~2009年,浙江省农业厅组织第三次全省蚕品种资源调查,共查获全省蚕种资源保有量809份,其中育成品种63份,育种素材495份,特殊用途品种251份,占全国总量的23.2%,居全国领先水平,并创建了具有浙江特色的“一库五点”蚕种质资源保存模式[4]。目前,浙江省现存的家蚕种质资源主要保存在,浙江省农科院蚕桑与茶叶研究所、浙江大学动物科学院、湖州市农科院、桐乡市蚕业有限公司、浙江省原蚕种场、绍兴市大禹蚕种制造有限公司等6家单位。通过开展种质资源的收集、整理、保存等工作,保持家蚕种质资源的遗传多样性、稳定性;同时做好种质资源性状的调查、分析、评价,建立资源库信息平台和数据库查询系统。20世纪80年代至今,全省已有36对家蚕新品种通过省级以上审定,对于提高浙江蚕茧产量和质量水平发挥了重要作用。在家蚕种质资源保护创新、新品种选育与应用上,已获得浙江省科学技术奖一等奖2项:“性连锁平衡致死系列雄蚕品种的育成及其应用”(2005年)、“雄蚕新品种选育及种、茧、丝一体化开发”(2010年);获得省科学技术二等奖2项:“优质高效家蚕系列新品种的育成与应用”(2009年)、“家蚕种质资源评价、创新与多元化品种选育”(2014年)。

1.2 “十三五”期间开发利用及成效

1.2.1 引进挖掘与利用特色优异资源,创制育种新素材

“十三五”期间,浙江省蚕桑种质资源保护单位按照相关保存技术规范,持续开展资源保护,防止重要资源的遗失或流失。根据果桑品种和抗病蚕品种育种需求,鉴定挖掘了果桑特色资源4份,其中“紫椹梅”桑果产量比主栽品种“大十”提高76%,引进、创制抗血液型脓病蚕种质资源15份;鉴定与抗逆、抗病、耐剪伐等优异性状相关的桑树功能基因11个。建立和完善了桑、蚕转基因技术体系,采用分子设计育种结合杂交改良,创制了育种新素材,其中抗逆、耐剪伐桑树新资源21个;采用转基因技术创制蚕丝具有高度生物钙化功能的蚕新资源4个,并完成具有2个插入点整合的中日系实用蚕品种各1个,同时进行了蚕丝矿化性能测试,为分子设计育种提供了技术储备和育种素材。采用基因编辑技术,创制了雌性特异性表达红色荧光的4个创新资源,为家蚕制种过程中雌雄性别自动化鉴别的蚕品种选育,提供了全新素材。

1.2.2 选育特色蚕桑新品种,集成良种良法配套新技术

围绕浙江省打造优质茧生产基地建设的战略目标,开展以“优质、高效、省力、多元”为目标的蚕桑新品种选育,育成了各具特色的蚕、桑新品种13个(对),其中雄蚕品种“浙凤2号”等7对通过浙江省主要农作物品种审定。优质桑品种“强桑1号”、适合条桑收获桑品种“条桑1号”获农业部植物新品种权,杂交桑品种“浙桑杂1号”则适合草本化栽培、机械化采收。同时,集成了适于省力化、规模化、集约化的良种良法配套新技术,研发的小蚕工厂化饲育技术,列入浙江省种植业“五大”主推技术之一[7],张种节本增效达12%,也为全龄人工饲料工厂化养蚕提供了技术积累。基于育成的新型单交蚕品种“浙凤1号”“浙凤2号”与CCD雌雄蚕卵自动分选机、雌蛾集团取卵机等配套设备,集成了一套免雌雄鉴别的省力高效原蚕饲养、蚕种制造新技术,解决了长期以来人工雌雄鉴别费时、费工、准确率低的技术难题[7],显著提升了生产企业的制种效率和蚕种杂交率。

1.2.3 建立育种示范基地,探索育繁推一体化新机制

通过多年持续努力,在蚕茧主产区淳安、海宁、湖州等地建立了14个新品种繁育与示范基地,并加强产学研各部门的协同协作,探索实践蚕桑新品种育繁推一体化新机制。2019年,“强桑1号”桑树品种被列入国家重点推广林草科技100项成果之一,“强桑1号”、“秋·华×平30”2个蚕桑品种被列为浙江省农业主导品种。“强桑1号”桑苗繁育量已占桑苗主产区海宁市育苗总量的74.6%,繁育数量达7亿多株,在全国13个省区种植4.2万hm2,桑苗价格比其他桑苗高60%左右,累计新增经济效益约6亿元;推广雄蚕品种“秋·华×平30”、抗病品种“农科5号”等48.7万张,蚕茧累计新增经济效益8766万元,为茧丝绸加工企业提供了优质原料茧。雄蚕品种在云南景东、昌宁等贫困县饲养推广,促进了蚕农增收,助推了该地区的脱贫工作;蚕品种“明·丰×春·玉”、杂交桑品种“浙桑杂1号”出口到乌兹别克斯坦等国,为种业企业走出去提供了科技支撑。近年来,蚕桑种质资源知识产权转化得到加快,雄蚕品种“秋·华×平30”杂交种繁育权、蚕品种“明·丰×春·玉”原种生产经营权,分别在2016、2017年转让给省内蚕种生产企业;2018年,雄蚕品种“秋·华×平30”的母种、杂交种知识产权及相关技术作价980万元(占注册资本49%的股份),与浙江凯喜雅公司参股组建“浙江凯喜雅蚕桑研究院有限公司”,以加强雄蚕全产业链建设,打造高端雄蚕丝产品;2020年,彩色茧蚕品种“水星1号”转让冠名权获30万元。

2 资源保护开发存在的主要问题

2.1 专项经费缺乏,保存难度加大

桑树为多年生木本植物,主要仍为田间种植的传统保存方法。由于保种经费较缺乏,存在树龄老化问题,表现在生长势衰败,遇不良气候等因素极易死亡,造成品种资源丢失。而家蚕不同于其它农作物和动物,它必须每年至少进行1次饲养,且为了种性保持还必须具备一定的规模,因此,在精力和财力缺乏的情况下,部分推广品种、地方品种,因达不到饲养规模要求而使性状发生退化或淘汰[6]。迫于经费的压力,有的则忍痛割爱而遗弃,如浙江省农科院在20世纪90年代初仅蚕品种就有470个,现已减少近30%;曾经选育出几对新品种的绍兴农校,随学校性质的调整,所有资源都已散失。种质资源的遗失,致使其多样性和稳定性遭受极大威胁。

2.2 开发力度不够,持续创新减弱

在种质资源保存难度加大的状况下,品种资源开发、持续创新的能力也趋弱。近年来,全省虽有10多个蚕新品种通过审定,在全国率先研发育成了雄蚕、彩色茧、丝绵被等特色化品种,但在常规品种选育上,可供推广的突破性新品种不多,加上新品种推广机制的因素,制约了新品种在生产上大面积推广应用。在桑树方面,建国以来,浙江省对桑树种质资源收集、整理、保护、鉴定和利用工作十分重视,加大了对优良桑树新品种选育的投入,先后成功选育了两代优良桑树新品种,在生产上发挥了巨大的作用,处于世界领先水平。但从20世纪90代中期开始,浙江省对桑树种质资源保护和品种创新的投入开始减弱,由于桑树繁育主要采用无性繁殖即嫁接技术,受益的往往是苗农和蚕农,育种单位自身基本没有经济效益,从而影响了桑树品种资源的保护和持续创新。

3 加大蚕桑种质资源保护利用和做强种业发展思路及建议

3.1 总体思路与发展目标

根据浙江省蚕桑产业的地位和种质资源现状,今后蚕桑种业的发展,要按照省政府推进丝绸历史经典产业的传承与创新为目标,实行蚕桑种质资源保护与利用、开发与创新、繁育与推广相结合的原则,通过持续保护鉴定与利用蚕桑种质资源,育成一批适于蚕桑产业优质化、省力化、规模化、集约化发展的蚕桑新品种,服务全省及企业在省外的优质原料茧基地,满足高档丝绸产品对高品质原料需求;挖掘、创制一批多元化特色资源(品种),拓展应用领域,实现蚕桑资源的高值化利用;鉴定挖掘一批与优异性状相关的功能基因,通过转基因、基因编辑、分子设计等新技术研发,提升蚕桑育种水平与效率;加强育繁推一体化机制及标准化种子种苗基地建设,巩固浙江省蚕桑种业在全国的优势地位。

在具体发展目标上,浙江省有关部门已提出了蚕桑种业“十四五”期间发展的初步设想,即力争到2025年,育成优质、高效、生态、多元的蚕桑新品种5个;持续保护全省蚕桑种质资源,引进挖掘与利用特色资源10份,鉴定挖掘与优异性状相关的功能基因10个,利用转基因、基因编辑、分子设计等新技术创制育种素材15份。巩固桐乡、海宁桑苗生产基地,优化提升年制种能力10万张以上标准化蚕种制造基地5个。加快育成品种的示范与推广,桑树新品种覆盖率达到90%以上、人工饲料等特色新蚕品种覆盖率达到35%以上,单位面积综合效益提升10%,为全省种业与丝绸企业走出去提供技术支撑,重点培育商业化育种企业2家,加强育繁推队伍建设。

3.2 对策措施与建议

种子是农业的“芯片”。根据国家“十四五”时期,把种业作为农业科技攻关及农业农村现代化的重点任务,以及《国务院办公厅关于加强农业种质资源保护与利用的意见》等文件精神,充分利用好浙江的蚕桑种业资源优势,同时采取有效措施,补上短板,更快更好地促进浙江省蚕桑种质资源保护利用和种业创新发展。

3.2.1 进一步加强蚕桑种质资源保护

种质资源是一种不可再生的资源,也是选育创新优良蚕桑品种的基础。目前,浙江省蚕桑种质资源库已初步建成,在已取得阶段性成果进行巩固的基础上,还需要对资源及资源库信息不断更新完善,特别是要构建人工饲料专用蚕品种资源库。但是此项工作的开展,尤其是资源的每年保存饲养还需要稳定的经费支持。建议政府有关部门出台专项经费支持政策,促进对增加蚕桑产业后劲息息相关的种质资源保护与利用工作稳定、持续地开展,在育种创新研究和国内国际交流中发挥重要作用。

3.2.2 进一步加快蚕桑新品种开发

优良的蚕桑品种是产业持续健康发展的基础,但一个蚕桑品种育种周期长,推广速度相对较慢,如桑树品种从育成到推广一般要经历10多年的时间,因此后备新品种的开发一般要提前10年。浙江省蚕桑育种经验丰富、技术力量雄厚,随着育种手段和技术的进步,运用现代高新育种技术选育新的品种具有很大潜力。针对现阶段蚕桑产业的问题、需求,应加强对适于机械化采收、工厂化养蚕,优质、抗性,多元化、特色化等蚕桑新品种选育,以及种质资源保护创新与育种新技术研究。特别是鉴于目前浙江省巴贝工厂化养蚕项目的快速推进,在构建人工饲料专用蚕品种资源库的基础上,对开展遗传学特性研究,定向选育饲料高效率转化品种等方面亟需加大力度。要加强产学研、育繁推协同协作,集中财力和物力,在加快新品种的选育步伐的同时,也需对现有推广品种的提纯复壮方面加以重视。蚕桑品种选育公益性强,建议相关部门要加大对浙江省农业新品种选育重大科技专项蚕桑领域的支持力度,为全省蚕桑品种的更新换代、产业转型升级提供保障。

3.2.3 进一步强化种子种苗基地建设

加强全省重点蚕种企业改造,重点扶持3个原种、5个杂交种生产企业,开展标准化蚕种基地建设,积极做好人工饲料工厂化养蚕配套供种,改善生产条件,强化企业管理,有效防控疫病,确保优质蚕种供应,探索实行蚕种生产和疫病防控补贴等机制。进一步加强海宁、桐乡省级桑苗繁育基地建设,加速强桑系列等桑树新品种的繁育,加大对区域桑苗交易市场的投资和扶持力度,把浙江省建设成为全国桑树新品种繁育和桑苗信息中心。加强苗农合作组织建设,做到生产标准统一,品牌使用统一,出售产品分级,并对苗农生产实施全过程监控,切实提高桑苗质量。

3.2.4 进一步发挥优势开辟两个市场

浙江省前端的蚕桑种业、后端的丝绸加工业在全国优势明显。近几年来,浙江丝绸企业依托两端技术优势和灵活的体制机制,在中西部及“一带一路”沿线国家建立了蚕茧和蚕种生产基地,“走出去”策略取得了较好的成效。浙江蚕种业需因地制宜,发挥优势,加快开辟巩固国内和国外两个市场。在广西、云南等西部地区,进一步巩固和拓展生产基地,实现合作双赢,弥补省内基地薄弱、劳力短缺、成本居高等缺陷。同时,利用浙江蚕种在乌兹别克斯坦等中亚国家占有较大市场份额的优势条件,建议政府鼓励更多企业到国外兴办蚕种场或直接把国内生产的蚕种外销到“一带一路”国家,并对企业给予蚕用生产物资经费补贴,以及项目支持。通过增强省际、国际之间的相互合作,实现优势互补,既促进了企业的可持续发展,又有利促进当地蚕桑产业的巩固提升。

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