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我国莴苣品种选育和新品种保护进展

2022-03-10庞雪兵李梓琳徐振江

中国蔬菜 2022年2期
关键词:莴苣种质公益性

凌 晨 王 雨 庞雪兵 李梓琳 邓 超* 徐振江*

(1 华南农业大学农学院,广东广州 510642;2 农业农村部科技发展中心,北京 100122)

莴苣(L.)是菊科莴苣属植物,栽培莴苣按产品器官分为叶用莴苣和茎用莴苣,叶用莴苣也称生菜,茎用莴苣也称莴笋。叶用莴苣起源于欧洲,茎用莴苣是叶用莴苣传入我国后逐渐演变而来的特色莴苣类型(张磊,2018)。我国是莴苣的主要生产国之一,叶用莴苣和茎用莴苣在我国均有广泛种植,年产量占全球一半以上(联合国粮食及农业组织数据)。通过从国外引进和对国内种质资源进行收集,根据上海市农业生物基因中心(http://www.sagc.org.cn/centerNews/3256.jhtml)、国家基因库(https://www.cngb.org/news/newsdesk)和中国农业科学院蔬菜花卉研究所(1992)资料,截至2021 年,我国已收集莴苣种质资源超4 000份。在此基础上,我国育种家选育了一批莴苣优良品种,丰富了我国莴苣品种类型。

1 我国莴苣品种选育情况

《中国蔬菜品种志》中收录了118 个莴苣品种,其中茎用莴苣82 个,叶用莴苣36 个(中国农业科学院蔬菜花卉研究所,2001)。除8 个叶用莴苣为国外引进品种、1 个茎用莴苣为育成品种外,其余109 个莴苣品种均为地方品种。笔者汇总梳理了1980—2021 年间报道、未收录入《中国蔬菜品种志》的莴苣育成品种98 个,其中23 个品种通过省(市)级鉴(认)定(表1)。

1.1 品种类型和育种主体

98 个莴苣育成品种中,叶用莴苣65 个,占比66.3%,茎用莴苣33 个,占比33.7%。我国从事莴苣育种的主体不多(35 个),大部分为公益性单位(23 家单位),其次是公司(9 家公司),此外还包括少数当地百姓(2 个村)和个人(1 人)。65 个叶用莴苣品种由12 家公益性单位和3 家公司育成,主要来自北京农学院(18 个品种)、北京市农林科学院蔬菜研究中心(10 个品种)、中国农业科学院蔬菜花卉研究所(8 个品种)、北京瀚林丰益农业科技有限公司(7 个品种)、北京市农业技术推广站(6 个品种)、上海市农业科学院园艺研究所(4个品种)和金山区蔬菜技术推广中心(3 个品种)等7 个育种主体,其中公益性单位育成55 个品种,占比84.6%。33 个茎用莴苣品种由22 个育种主体育成,其中13 家公益性单位育成17 个品种,9 家公司、当地百姓及个人育成16 个品种。茎用莴苣育成品种数较多的主体为四川省绵阳科兴种业有限公司(4 个品种)、段正涛(3 个品种)和武汉市农业科学院(3 个品种),这3 个育种主体育成的品种占茎用莴苣总数的30.3%(表1)。以上结果表明,目前我国莴苣育种以叶用莴苣为主;叶用莴苣无论从育种主体数量还是育成品种数量上,公益性育种单位均占绝对多数;茎用莴苣育种主体和育成品种数量分布较为均衡。

1.2 育种目标

我国莴苣育种目标聚焦于高产、耐高温、耐寒、耐抽薹、早熟、抗病虫等性状(表1、图1)。在满足高产条件下,我国育种家趋向培育抗性好、适应性强的莴苣品种,以适应不同地区气候、土壤等环境条件,如耐高温品种北散生1 号、申选3 号、凯撒王、百胜、耐热先锋,耐寒品种北生3 号、冀生1 号、花叶笋、翡翠香莴,抗霜霉病品种早玉,抗干烧心品种北生1 号,耐抽薹品种耐抽薹生菜等。叶片颜色、叶片质地、肉质茎质地、口感、品质等也是育种家顺应市场需求所要调整的育种目标性状,如紫叶品种北紫生1 号,红叶品种红生1 号,茎肉脆嫩品种飞桥莴苣、笋王3 号,口感较好品种大橡生1 号、立生1 号等。

图1 1980—2021 年间我国公开报道的莴苣品种主要育种目标

1.3 育种方式

莴苣是高度自交作物,我国主要采取自然变异选择育种和杂交育种等常规方法。在表1 的98 个莴苣品种中,选择育种75 个,占比76.5%,杂交育种20 个,占比20.4%,诱变育种2 个,占比2.0%。按品种类型分析,65 个叶用莴苣品种中,选择育种58 个,杂交育种7 个;33 个茎用莴苣品种中,选择育种17 个,杂交育种13 个,诱变育种2 个。按育种主体分析,公益性单位育成的72 个莴苣品种中,选择育种58 个,杂交育种11 个,诱变育种2 个;公司、当地百姓及个人育成的26 个品种中,选择育种17 个,杂交育种9 个。由此可看出,我国叶用莴苣育种中选择育种占绝对主导,茎用莴苣中两种育种方式较均衡;育种主体均以选择育种为主,杂交育种为辅;叶用莴苣的育种材料多数是国外引进品种(资源),茎用莴苣的育种材料主要是地方品种,与我国叶用莴苣种质资源以国外引进为主,茎用莴苣种质资源以地方品种为主的情况一致。

2 莴苣新品种保护

2.1 我国莴苣新品种保护现状

2013年4月11日发布的《农业植物品种保护名录(第九批)》(中华人民共和国农业部令2013 年第1 号)将莴苣纳入植物新品种保护范围。2014年12月1日,我国受理了首例申请保护的莴苣品种(万农香红4 号)。截至2021 年7 月,我国莴苣新品种保护申请共计43 件(表2),不到总申请量(4.6 万件)的万分之一;授权1 件(碧霄),因不具备特异性被驳回1 件(万农香红4 号)。43 件申请中,国内申请24 件,占比55.8%;国外申请19 件,占比44.2%,国外申请占比相对其他作物较高(我国农业植物新品种保护国外申请平均占比约7%)。43 件申请中,叶用莴苣32 件,占比74.4%,其中19 件为国外品种;茎用莴苣11 件,占比25.6%,均为国内品种。申请主体共13 个,包括5 家国内公司、5 家国内公益性单位和3家国外(外资)公司,申请量最大的为瑞克斯旺种子种苗集团公司(8件)。可以看出,目前国内的莴苣新品种保护申请主体和申请量与国内莴苣育种主体和育成数量相比均较少,但2017 年4 月1 日停征新品种保护费之后,申请量和申请主体出现较快的增长(图2)。

图2 2014—2021 年我国莴苣新品种保护申请量

表2 2014—2021 年我国申请植物新品种保护的莴苣品种

2.2 我国莴苣新品种保护存在的问题

2.2.1 国内育种人品种保护意识不强 一是新品种保护申请数量与育种创新水平明显不匹配。《农业植物品种保护名录(第九批)》于2013 年4 月11 日发布,根据《中华人民共和国植物新品种保护条例实施细则(农业部分)》第14 条规定,列入植物新品种保护名录的植物属或种,从名录公布之日起1 年内提出的新品种保护申请,对新颖性的宽限期为4 年。即在2014 年4 月10 日前,育种家可以对申请日前繁殖材料在国内销售不超过4 年的莴苣品种申请新品种保护。但2010—2021 年间报道的66 个莴苣品种中,仅有24 个申请新品种保护,占比36.4%;特别是2010 年4 月10日至2014 年4 月10 日的申请宽限期间报道的28 个莴苣品种的育种主体均未利用宽限期制度优势申请新品种权,说明育种主体对品种保护的认识不够,保护意识不强。

二是国内公益性育种单位的品种保护意识明显偏低。1980—2021 年间公开报道的35 个莴苣育种主体中仅有11 个申请过新品种保护,占比31.4%。特别是作为育种主体的23 家公益性单位中(育成品种数占总数的73.5%),仅有5 家公益性单位申请过8 个新品种保护。其原因可能主要与长期以来公益性育种单位和课题项目验收以品种鉴(认)定作为育种成果评价指标,而对新品种保护这一新的育种创新评价指标认识不够等因素有关。相比公益性育种单位,公司和个人申请新品种保护的积极性明显较高,5 家公司和1 位个人共有16 个新品种申请了新品种保护。

2.2.2 国外繁殖材料提交不及时 我国植物新品种保护需要经过申请、初步审查(6 个月内完成)、实质审查〔DUS(distinctness,uniformity and stability)测试,通常需两个生长周期〕和授权前审查、授权等程序,从申请到授权的平均时间为3.5 年左右。由表2 可知,43 件莴苣新品种保护申请时间跨度为2014—2021 年,但目前仅有1 件获得授权(碧霄,申请日期为2019 年4 月9 日)。在32 件实审状态的申请中,有10 件提出过延长期限请求,均为国外品种,延期理由均为因进口检疫等程序,无法按时提交繁殖材料,其中有5 件提出2次延长期限请求。

3 建议

3.1 加强莴苣种质资源收集鉴定利用

种质资源是育种的基础,我国有丰富的茎用莴苣种质资源,近年来也从国外引进了大量叶用莴苣品种(资源),但大部分种质资源尚未进行精准鉴定评价,用作育种材料的不多,在利用上也主要用于直接选择育种,利用不充分。一些野生莴苣与栽培莴苣亲缘关系较近,具有良好的抗性等性状,是潜在的优异育种材料,但我国对野生莴苣种质资源收集较少。2021 年3 月,农业农村部印发《关于开展全国农业种质资源普查的通知》,决定用3 年时间全面完成第3 次全国农作物种质资源普查与收集行动。要以此次行动为契机,进一步加强我国莴苣种质资源普查收集,开展精准鉴定评价,提升资源利用效率。同时,进一步加强国外优异莴苣种质资源和野生莴苣种质资源引进和收集,拓宽我国莴苣育种遗传背景。

3.2 加强育种新技术新方法的研究和应用

目前我国莴苣育种方法以选择育种为主,杂交育种为辅,育种效率低,改良型品种多,难以形成原创性、突破性品种。国外对莴苣转基因育种和分子标记辅助选择育种已有较深入的研究。Curtis 等(1994)构建不受基因型限制的转化系统,已成功从40 多个莴苣品种/品系中生产出转基因植株;相关研究者已开发与抗霜霉病(Paran &Michelmore,1993;Maisonneuve et al.,1994)、抗木栓根腐病(Moreno-Vázquez et al.,2003)、抗莴苣花叶病毒(Nicaise,2003)、抗枯梢病(Simko et al.,2009)等性状相关联的分子标记,并应用于分子标记辅助选择,与抗其他相关病害、抗虫和耐抽薹等性状相关联的标记也在开发中(Simko,2013)。国内已有莴苣转基因育种的报道,但转化体能否在后代中稳定遗传表达还有待进一步研究(左晓峰 等,2001;年洪娟 等,2004);莴苣分子标记的研究也有报道,如李家慧等(2020)开发出高密度分子标签,能够通过进行遗传图谱构建和相关性QTL 关联分析,获得与抗霜霉病紧密关联的分子标签和候选区域,但尚无应用报道。因此有必要加强分子标记辅助育种、转基因育种等新技术新方法研究,提升我国莴苣育种水平。

3.3 加强新品种保护

植物新品种权是最重要的种业知识产权,对于保护育种者权利、激励育种创新意义重大。莴苣是我国主要绿叶菜之一,2019 年种植面积约66.67 万hm(1 000 万亩),产量在1 500 万t 以上(联合国粮食及农业组织数据),国内市场庞大,市场上销售的品种数量也较多。但我国莴苣育种主体申请新品种保护的积极性不高,截至2021 年7 月,国内莴苣新品种保护申请仅24 件,申请主体仅11 个。与之相比,欧盟植物新品种保护办公室(CPVO,community plant variety office,https://cpvo.europa.eu/en/applications-and-examinations/cpvo-varietiesdatabase)1995—2019 年共授予2 147 个莴苣品种权;截至2021 年,美国农业部(USDA,U.S.department of agriculture,https://apps.ams.usda.gov/CMS/CropSearch.aspx)共授予516 个莴苣品种权;日本农林水产省(www.hinshu2.maff.go.jp/vips/cmm/apCMM110.aspx?MOSS=1.)共授予177个莴苣品种权。我国莴苣栽培历史悠久,早期莴苣命名较混乱,多以莴苣表型特征、地名等命名,从国外引进的种质资源也多以代号命名,存在同名异种等现象,给莴苣育种和市场维护带来困难。为快速准确鉴定莴苣种质、打击假冒侵权行为,应尽快建立莴苣品种分子鉴定标准体系,构建莴苣品种DNA指纹图谱库,加强新品种保护,维护市场秩序。

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