江西省农业种质资源保护与利用现状、问题与对策
2022-04-16吴海燕徐芝亮严香凤沈思言
吴海燕,徐芝亮,严香凤,沈思言,陈 琳
(1.江西省农业科学院,南昌 330200;2.江西省分析测试研究所,南昌 330029)
1 江西省农业种质资源保护与利用现状
江西地处长江以南、北回归线附近,自然环境独特,气候条件优越,历经万年的农耕文明,蕴含着丰富而独特的农业种质资源。东乡野生稻,是迄今世界上分布最北的野生稻,特异资源,以其强耐寒性等优良基因特性,被誉为“野生植物大熊猫”;赣鄱地方畜禽品种35 个,玉山黑猪等31个品种入选《国家级畜禽遗传资源志》[1];鱼类180 多种,其中经济鱼类超过1/3,蟹、虾、贝、龟、鳖等水生经济动物种类众多,还生存着江豚、娃娃鱼等珍稀野生动物。近些年来,江西省积极推进农业种质资源保护与利用工作,挖掘培育了一批新种质,为保障粮食安全和支撑农业供给侧结构性改革作出了重要贡献[2-4]。
1.1 农作物方面
根据江西省“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”项目组数据显示,项目组历时3年完成了27 个调查县和64 个普查县的种质资源调查、普查与收集工作,共调查收集到江西水稻、瓜类、叶菜类、豆类、薯类、冬麦类等农作物种质资源5 834 份,完成繁种鉴定评价并提交国家资源库保存2 087 份,发掘了野生猕猴桃、紫皮大蒜、登龙粉芋、九山黄姜、金荞麦、黑芝麻等特色种质资源[5];推动建设了国家农东南山地作物种质资源圃、东乡野生稻原位保护区、江西省农作物种质资源库,以颜龙安院士为代表的科研团队,对东乡野生稻等特有种质资源研究开发富有成效,创制了一批新材料[6]。
1.2 畜禽方面
《江西畜禽遗传资源志》(2016 年版)共收录了41 个畜禽遗传资源,其中35 个地方畜禽遗传资源、2 个培育品种、4 个引进品种,30 个地方品种和1 个培育品种进入国家畜禽遗传资源品种名录,玉山黑猪等7个品种列入国家级畜禽遗传资源保护名录[7];成立了江西省农科院家禽保种中心,启动了江西国家畜禽遗传资源区域性基因库项目建设,建立了18 个地方畜禽保种场,制定了东乡花猪等一批畜禽地方标准;黄路生院士牵头研发的“中芯一号”育种新技术,实现了我国地方及商业猪种育种关键技术的重大突破[8,9]。
1.3 水产方面
全省设立了25 个国家级水产种质资源保护区和4个省级水产种质资源保护区,彭泽鲫、南丰甲鱼、进贤军山湖清水大闸蟹获得了地理标志产品,制定了彭泽鲫、兴国红鲤、婺源荷包红鲤等国家标准,选育了7个新品种[10]。
1.4 微生物方面
收集到食药用菌、生防微生物、厌氧微生物等农业微生物种质资源2 000 余份,发掘了野生茶树菇、羊肚菌等一批特色微生物种质资源,建立了江西食用菌资源保育与利用基地,目前已收集和驯化野生香菇、金针菇、羊肚菌等菌株8株,保存了一批食用菌栽培资源[9]。
2 农业种质资源保护利用存在的主要问题
2.1 资源底数不清,丧失风险加剧
由于多年没有开展覆盖全省的农业种质资源普查,特别是畜禽、水产资源调查更不全面,还没有摸清全省资源底数,随着工业化、城镇化进程加快和气候环境变化以及种养方式转变、动植物疫情流行,种质资源丧失风险加剧,一些地方品种和野生物种已经或正在加速消失。
2.2 资源保护乏力,鉴定评价不足
由于投入长期不足,现有的资源圃(场、区)基础薄弱,保种能力普遍不高;省级农作物种质资源库刚建成但尚未投入使用,畜禽水产等资源库仍未立项建设。分区域、分种类表型精准鉴定和规模化基因发掘缺乏平台,开展深度鉴定评价的农作物种质资源仅占10%左右,高通量的全基因组水平基因型鉴定刚刚起步,难以满足品种选育对优异种质和新基因的需求。
2.3 资源共享不畅,利用效率不高
由于省级没有种质资源库,现有农业种质资源分散保存在科研院校、种业企业和育种专家手中,资源交流共享的系统化、智能化、信息化水平低,公益性保护与商业化利用之间缺少有效纽带,资源优势难以转化为产业优势和经济优势[11]。
3 加快农业种质资源保护利用的对策
3.1 加强农业种质资源普查收集
在全省范围内开展农业种质资源全面普查、系统调查与抢救性收集,加快查清江西省农业种质资源家底,确保资源不丧失。重点对未参加全国第三次农作物种质资源普查的县市区开展全面普查,对已参加普查的县市区进行补查,开展畜禽、水产种质资源系统普查收集和食用菌资源专项调查收集。由省级保护单位牵头,对珍稀濒危、古老特有资源和地方品种进行系统调查、抢救性收集,对分散保存在全省科研院校、种业企业、科研人员中的种质资源进行收集,繁殖更新入库保存,对主要作物审定品种、非主要作物登记品种等资源进行收集整理、入库保护。探索建立“十年一普查、五年一补查、抢救随时查”的农业种质资源调查收集机制。
3.2 建立农业种质资源登记共享机制
加强农业种质资源登记,实行统一身份信息管理,建立可供利用的农业种质资源目录定期公布制度,推进资源有效交流和共享。由涉农推广站和科研院校牵头制定发布分物种登记细则和技术规程。编制可利用的农业种质资源目录,定期对外公布;加强优异农业种质资源引进和互换交流,将省级农业种质资源保护单位确定、登记等资源信息及时纳入全国农业种质资源大数据平台,推动资源依法交流交换和有条件共享利用,形成家底清、信息明、主体权责明确、交流共享顺畅的农业种质资源登记与交流共享机制[12]。
3.3 强化农业种质资源保护监测
强化农业种质资源保护能力建设,推动省级农作物种质资源库、畜禽遗传资源基因库、农业微生物种质资源库,配套建设资源圃、保种场、原生境保护区(点)建设和投入使用,完善保护监测设施条件,形成以省级资源库(基因库)为核心,以资源圃、保种场、原生境保护区(点)为依托,以智能化、信息化监测为手段的资源保护体系;健全种质资源保护监测技术规范,对新收集的资源进行基本农艺性状鉴定、图像信息采集、编目入库(圃)保存;依据农业种质类型、保存年限和批次开展年度抽验,监测库(场、圃、区)内种质资源的活力与遗传完整性,定期繁殖更新与复壮,保证库存种质资源活力和安全[13]。
3.4 加强农业种质资源鉴定发掘
依托科研院所、高校、种业企业,搭建省级作物、畜禽、农业微生物种质资源鉴定评价与基因挖掘技术平台,建立全省统筹、分工协作、高效完善的农业种质资源鉴定评价与基因挖掘技术体系[13]。开展资源表型精准鉴定、基因型高通量鉴定、功能基因深度挖掘,阐明野生种、地方品种、育成品种的演化关系以及地方品种、骨干亲本形成的遗传基础,以初选优异种质资源为研究对象,在多个适宜生态区开展表型精准鉴定和综合评价,筛选具有高产、优质、抗逆、资源高效利用等特性的优异育种亲本材料,开展全基因组水平的基因型鉴定,发掘优异性状所在基因组区段、基因簇、单倍型、关键基因及其有利等位基因,创制高产、优质、高效、广适等目标性状突出、综合性状优良和有育种价值的新种质[14-16]。研究建立优异基因快速检测、转移、聚合、追踪技术体系,促进创新种质高效利用。