辽宁省农业科学院种业研发现状及对策

2022-11-22孙大为崔玥晗张

辽宁农业科学 2022年4期

孙大为崔玥晗张淼

(辽宁省农业科学院,辽宁沈阳 110161)

种业是现代农业发展的“生命线”,是保障国家粮食安全的基石。习近平总书记多次强调:要下决心把民族种业搞上去,从源头上保障国家粮食安全[1]。辽宁是我国种业大省,为全国的种业发展作出了重要贡献[2]。国家种业振兴战略的实施,为辽宁种业科技创新和发展提供了良好的机遇。辽宁省农业科学院作为辽宁省唯一的省级综合性农业科研机构,始终把种业振兴作为中心工作,在种质资源收集、保存、鉴定和开发利用等方面做了大量工作,选育了一大批优良动植物新品种,推动了辽宁省种子更新换代,为保证主要农产品供给做出了应有的贡献。

1 辽宁省农业科学院种业研发现状

1.1 种业人才团队

辽宁省农业科学院现有研究机构35个,在职职工2 180人,其中专业技术人员1 731人。从事种业研发的研究机构有21个,涉及58个学科方向,种业研发相关科技人员共588人,占科技人员总数的27%,其中,博士99人,硕士285人,本科及以下204人;高级职称378人,中级职称151人,初级及其他59人。享受国务院特殊津贴专家13人,省优秀专家7人,入选“辽宁省百千万人才工程”百人层次62人,千人层次91人,万人层次106人。国家产业技术体系岗位专家9人,综合试验站站长24人;有辽宁省产业技术体系首席专家2人,岗位专家12人,省部级以上科技创新团队27个。

1.2 种业研发平台

现有国际野蚕中心、玉米国家工程实验室(沈阳)等36个国际、国家科技平台,其中作物改良中心、分中心8个,重点实验室、技术研究中心、良种基地等10个,农业科学观测实验站6个,生态系统国家定位观测研究站4个,原原种基地8个。拥有48个省级科技研发平台,其中重点实验室28个,专业技术创新中心11个,区域试验站、种质资源共享平台及良种场等10个。国家作物种质资源库(辽宁分库),是全省唯一的农作物种质资源中长期低温保存库;同时在海南省建有农作物育种中心,在阜新市建有全省唯一的一个承担转基因中试、释放和安全评价基地。辽宁省农业科学院是辽宁省唯一拥有种子选育全流程平台资源的省级科研机构。

1.3 种质资源情况

多年来,全院各科研机构高度重视种质资源工作,广泛收集各类优异种质资源,现已保存大田作物、蔬菜、果树、林草、水产、畜禽、农业微生物等10个领域69类,共计5.6万份种质资源,有4万份种质资源规范登记入库,其中省资源库保存水稻、玉米、野生大豆等种子形态资源2.9万份,各种质资源圃(场)保存果树、林木、水产、中药材等种质资源1.1万份。同时强化种质资源研究与利用的有效衔接,累计对筛选出的1.2万余份优异种质资源进行了精准评价,掌握了优异性状,针对特有优异基因开展深入研究,每年有73万份材料用于品种选育,近5万份育种材料送往海南育种中心进行加代繁育,加速整个育种进程,提高了育种效率。

1.4 种业创新成果

建院以来育成新品种1 400多个,其中粮油作物721种、经济作物219种、园艺作物227种、林草新品种100个、畜禽水产品种65个。有341个育成新品种获市厅级以上级奖励,其中国家科技进步二等奖4项,省科技进步一等奖7项、二等奖15项;获国家专利223个,制定地方及行业标准等272项。

1.5 种业成果转化

自主选育的玉米新品种辽单575,以产量1 347.3 kg/667m2创东北春玉米高产纪录;优质水稻新品种辽粳433、盐粳219获第三届全国优质稻品种粳稻组金奖,育成的水稻品种年推广面积占全省水稻种植面积的70%以上;自主选育的“阜花”系列新品种较传统品种增产15%～20%,种植面积占辽宁花生总面积40%以上;保育世界70%的蚕种资源,选育品种占辽宁柞蚕生产90%以上。建院以来,累计推广新品种新技术超过2亿hm2,创社会经济效益2 600多亿元,为辽宁农业农村经济发展做出了巨大贡献。

1.6 种业合作交流

辽宁省农业科学院积极融入全球种业创新网络,先后与俄罗斯国家谷物中心、乌克兰国家农科院尤里耶夫作物所等分别组建了玉米、水稻、马铃薯联合育种实验室;与法国农科院、意大利米兰大学共同组建核果类果树遗传育种中心;与波兰波兹南生命科学大学等建立6个国际联合实验室;同时,积极与省内外种业企业合作,先后共建3家产业研究院;通过强化对外开放,有效提升了育种能力,并支撑了产业发展。

1.7 种业激励政策

先后制定了《辽宁省农业科学院科技成果转化和技术转移管理办法》、《辽宁省农业科学院知识产权管理办法》、《辽宁省农业科学院科技人员离岗创业与在岗兼职管理办法》、《辽宁省农业科学院科技企业管理办法(试行)》等制度,通过完善科技成果转化运行机制,充分发挥了农业科研单位在科技成果转移转化中的作用,激发了科技人员成果转化工作源动力,推动了种业成果转化为现实生产力。据统计,“十三五”以来,向企业转化优异新品种辽单565、575(玉米)、辽粘3(高粱)、辽鲜豆17(大豆)等,累计转化品种101个,转化金额超2 000万元。

2 辽宁省农业科学院种业研发存在的问题

2.1 种质资源保存和创新能力有待提升

2008年建成的省种质资源库,用于长期存储的库容量仅为6万份,与四川农业科学院种质资源中心180万份库容有较大差距,因保存能力不足极易发生资源二次流失。同时,已建成的种业创新研究平台条件和设备相对落后,对优异资源深入挖掘与利用能力不足、效率不高,无法满足现代种质创制和育种工作的的需求。以资源鉴定为例,院农作物分子育种实验室目前单人日鉴定样品仅为200个,而国内先进实验室利用高通量检测设备日检测样品可达10 000个以上,因无法高质、高效开展基因挖掘工作,导致新品种创制进程缓慢。

2.2 种业创新技术能力和水平有待提高

目前,多数作物育种工作仍以传统技术为主,在基础理论和先进技术方面研究深度不够,特别是在种质资源创新利用、育种理论与技术、资源高效利用等关键核心技术缺少重大实质性突破。在种质资源评价、鉴定等方面,基因型和表现型数据采集基本上也处于人工测量阶段。品种选育技术则以常规杂交、系谱选育为主,运用现代分子生物学技术开展生物育种工作还处于起步阶段。

2.3 种业创新和研发体系协调度不高

种业创新研究力量不集中,研究机构协作程度不高,传统育种未能真正的与先进生物育种技术相结合。缺少合理的利益共同体机制,缺乏与企业和行业之间的沟通交流,存在种业科技创新与市场需求脱节的情况[3]。

2.4 种业创新人才队伍能力尚需提升

缺乏作物基因型高通量鉴定和基因挖掘利用的人才,部分科技人员不能有效利用分子生物学技术开展生物育种工作,与国内优势单位相比还存在很大差距,种质创新队伍的目标和理念有待提升。

3 辽宁省农业科学院种业健康发展对策

3.1 加强种质资源保护体系建设

种质资源是遗传育种的基础,核心优异种质是实现育种目标的关键[4]。充分发挥资源优势,以国家作物种质资源库(辽宁分库)为基础,建设种质资源保存综合库;依托现有平台基础,根据不同种质资源保存方式,围绕提升保存能力,建设作物、林木、畜禽、水产等各类种质资源保存圃(场),构建种质资源保护体系。

3.2 强化种业科技创新平台建设

加强种业研发和技术创新平台建设,以辽宁省作物分子改良重点实验室为基础,重点开展作物基因型高通量精准鉴定、发掘优异基因、解析重要农艺性状形成的分子调控网络,为生物育种提供优异基因资源,突破关键育种技术,全面提升作物育种基础理论研究和应用技术水平。强化辽宁南繁育种技术基地和生物育种技术基地等配套设施建设。

3.3 提升种业科技自主创新能力

把提升原始创新能力摆在更加突出的位置[5],加大基础研究和应用基础研究投入,以种业关键技术原始创新为目标,重点研发不依赖受体基因型的高效遗传转化体系、新一代杂种优势利用技术、无基因型依赖高效基因组编辑技术、基因高效分型技术、预测精度大幅度提高的全基因组选择技术、染色体片段准确识别跟踪技术和快速育种等育种关键技术。瞄准辽宁农业产业集群和优势特色产业发展需求,规模化挖掘控制作物产量、品质、抗逆、养分高效利用等性状的基因。围绕以优质、高产、绿色环保、易机械化为主要育种目标,重点开展优质水稻、宜机收玉米、优质大豆、优质绿色蔬菜、高油酸花生等品种选育,培育一批有影响力、有代表性的新品种。