以利用促保护,提升种质资源保护和利用水平

   日期:2024-04-25     来源:生态环境部自然生态保护司    

  种质资源是生物多样性的重要组成部分,我国既是生物多样性大国,也是种质资源大国,作物、林木、畜禽、水产、农业微生物等种质资源非常丰富。然而,我国突破性种质资源的发掘与利用的成功案例还较少,存在不系统不全面、不能满足种业发展需求等问题。为了促进我国从种质资源大国向种质资源强国的转变,《中国生物多样性保护战略与行动计划(2023—2030年)》将种质资源可持续利用作为优先行动之一,明确指出“强化对生物资源的发掘、整理、检测、筛选和性状与功能评价”“促进产学研深度融合、育繁推一体化发展”,实现种质资源可持续利用的同时促进种质资源保护。

 

  一、种质资源的重要性

 

  种质资源是指具有实际或潜在利用价值的、携带生物信息的遗传物质及其载体,是人类社会生存与可持续发展不可或缺、生命科学原始创新及生物产业发展的物质基础。一个国家所拥有的种质资源的数量和质量,特别是对其特性和遗传规律了解的广度和深度,是衡量一个国家农业生物科学和作物育种水平高低的重要标志。习近平总书记强调,“一粒种子可以改变一个世界”。要提升我国种业的核心竞争力主要依靠品种的创新,而品种创新的关键则是占有尽可能多的优异种质资源。因此,“种业是农业的芯片,种质资源就是种业的芯片”。

 

  二、我国种质资源保护与利用现状

 

  我国是四大文明古国之一,是国际公认的农作物八大起源中心之一,也是世界重要的畜禽遗传资源中心和驯化起源中心,悠久的农业历史孕育了丰富的农业种质资源。据统计,我国有栽培作物455类1339种,野生近缘植物1930种,有中药资源种类12807种,经济树种1000种以上,畜禽品种948个。然而,随着社会经济的高速发展,新技术新品种的推广对农业种质资源威胁巨大,大量种质资源濒临灭绝。

 

  为了保护珍贵的农业种质资源,我国政府自20世纪50年代开始实施保护措施,目前已建成由1个长期库、1个复份库、10个中期库、72个种质圃和224个原生境保护点组成的国家级作物种质资源保护体系,保存作物种质资源54万余份,成为世界第二大资源宝库;建有10个国家级畜禽资源基因库、1个家养动物种质资源长期保存库、191个国家级保种场、25个国家级保护区,保存了159个国家级和449个省级品种,还保存冷冻精液、胚胎、体细胞等遗传材料127万份;建成了包括31家水产遗传育种中心、84家国家级水产原良种场的水产种质资源保护体系,保存总量80万份;我国现有1个国家级农业微生物菌种保藏管理中心,长期安全保藏农业微生物2.3万份,基本形成了农业微生物种质资源保护体系。

 

  我国农业的每一次重大突破,无不得益于关键性种质资源的发现、研究与利用。以袁隆平院士为代表的科学家,通过创制“野败型”“冈D型”“印水型”“红莲型”和“光温敏”不育系等新种质,使我国杂交水稻育种处于国际领先。李振声院士通过远缘杂交将偃麦草的抗病和抗逆基因转移到小麦当中,育成小偃系列小麦新品种,并衍生良种70多个,累计推广面积3亿亩以上,其中仅小偃6号就推广1.5亿亩,解决了小麦条锈病问题。利用我国丰富的地方品种资源,先后育成了农大3号、新杨绿壳等蛋鸡配套系和温氏新兴黄鸡、岭南黄鸡、雪山鸡等优质黄羽肉鸡新品种共计67个,使中国蛋鸡产业摆脱了对外国品种的依赖,并形成规模巨大的优质肉鸡产业。我国利用鱼类遗传资源育成的抗疱疹病毒病鲤鱼新品系等,大大减少了兽药的使用频率和使用量。这些种质资源发现与利用的成功案例,无不说明优良的农业种质资源是品种改良的基因源泉。

 

  三、加强我国种质资源可持续利用

 

  种质资源保护的最终目的是为了利用,只有实现保护与利用均衡发展,才能全面提升我国种质资源工作的水平。种质资源的可持续利用包括四个方面:

 

  一是深度挖掘种质资源的直接利用价值。种质资源是在农业文明的历史长河中与人文环境协同演变逐渐形成并适应于特定生态环境的生物类型,虽然大多数种质资源在历史发展进程中已不适应人类需求,但不同的种质资源具有独特的优良特性,深度发掘这些优良特性,继而开发出适应当前气候、环境以及现代人类健康需求的产品,不仅能够使古老的种质资源重新发挥作用,而且能够激励使用者保护好这些种质资源,从而促进种质资源的保护。

 

  二是持续开展种质资源的基因型与表型精准鉴定。虽然种质资源一般不如现代品种综合性状优良,但可能具有某个或几个优良性状,通过基因型与表型精准鉴定发掘出与优良性状相关的基因用于未来生物育种技术,将极大地促进生物产业的发展。因此,需要建立种质资源表型和基因型联合鉴定平台,开展全基因组中重要性状调控位点的深入分析,全面掌握其性状特征和优异性状遗传规律,建立表型、基因型深度挖掘的基因资源高通量发掘技术体系,实现优异基因资源的规模化和精准化发掘,将种质资源优势转化为基因优势,为支撑农业生物育种提供重要基因资源。

 

  三是传统与现代育种技术相结合提升种质资源利用效率。通过远缘杂交、理化诱变、杂交重组等传统技术与基因组编辑、生物合成等新型技术相结合,运用现代基因工程等高新技术,逐步破解遗传基础狭窄、突破性种质和育种材料匮乏的瓶颈问题,构建新种质创制与新品种培育紧密衔接的种质创新技术体系,加强种质资源原始创新力度,快速创制一批具有产业化开发利用价值的作物、畜禽、水产以及农业微生物突破性新种质,为支撑和引领种业科技原始创新奠定坚实基础。

 

  四是强化种质资源共享利用机制。通过建设种质资源基础网络系统、管理信息系统、物联网系统、表型数据自动采集系统和共享服务系统等遗传资源信息基础设施,建成全国性的农业种质资源管理、研发和共享的大数据平台,实现种质资源标准化、信息化、网络化和智能化的管理,为种质资源收集、保护、研究与利用提供支撑,为用户提供高效的种质资源信息和实物共享服务;建立多方参与、互惠互益的共享平台,实现惠益共享,提高种质资源的共享利用效率;鼓励公益性研究机构与种业企业在资源创新方面开展实质性合作,加速农业种质资源创新成果在种业创新中的转化应用。

 

  四、结语

 

  近年来,党中央、国务院高度重视种质资源保护和利用工作,习近平总书记多次强调种质资源保护的重要性。我国种质资源保护和利用虽然取得了举世瞩目的成就,但与习近平总书记“四个面向”的要求差距巨大。因此,我国种质资源工作应在坚持“应收尽收、应保尽保”的基础上,按照“保护优先、以利用促保护”的原则,实现种质资源保护与可持续利用的均衡发展,全面提升我国种质资源保护和利用水平。


 
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