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摘要:蔬菜是人們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚母笔称罚卟水a(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。20世紀(jì)50年代特別是改革開放以來(lái),中國(guó)的蔬菜產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展,在產(chǎn)值、出口量等方面均位居農(nóng)作物首位,已成為中國(guó)農(nóng)民增收、農(nóng)村發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),這其中離不開蔬菜育種科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和強(qiáng)力支撐。當(dāng)前,中國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)正面臨實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)刻,繼續(xù)大力發(fā)展蔬菜育種科學(xué)技術(shù)、推進(jìn)科技創(chuàng)新、促進(jìn)種業(yè)發(fā)展是其必由之路。本文回顧了中國(guó)蔬菜育種科學(xué)技術(shù)的發(fā)展歷程,總結(jié)了20世紀(jì)50年代以來(lái)中國(guó)蔬菜育種取得的成績(jī),如不斷壯大的科研隊(duì)伍和取得的一批重要科研成果,以及迅速發(fā)展的種業(yè)企業(yè)等;文章還對(duì)中國(guó)蔬菜育種科學(xué)技術(shù)的未來(lái)進(jìn)行了展望,根據(jù)中國(guó)蔬菜育種目前存在問(wèn)題及市場(chǎng)的需求,提出了今后應(yīng)重點(diǎn)做好的工作,包括建立新型蔬菜育種技術(shù)體系、加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究、做好種質(zhì)創(chuàng)新工作、規(guī)范蔬菜種業(yè)市場(chǎng)和保護(hù)育種者的知識(shí)產(chǎn)權(quán)等等。
關(guān)鍵詞:中國(guó);蔬菜育種科學(xué)技術(shù);發(fā)展歷程;未來(lái)展望
0引言
蔬菜育種學(xué)是研究蔬菜作物品種選育及良種繁育的一門科學(xué)。蔬菜育種是根據(jù)市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求,通過(guò)自交、雜交、回交、誘變、選擇等途徑改良蔬菜作物的遺傳特性,培育蔬菜新品種的工作[1,9]。蔬菜育種學(xué)的主要任務(wù)是以遺傳學(xué)為主要理論基礎(chǔ),科學(xué)地制定育種目標(biāo),采用適當(dāng)?shù)挠N途徑和方法,選育出優(yōu)質(zhì)、多抗、豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的蔬菜新品種,滿足市場(chǎng)需求,促進(jìn)蔬菜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和育種學(xué)科的技術(shù)進(jìn)步[3,5]。選育和推廣蔬菜良種是發(fā)展蔬菜產(chǎn)業(yè)的重要技術(shù)支撐。據(jù)農(nóng)業(yè)部估計(jì),在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展過(guò)程中,科技貢獻(xiàn)率約為56%,在諸多的科技因素中良種約占43%,蔬菜育種的作用也大致處于相同的水平。
1中國(guó)蔬菜育種發(fā)展的主要?dú)v程
中國(guó)蔬菜種質(zhì)資源豐富,育種歷史悠久。早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的古籍中就有關(guān)于蔬菜類型和品種的記載。歷代勞動(dòng)人民在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中,進(jìn)行有意或無(wú)意的人工選擇,創(chuàng)造出豐富多彩的蔬菜類型、種質(zhì)資源和原始品種,為中國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)為發(fā)展和品種改良提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是20世紀(jì)以前,中國(guó)蔬菜遺傳育種基本上處于傳統(tǒng)的重點(diǎn)試驗(yàn)科學(xué)階段,20世紀(jì)初特別是50年代以后,中國(guó)蔬菜育種才逐步向以近代遺傳學(xué)為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)科學(xué)轉(zhuǎn)變[5,9]。20世紀(jì)50年代特別是改革開放以來(lái),中國(guó)蔬菜育種得到迅速發(fā)展,在育種目標(biāo)上,90年代以前,主要以豐產(chǎn)為主要目標(biāo),要求育種新品種增產(chǎn)10%以上,以解決當(dāng)時(shí)市場(chǎng)蔬菜數(shù)量供應(yīng)不足的主要矛盾。90年代,開始注意多抗和優(yōu)質(zhì)的結(jié)合,要求培育出的新品種不僅抗病、抗逆而且要有良好的品質(zhì)。21世紀(jì)開始,隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高。蔬菜的育種目標(biāo)更重視優(yōu)良的品質(zhì)和良好的耐貯運(yùn)性以及類型的多樣化[4]。在育種技術(shù)和育種途徑上,50—60年代,主要是開展蔬菜地方品種資源的收集和整理、提供復(fù)壯,部分科研單位開展系統(tǒng)選擇育種。70年代,蔬菜雜種優(yōu)勢(shì)利用技術(shù)和雜種一代培育獲得迅速發(fā)展。80年代,有組織的系統(tǒng)開展了主要蔬菜的抗病育種,90年代開始特別是21世紀(jì)初以來(lái),常規(guī)的抗病育種技術(shù)、雜種優(yōu)勢(shì)技術(shù)與細(xì)胞工程、分子標(biāo)記等生物技術(shù)育種逐漸相結(jié)合,大大提高了育種效率,使中國(guó)蔬菜育種進(jìn)入現(xiàn)代育種新階段[2]。
2中國(guó)蔬菜育種的主要成就
20世紀(jì)50年代以來(lái),中國(guó)各級(jí)政府一直十分重視蔬菜育種工作。20世紀(jì)80年代以來(lái),科技部和農(nóng)業(yè)部一直把蔬菜育種列入國(guó)家重點(diǎn)科研項(xiàng)目,“973”計(jì)劃、“863”計(jì)劃,攻關(guān)計(jì)劃,國(guó)家自然科學(xué)基金,“948”項(xiàng)目、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、農(nóng)業(yè)行業(yè)專項(xiàng)等,都先后設(shè)有蔬菜育種相關(guān)的課題,資助的科研經(jīng)費(fèi)也逐漸增加。在各級(jí)政府的大力支持下,經(jīng)過(guò)幾代蔬菜育種科技人員的積極努力,中國(guó)蔬菜遺傳育種取得了舉世矚目的成就。
2.1建立起比較健全的蔬菜遺傳育種機(jī)構(gòu)及技術(shù)力量雄厚的科技隊(duì)伍
中國(guó)的作物遺傳育種工作主要在科研機(jī)構(gòu)和高等院校。目前,中國(guó)有179個(gè)從事蔬菜育種研究的地(市)級(jí)以上科研、教學(xué)單位,其中科研單位143個(gè),包括國(guó)家級(jí)蔬菜科研機(jī)構(gòu)1個(gè)、省(市、區(qū))級(jí)蔬菜研究所33個(gè)、地市級(jí)蔬菜研究所109個(gè);從事遺傳育種的科研人員(助研講師以上)有2046人,是世界上擁有從事蔬菜育種科技人員最多的國(guó)家(表1)。其中具有高級(jí)職稱的998人,約占育種科技人員總數(shù)的48.8%(表1和表2)[11]。蔬菜學(xué)博士生導(dǎo)師100余人,有3名從事蔬菜育種的專家當(dāng)選為中國(guó)工程院院士,他們是甘藍(lán)遺傳育種專家方智遠(yuǎn),黃瓜遺傳育種專家侯峰,西甜瓜遺傳育種專家吳明珠。設(shè)有蔬菜學(xué)專業(yè)的高等農(nóng)業(yè)院校有36個(gè)。每年畢業(yè)蔬菜學(xué)專業(yè)本科生1000余人,蔬菜學(xué)博士點(diǎn)22個(gè),每年畢業(yè)的蔬菜學(xué)專業(yè)博士生100余人,這表明中國(guó)蔬菜學(xué)科的科技隊(duì)伍實(shí)力雄厚,后繼有人。中國(guó)蔬菜學(xué)科的先驅(qū),如吳耕民(1896—1991)、李家文(1913—1980)、譚其猛(1914—1984)、李曙軒(1917—1990)等,為開創(chuàng)中國(guó)蔬菜學(xué)科做出了巨大貢獻(xiàn),他們的學(xué)術(shù)思想、著作、科研成果至今還在影響著蔬菜遺傳育種事業(yè)的發(fā)展。20世紀(jì)50—60年代培養(yǎng)的老一代蔬菜遺傳育種專家為中國(guó)蔬菜遺傳育種做出了重大貢獻(xiàn),他們中絕大多數(shù)雖然已不在第一線工作,但仍在以不同方式支持著蔬菜遺傳育種工作的發(fā)展。改革開放以來(lái)培養(yǎng)出來(lái)的中青年科技人才,他們中很多人具有博士學(xué)位,相當(dāng)多的人員有國(guó)外學(xué)習(xí)經(jīng)歷,掌握了許多新的育種理論和技術(shù),他們已成為中國(guó)現(xiàn)代蔬菜遺傳育種的中堅(jiān)和新生力量。
2.2蔬菜種業(yè)初具規(guī)模
20世紀(jì)80年代以前,蔬菜良種繁育和推廣與其他農(nóng)作物一樣,實(shí)行“四自一輔”政策,即農(nóng)民及其合作組織“自選、自繁、自留、自用”為主,國(guó)家調(diào)劑為輔。80年代開始,當(dāng)時(shí)科技體制改革鼓勵(lì)育種科研單位成立蔬菜種子企業(yè),將自己育成的品種進(jìn)入市場(chǎng)轉(zhuǎn)化,促進(jìn)育成品種的推廣應(yīng)用。90年代后期開始,國(guó)營(yíng)種子公司基本退出市場(chǎng),而民營(yíng)種子公司快速建立、發(fā)展。2014年中國(guó)有6500多家農(nóng)作物種子企業(yè),其中蔬菜種子企業(yè)約5000家。以農(nóng)業(yè)科研院校(所)背景的蔬菜種業(yè)企業(yè)技術(shù)上有科研單位作為依靠,具有育種實(shí)力,育成品種數(shù)量多,初步形成中蔬、京研、津研、湘研等品牌,目前營(yíng)業(yè)額最多的已達(dá)一億元左右,營(yíng)業(yè)額在2000萬(wàn)~5000萬(wàn)的有10余家。民營(yíng)育種型企業(yè)規(guī)模較大、年銷售額在5000萬(wàn)左右的有5~8家[2,10]。據(jù)中國(guó)種子公司有關(guān)部門估計(jì),中國(guó)蔬菜種業(yè)產(chǎn)值已達(dá)120億~150億元,而且還有很大的發(fā)展?jié)摿ΑV袊?guó)已然成為蔬菜種業(yè)大國(guó)。2.3取得了一批重要科研成果據(jù)統(tǒng)計(jì),1978—2015年國(guó)家科技部頒發(fā)的110余項(xiàng)蔬菜學(xué)科國(guó)家級(jí)科技成果獎(jiǎng)勵(lì)中,約80%以上與遺傳育種有關(guān);21項(xiàng)與蔬菜學(xué)科有關(guān)的國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)中,19項(xiàng)與遺傳育種有關(guān)。主要研究成果具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
2.3.1種質(zhì)資源收集保存與優(yōu)異種質(zhì)創(chuàng)新成績(jī)顯著
20世紀(jì)50年代以來(lái),農(nóng)業(yè)部多次組織各省(市、區(qū))幾百名科技人員對(duì)中國(guó)地方蔬菜品種資源進(jìn)行調(diào)查、搜集、整理、評(píng)價(jià),還先后組織專家對(duì)云南、西藏、神農(nóng)架等邊遠(yuǎn)地區(qū)的蔬菜種質(zhì)資源進(jìn)行重點(diǎn)考察。到2012年,在國(guó)家蔬菜種質(zhì)資源中期庫(kù),已保存蔬菜種質(zhì)資源30493份,連同西甜瓜種質(zhì)資源庫(kù)、水生蔬菜種質(zhì)資源圃、無(wú)性繁殖蔬菜種質(zhì)資源圃,一共保存蔬菜種質(zhì)資源36351份,在世界各國(guó)中僅次于美國(guó)、俄羅斯,名列第三。近年來(lái),種質(zhì)創(chuàng)新取得了顯著進(jìn)展。初步構(gòu)建出大白菜、黃瓜、蘿卜、胡蘿卜核心種質(zhì),通過(guò)遠(yuǎn)緣雜交從野生黃瓜、野生番茄中挖掘出抗病、抗逆基因用于育種。經(jīng)過(guò)常規(guī)的系統(tǒng)篩選、配合力測(cè)定結(jié)合分子標(biāo)記選擇,獲得400多份聚合3~6個(gè)優(yōu)良性狀的白菜、甘藍(lán)、番茄、黃瓜、辣椒等蔬菜育種材料,有的已成為主要蔬菜作物雜交育種的骨干親本。
2.3.2蔬菜育種技術(shù)得到快速進(jìn)步
中國(guó)的蔬菜育種技術(shù)與時(shí)俱進(jìn),選擇育種、雜交育種等常規(guī)育種技術(shù),正在與細(xì)胞工程育種、分子育種技術(shù)相結(jié)合,逐步改變過(guò)去基本上靠育種人員經(jīng)驗(yàn)的傳統(tǒng)育種狀態(tài)。蔬菜雜種優(yōu)勢(shì)利用技術(shù)在20世紀(jì)70年代獲得突破以后,現(xiàn)已在30余種蔬菜育種中得到應(yīng)用。大白菜、甘藍(lán)、黃瓜、番茄、辣椒、茄子和花椰菜等主要蔬菜作物新品種80%~90%為雜交一代品種。十字花科蔬菜自交不親和系、親和系、瓜類雌性系得到規(guī)模化應(yīng)用。中國(guó)育種科技人員發(fā)現(xiàn)的白菜、甘藍(lán)顯性核基因雄性不育材料、蘿卜核質(zhì)互作雄性不育材料已在實(shí)際育種中應(yīng)用。引進(jìn)白菜、甘藍(lán)的Ogura蘿卜胞質(zhì)雄性不育系以及培育出的辣椒、胡蘿卜、洋蔥、大蔥、韭菜等雄性不育系,蘆筍、菠菜雌株系也已成功得到利用。20世紀(jì)80年代以來(lái),主要蔬菜作物抗病育種技術(shù)成效顯著,已制定了主要蔬菜作物30余種病害規(guī)范化的苗期單抗或多抗人工接種鑒定技術(shù)規(guī)程。目前,主要蔬菜作物的主栽品種大部分可抗2~4種病害,如可抗4~6種病害的黃瓜、番茄,抗2~4種病害的白菜、辣椒、甘藍(lán)等[7]。抗逆育種、品質(zhì)育種技術(shù)也取得顯著成效。初步研究制定出耐低溫、耐弱光、耐高溫、耐未熟抽薹、耐貯運(yùn)等20余種抗逆性鑒定技術(shù)規(guī)程,以及多項(xiàng)主要蔬菜產(chǎn)品器官商品品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的鑒定技術(shù)規(guī)程,為抗逆、品質(zhì)育種提供了技術(shù)支持。培育出適于春季低溫條件下栽培的優(yōu)質(zhì)、耐未熟抽薹的大白菜、甘藍(lán)、蘿卜品種;適于設(shè)施栽培的耐低溫、弱光的番茄、辣椒、西葫蘆、茄子品種;商品品質(zhì)性狀好、耐貯運(yùn)的番茄、甘藍(lán)、甜辣椒等;色素含量高、品質(zhì)優(yōu)的番茄、辣椒以及橘紅心白菜等;糖分含量高的西瓜、甜瓜;風(fēng)味優(yōu)良的番茄、黃瓜等。分子標(biāo)記輔助育種取得重要進(jìn)展,黃瓜、西瓜、番茄、白菜、甘藍(lán)、甜椒等主要蔬菜作物已構(gòu)建了一批高密度的分子遺傳圖譜。獲得了一批與抗病、抗逆、品質(zhì)、雄性不育等40余種重要性狀緊密連鎖的分子標(biāo)記,用于輔助選擇的準(zhǔn)確率達(dá)到85%以上。轉(zhuǎn)基因蔬菜育種技術(shù)不斷提高,轉(zhuǎn)化體系不斷完善。轉(zhuǎn)Bt抗蟲甘藍(lán)、青花菜、大白菜等均已獲得成功并顯示良好的抗蟲性。甜椒、番茄、菜心抗病毒病基因工程,轉(zhuǎn)基因耐貯番茄、青花菜研究工作取得新進(jìn)展,為蔬菜基因工程育種研究提供了技術(shù)儲(chǔ)備。細(xì)胞工程技術(shù)已經(jīng)成為提高育種效率的重要途徑。利用花藥培養(yǎng)已經(jīng)培育出甜椒新品種,小孢子培養(yǎng)技術(shù)已在大白菜、甘藍(lán)、辣椒、青花菜、茄子等作物中獲得成功。原生質(zhì)體融合技術(shù)已成功用于改良普通白菜胞質(zhì)雄性不育系。黃瓜等瓜類作物未受精子房培養(yǎng)已獲得成功。
2.3.3應(yīng)用基礎(chǔ)研究取得長(zhǎng)足進(jìn)步
深入研究了主要蔬菜作物生長(zhǎng)發(fā)育特性和對(duì)環(huán)境條件的需求,明確了一些重要經(jīng)濟(jì)性狀和農(nóng)藝性狀在雜種后代的遺傳表現(xiàn),研究了主要蔬菜作物病蟲害的種群和生理小種(株系)分化情況,為育種材料篩選、雜交組合的選配提供了理論指導(dǎo)。特別是近年來(lái)一些重要蔬菜作物的基因組學(xué)研究取得重要突破。2009年起,由中國(guó)有關(guān)科研教學(xué)單位主持或參與國(guó)際合作完成了黃瓜、白菜、馬鈴薯、番茄、西瓜、甘藍(lán)等基因組測(cè)序和一批重要育種材料的重測(cè)序,構(gòu)建了黃瓜、大白菜、番茄、西瓜、甘藍(lán)等主要蔬菜高密度SNP遺傳連鎖圖譜。標(biāo)記定位了一批與抗病性、品質(zhì)、產(chǎn)量等性狀相關(guān)的基因位點(diǎn),克隆了一批與育性、抗性和品質(zhì)相關(guān)的基因,促進(jìn)傳統(tǒng)育種技術(shù)向應(yīng)用基因組輔助的現(xiàn)代分子育種技術(shù)轉(zhuǎn)變。近年來(lái),以應(yīng)用基礎(chǔ)研究為主要內(nèi)容的學(xué)術(shù)論文不斷增加,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2011、2012、2013、2014年中國(guó)發(fā)表蔬菜學(xué)有關(guān)的SCI論文分別為143、192、249、556篇,2015年增加到603篇,這些論文中,很多是與蔬菜遺傳育種相關(guān)的論文,而且有的發(fā)表在Nature、Science等國(guó)際頂尖刊物上。在國(guó)內(nèi)期刊《園藝學(xué)報(bào)》上,2015年發(fā)表與蔬菜學(xué)有關(guān)的250篇文章中,41.2%與蔬菜遺傳育種有關(guān)。
2.3.4育成一大批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的優(yōu)良品種
據(jù)統(tǒng)計(jì),1978—2012年,國(guó)家及各省(市、區(qū))育成通過(guò)審定(認(rèn)定、登記、鑒定)的30余種蔬菜新品種4825個(gè)(表3)[12]。這些新品種加上一些傳統(tǒng)的地方優(yōu)良品種,在中國(guó)蔬菜生產(chǎn)中約占全國(guó)蔬菜栽培面積的80%。尤其是中國(guó)自己已育成的黃瓜、辣椒、秋大白菜、早熟春甘藍(lán)、秋蘿卜等大宗蔬菜新品種在市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位。
3展望
蔬菜是人們?nèi)粘I钪胁豢扇鄙俚母笔称贰8母镩_放以來(lái),中國(guó)的蔬菜產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展,據(jù)國(guó)家農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì),2014年中國(guó)蔬菜播種面積已達(dá)0.21億hm2,總產(chǎn)量約7.58億t,產(chǎn)值約1.3萬(wàn)億元,在農(nóng)作物中占第一位。出口量976.1萬(wàn)t,出口額125.0億美元,貿(mào)易順差119.9億美元,亦在農(nóng)作物中占第一位。蔬菜產(chǎn)業(yè)對(duì)農(nóng)民人均收入貢獻(xiàn)超過(guò)1000元,估計(jì)全國(guó)約有超過(guò)1億人口從事蔬菜生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、加工等蔬菜產(chǎn)業(yè)活動(dòng)\。因此,蔬菜產(chǎn)業(yè)已成為中國(guó)農(nóng)民增收,農(nóng)村發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),在國(guó)民經(jīng)濟(jì)特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占十分重要的地位。目前中國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)正處于轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)刻,國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家農(nóng)業(yè)部的《全國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2011—2020)》指出,到2020年中國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略是:穩(wěn)定面積、提高單產(chǎn)、降低損耗、增加效益[6]。要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),科技創(chuàng)新特別是蔬菜種業(yè)發(fā)展是關(guān)鍵。因此,做好蔬菜育種、發(fā)展民族種業(yè)是提高人民生活水平和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大需求。中國(guó)蔬菜育種雖已取得顯著成就,但還存在不少問(wèn)題,主要表現(xiàn)在:基礎(chǔ)研究比較薄弱;優(yōu)異種質(zhì)資源缺乏,育種原始創(chuàng)新不夠;生物技術(shù)育種與常規(guī)育種結(jié)合不緊密;育種者的知識(shí)產(chǎn)權(quán)常得不到保障;育種技術(shù)體系不完善,產(chǎn)學(xué)研結(jié)合不緊密;蔬菜種業(yè)面臨國(guó)外跨國(guó)種子企業(yè)的挑戰(zhàn)等。根據(jù)中國(guó)蔬菜育種目前存在問(wèn)題及市場(chǎng)的需求,今后應(yīng)重點(diǎn)做好以下幾個(gè)方面工作。
3.1建立更為完善、分工明確的產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的新型蔬菜育種技術(shù)體系
2011年,《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快推進(jìn)現(xiàn)代化農(nóng)作物種業(yè)發(fā)展的意見》(國(guó)發(fā)(20011)8號(hào))提出的建立企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的種業(yè)體系,為中國(guó)建立新型蔬菜育種技術(shù)體系提出了明確的方向,但鑒于中國(guó)當(dāng)前的實(shí)際情況,實(shí)現(xiàn)這一新型育種技術(shù)體系需要一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的過(guò)渡時(shí)期。在這段時(shí)間內(nèi),國(guó)家通過(guò)科研項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)繼續(xù)支持科研單位的育種,大力支持各科研單位在育種科研工作中的分工協(xié)作,不同的科研單位根據(jù)已有基礎(chǔ)和當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)需求在育種作物、研究?jī)?nèi)容上作適當(dāng)分工;對(duì)不同類型人才業(yè)績(jī)實(shí)行分類評(píng)價(jià)機(jī)制,加強(qiáng)青年科技人才的培養(yǎng);同時(shí)鼓勵(lì)科研單位及科技人員與企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,為企業(yè)逐步成為創(chuàng)新主體創(chuàng)造條件。在這段時(shí)間內(nèi)應(yīng)大力扶持一批基礎(chǔ)條件好,管理能力、運(yùn)行機(jī)制較完善,有一定育種實(shí)力的企業(yè)的發(fā)展。高等農(nóng)業(yè)院校在人才培養(yǎng)上應(yīng)重視理論與實(shí)踐,為蔬菜遺傳育種不斷輸送有理論知識(shí)又能在育種實(shí)踐中創(chuàng)新實(shí)干的優(yōu)秀人才[4,8]。盡管中國(guó)蔬菜種子企業(yè)普遍規(guī)模不大,但中國(guó)巨大蔬菜種子市場(chǎng)為企業(yè)發(fā)展提供了良好的契機(jī)。應(yīng)引導(dǎo)現(xiàn)有種子企業(yè)有長(zhǎng)遠(yuǎn)眼光,以誠(chéng)信為本,加強(qiáng)與科研育種單位的合作,提高管理水平。要根據(jù)企業(yè)自身?xiàng)l件,走育、繁、銷專業(yè)化分工的道路。基礎(chǔ)條件好的企業(yè),要加大自身育種的力度,培育出更多有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的蔬菜品種。政府要采取切實(shí)措施支持并整合一批研發(fā)能力強(qiáng)、誠(chéng)信度高的種子企業(yè),使中國(guó)逐步形成一批能與國(guó)外種子公司抗衡的大型民族種子企業(yè)[8,10]。要支持種子企業(yè)與科研單位的合作,一旦條件成熟育種科研單位與企業(yè)形成分工明確的局面,科研單位以相關(guān)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究、種質(zhì)資源創(chuàng)新、育種技術(shù)研究為主,企業(yè)以高效商業(yè)化育種、蔬菜新品種的全國(guó)或全球鑒定體系建立、良種繁育推廣為主,形成分工明確,職責(zé)分明的新型的產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的育種技術(shù)體系。
3.2加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究深入研究
主要蔬菜作物的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律及對(duì)環(huán)境條件的需求,重要性狀的遺傳規(guī)律,研究產(chǎn)量、品質(zhì)、抗病抗逆等重要性狀形成的分子機(jī)理,為育種實(shí)踐提供理論依據(jù);開展重要性狀基因的精細(xì)定位與克隆,研究雜種優(yōu)勢(shì)的機(jī)理和預(yù)測(cè);構(gòu)建主要蔬菜作物雜種優(yōu)勢(shì)群,研究骨干親本形成的分子遺傳機(jī)制等,克服育種中組合選配和親本篩選工作中的盲目性,提高育種效率。
3.3進(jìn)一步重視國(guó)內(nèi)外種質(zhì)資源的搜集、保存、評(píng)價(jià)和優(yōu)異種質(zhì)創(chuàng)新利用工作
要繼續(xù)進(jìn)行國(guó)內(nèi)地方栽培品種、野生、半野生蔬菜種質(zhì)資源的搜集和保存,有重點(diǎn)地分期分批對(duì)現(xiàn)有保存的蔬菜種質(zhì)進(jìn)行深入研究。加強(qiáng)主要蔬菜功能基因組學(xué)、分子育種技術(shù)研究,提高優(yōu)異基因資源挖掘效率,采用常規(guī)育種與分子育種相結(jié)合的聚合育種途徑,創(chuàng)制出更多聚合多種優(yōu)異性狀的優(yōu)異種質(zhì)。針對(duì)中國(guó)種質(zhì)資源庫(kù)中國(guó)外蔬菜種質(zhì)資源少的問(wèn)題,要抓緊組織力量,通過(guò)多種手段和途徑加強(qiáng)對(duì)國(guó)外蔬菜種質(zhì)資源的搜集,刻不容緩地?cái)U(kuò)大和豐富中國(guó)蔬菜種質(zhì)資源庫(kù)。
3.4加強(qiáng)育種新技術(shù)研究,提高育種效率
提升傳統(tǒng)的常規(guī)育種技術(shù)。進(jìn)一步完善抗病、抗逆、品質(zhì)等主要育種目標(biāo)性狀的鑒定、篩選技術(shù)。探索雜種優(yōu)勢(shì)的形成的分子機(jī)制,研究骨干親本早期預(yù)測(cè)創(chuàng)制技術(shù)及優(yōu)良雜交組合的定向選配技術(shù)。創(chuàng)造更多優(yōu)良的雄性不育系、雌性系、雌株系、自交親和與自交不親和系。研究全基因組背景選擇技術(shù)。利用覆蓋全基因組的高密度分子標(biāo)記在基因組水平對(duì)個(gè)體遺傳信息進(jìn)行評(píng)估,建立主要蔬菜作物全基因組背景選擇技術(shù)體系,在早期通過(guò)對(duì)全基因組遺傳信息的精確判定,選擇具有優(yōu)良遺傳背景的后代,縮短目標(biāo)性狀轉(zhuǎn)育篩選周期。研究主要蔬菜作物分子設(shè)計(jì)育種技術(shù)。利用主要蔬菜基因組測(cè)序的研究成果,開發(fā)更多與重要農(nóng)藝性狀緊密連鎖的分子標(biāo)記和高效分子標(biāo)記檢測(cè)技術(shù)。開展主要蔬菜作物重要農(nóng)藝性狀的分子設(shè)計(jì)育種,實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)遺傳改良向分子設(shè)計(jì)育種的轉(zhuǎn)變。繼續(xù)開展主要蔬菜大、小孢子培養(yǎng)等單倍體育種技術(shù)研究,優(yōu)化培養(yǎng)條件,研究規(guī)模化小孢子快速提取技術(shù),突破單倍體育種技術(shù)的基因型障礙等難題,快速獲得純合的DH系,建立大規(guī)模、高效單倍體育種技術(shù)體系。通過(guò)胚培養(yǎng)、原生質(zhì)體培養(yǎng)、體細(xì)胞融合等細(xì)胞工程技術(shù),并與分子標(biāo)記選擇相結(jié)合,提高遠(yuǎn)緣雜交的成功率。加速遠(yuǎn)緣物種優(yōu)異目標(biāo)性狀導(dǎo)入和純合速度,提高創(chuàng)新種質(zhì)效率。建立突變體群體,篩選具有豐富遺傳多樣性的新種質(zhì)。開展抗蟲、抗病、抗逆、高品質(zhì)等性狀轉(zhuǎn)基因育種研究,為基因工程育種提供技術(shù)儲(chǔ)備。
3.5不斷培育出滿足生產(chǎn)和消費(fèi)多樣化需求的新品種
優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、抗病、抗逆雖仍然是總的育種目標(biāo),但應(yīng)按產(chǎn)業(yè)發(fā)展和人們的需求賦予新的內(nèi)涵:品質(zhì)育種目標(biāo)不僅僅在于商品的形狀、顏色、大小等外觀性狀,還要注重內(nèi)在的營(yíng)養(yǎng)成分含量和風(fēng)味品質(zhì)。為了提高蔬菜單位面積產(chǎn)量,豐產(chǎn)仍然是育種的重要目標(biāo),但應(yīng)重視品質(zhì)特別優(yōu)良、對(duì)某些特殊病害或逆境有顯著抗性的品種的培育。在抗病抗逆育種目標(biāo)上,在開展對(duì)傳統(tǒng)病害抗性育種的同時(shí),要特別重視開展對(duì)新流行病害如番茄黃化萎蔫病毒、十字花科蔬菜根腫病、甘藍(lán)枯萎病、黑腐病等的抗病育種。重視反季節(jié)栽培時(shí)應(yīng)對(duì)低溫、高溫等災(zāi)害性天氣的育種。為滿足蔬菜栽培方式的變化,應(yīng)更重視專用品種的選育。如長(zhǎng)季節(jié)栽培、耐低溫弱光、可抗多種病害的設(shè)施專用品種、耐裂球(果)、適于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)膶S闷贩N、加工出口創(chuàng)匯專用品種、適于機(jī)械化收獲專用品種等。適當(dāng)擴(kuò)大育種蔬菜種類,以滿足市場(chǎng)對(duì)蔬菜多樣化的需求。加強(qiáng)胡蘿卜、洋蔥、生菜、菠菜、芥菜、芹菜、大蔥、大蒜、蓮藕等市場(chǎng)潛力大、育種能力弱的蔬菜作物的育種,育種實(shí)力強(qiáng)的單位要及早安排針對(duì)國(guó)外特定地區(qū)的育種,使中國(guó)更多的蔬菜種子進(jìn)入國(guó)際種業(yè)市場(chǎng)。
3.6進(jìn)一步規(guī)范蔬菜種業(yè)市場(chǎng)的管理,更好的保護(hù)育種者的知識(shí)產(chǎn)權(quán)
根據(jù)新修訂種子法,盡快開展對(duì)主要蔬菜新作物實(shí)施登記制度。加強(qiáng)具有“植物新品種權(quán)”的品種和育種材料的保護(hù),加大對(duì)侵犯品種權(quán)行為的處罰力度,規(guī)范種子市場(chǎng)秩序。增加誠(chéng)信度和服務(wù)意識(shí),提高中國(guó)蔬菜種子業(yè)信譽(yù),促進(jìn)種業(yè)健康發(fā)展。總之,中國(guó)是世界上第一蔬菜生產(chǎn)大國(guó),是世界上蔬菜用種量最大的國(guó)家,而且隨著“一帶一路”改革開放的進(jìn)一步深入,中國(guó)種業(yè)必將走向世界。因此,中國(guó)蔬菜育種有廣闊的市場(chǎng)空間;中國(guó)有豐富的蔬菜種質(zhì)資源,有強(qiáng)有力的蔬菜育種機(jī)構(gòu)和雄厚的育種技術(shù)力量,一百余家蔬菜育種科研教學(xué)機(jī)構(gòu),2000多名蔬菜科技人員,發(fā)展壯大中的民族種子企業(yè)為現(xiàn)代蔬菜育種提供有力保障。在各級(jí)政府的大力支持和全國(guó)蔬菜科技人員的努力下,中國(guó)蔬菜育種將取得更快、更健康的發(fā)展,為蔬菜產(chǎn)業(yè)和科技發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
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作者:方智遠(yuǎn) 單位:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所