保护优良农业种质资源 四川开建种子“诺亚方舟”

一些珍稀资源很可能将在地球上消失，怎么办？优良农业种质资源用于育种的不到10%，怎么办？

“这相当于种子的‘诺亚方舟’！”2020年12月31日，四川省种质资源中心库在邛崃市天府现代种业园正式开工，省农科院副院长杨武云激动不已。

该项目建成后，将成为国内唯一的省级综合性种质资源库。

种质资源是生物体亲代传递给子代的遗传物质，是保障国家粮食安全与重要农产品供给的战略性资源，被喻为农业的“芯片”。不久前召开的中央经济工作会议将“解决好种子和耕地问题”纳入今年八大重点任务之一。□四川日报全媒体记者史晓露

A为什么建

种质资源保存方式落后，一些珍稀资源正在消失

得知四川省种质资源中心库开工的消息，省农科院作物所副研究员、水稻育种专家罗大刚难掩兴奋。他早就盼望着，为他照管了30多年的水稻种子换个“新家”。

在省农科院作物所的一间储藏室里，记者见到，一部分种子用口袋、纸袋密封后码放在存放架上，还有一部分存进了冰柜和冰箱。“这些保种方式都比较传统，温度、湿度不能很好控制，最多存5年就要繁种一次。”罗大刚说。

保存方式和设施设备落后，也是全省种质资源保护的普遍现状。“全省的种质资源分散保存在各科研院校和部分育种家手中，保存数量小而分散，资源种类不全，优良资源发掘利用效率低。”省农业农村厅种业发展处处长杨春国介绍，以水产种质资源为例，目前多以活体方式保存，缺乏冻精、受精卵、胚胎、DNA等现代化保存方式。

由于缺乏保护和发掘，一些优异性状和基因资源也正在丢失。2019年11月，省农科院生物技术核技术研究所的余桂容博士在宜宾长宁县梅硐镇进行野外调查时，发现了一种优质糯玉米。“该品种糯性强、口感好，且维生素、微量元素丰富。”余桂容说，该种子只存于当地一户农家中，再不保存起来，很可能就将在地球上消失。余桂容把种子带回成都，决定先把优质基因上交到国家种质资源长期库保存。

2018年我省启动农作物种质资源系统调查与抢救性收集行动，搜集到的上千份资源，许多具有极高的利用价值，但情况不容乐观：珍贵的古稻品种“米易梯田红米”目前仅存于米易县新山傈僳族乡；久负盛名的四川麻鸭、金阳丝毛鸡、彭县黄鸡、四川白兔等地方品种也濒临灭绝……

B如何建设

落户国家级种业园区，是国家种质资源库重要部分

四川省种质资源中心库位于邛崃天府现代种业园核心区内，项目占地10亩左右，总投资9223万元，预计2023年建成并投用。

在杨春国看来，选址邛崃，因为这里具有得天独厚的优势。邛崃是“国家级杂交水稻种子生产基地”，制种面积和制种量居成都第一。

天府现代种业园是国家首批布局的5个以种业为主导产业的现代农业产业园之一，也是西南地区唯一一个。该园区立足建设“中国西南种业中心”，将搭建起四川省种质资源中心库、四川省水稻产业技术应用研究院、西南种业创新孵化中心等“一库一院五中心”重大功能平台，未来将成为集科技研发、双创孵化、博览交易为一体的种业经济新高地。“相当于构建起了种业的保、育、测、繁的产业集群。”杨春国说。

四川省种质资源中心库是综合性保存库，涵盖农林牧渔草，集收集保存、研究利用与科普展示功能“三位一体”。“不仅立足四川，还将辐射西南，成为国家种质资源库的重要组成部分。”杨春国介绍，按规划设计，中心库可保存农作物（含林草）种子资源52.4万份，保存畜禽基因资源105万剂，保存水产基因资源26万剂。

杨武云介绍，种子在保存过程中会自然衰老，需要通过先进技术手段让种子持续保持活力。不同物种的种质资源，保存方式又存在差异。因此，需要通过长期库、中期库、试管苗库、超低温库、DNA库等进行分区分类保存。

具体来看，植物种质资源中有性繁殖作物通常以种子方式，需要放入低温种子库进行保存；无性繁殖植物、野生珍稀濒危植物等通常在种质资源圃、植物园、原位保护点（区）进行培育保存，或通过试管苗库、超低温库、DNA库进行保存；水产、畜禽物种的种质资源则以活体保存、细胞保存和分子(DNA)等保存方式为主。

长期库要满足未来50年的需求，中期库要考虑满足未来30年以上的需求。“温度、湿度的控制很重要。”杨武云介绍，库内的温度和相对湿度越低，种子的安全贮藏期越长，比如长期储存种子冷库，库内温度要在-18℃以下，库内相对湿度应低于50%，种子理论上可以保存50年。

C有何作用

提升保存数量和水平，促进良种选育实现新突破

“农业每次质的飞跃，都是种子变革主导，没有现代种业的支撑就没有农业的现代化。”省委农办主任、省农业农村厅厅长杨秀彬表示，该项目建成后，将填补我省没有现代种质资源库的空白，对四川乃至西南地区种质资源保护与利用、推动现代种业育种创新、保障粮食安全和主要农产品供给产生重大影响。

从功能上看，四川省种质资源中心库承担着种质资源收集、中期保存、特性鉴定、繁殖和分发等功能。省农科院院长牟锦毅认为，建好种质资源库一方面可以把传统优质的种质资源保留下来，提高全省种质资源保存的数量和水平，避免珍贵、特异、野生和地方品种资源的消亡。另一方面，种质资源保存可以为育种提供支撑。

以粮食作物为例，近年来，省农科院水稻育种团队以引进香稻资源与地方优异资源结合育成长粒香型不育系，选育以“川优6203”为代表的新品种集优质高产高效性状于一体，改变了四川不产优米的历史。小麦育种团队将节节麦野生资源与地方优异资源人工合成新种质，育成新品种解决了小麦抗病高产抗穗发芽的问题，创造南方亩产792.8公斤的高产纪录。玉米育种团队以引进的温带种质资源改良山区常用自交系，育成耐瘠高产新自交系及系列品种，创造了南方亩产1282公斤高产纪录。

瞄准天府现代种业园的资源优势，水稻育种专家、四川农业大学水稻研究所原所长李平教授和团队已经把办公室搬到了天府现代种业园，“利用种质资源库中保存的资源，可以广泛寻找影响水稻高产、稳产和品质的功能基因，让我们的品种在保持高产的前提下，实现好看、好吃、好种和好卖的综合提升。”

此外，通过对“川字号”种质资源的保护与开发利用，也有助于培育“川字号”优势特色产业，擦亮四川农业大省金字招牌。

以生猪产业为例，四川是全国生猪第一大省，但川内90%的仔猪属于洋种猪的后代。“本土黑猪虽然存在生长速度不快、肥肉率较高、出肉率偏低等短板，但肉质好、风味优。”四川农业大学教授姜延志说，2015年以来，他们利用巴克夏猪和成华猪杂交选育出天府黑猪，实现生长周期缩短2个月，性能提高30%以上，“建立种质资源库，通过国内外引种，可以为育种提供丰富的材料，本土黑猪的良种选育也将进一步加速。”

D如何利用

鉴定评价种质资源，建立共享机制提高利用率

“当前用于品种改良的水稻种质资源只占5%。”李平说，还有95%的品种资源的特征特性、优异基因情况不明。

保存不是目的，重要的是充分利用，为农业生产服务。然而，由于信息共享机制不完善、科研投入不足、技术实力不强等因素，当前对种质资源的深度挖掘不够，优异基因利用率还很低。前期调研发现，目前全省应用于育种创新的农业种质资源不到10%。

“虽然我国已建立中国作物种质资源信息网，但涵盖品种太多，无法反映西南地区品种资源特色，研究还不够深入。”李平说，四川种质资源库可对地方品种做精细研究。

种质资源研究属于基础性工作，投入大，且难出成果。“当前对企业育种的支持力度不大，他们都不愿意搞鉴定评价，基因测序、分子育种方面的科研实力不强，这也是四川的短板。”杨春国介绍。

“种质资源中藏着哪些东西，要先搞清楚。”杨武云说，未来将对入库资源开展一次大规模的品种筛查和鉴定评价，特别是要以地方品种为重点，发掘出四川本土的特殊优良基因，为育种服务。

以农作物为例，除了通过田间种植鉴定性状外，还将对品种资源进行基因组测序，再把有用的资源分享给育种专家。“基因分析可以大大提高资源研究效率，通过基因组测序先把特性特征摸个家底，也可以为分子设计育种提供基础。”李平说。

牟锦毅透露，省农科院将与国内基因测序龙头企业深圳华大基因合作。

种质资源的保护和利用属于公益性事业。按照相关法规，对于符合条件的从事科研或育种的单位和个人，种质资源中期库应当免费为申请者提供适量种质材料。作为种质资源中期库，四川省种质资源中心库也将加强信息共享，建立全省种质信息网络系统。“每一份种质资源的情况，例如性状表现、特征特性、优良基因等信息，育种家都可以在网站查询、下载。”牟锦毅说，我省将研究成立种质资源保护与利用管理委员会、专家理事会等，构建完善的中期库运行机制。