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打好熱帶作物種質(zhì)“芯片”守護(hù)戰(zhàn)

2025-10-09 09:36來(lái)源:科技日?qǐng)?bào) 編輯:李方冰

走進(jìn)云南省紅河熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所的試驗(yàn)種植基地,連片的油梨樹(shù)在陽(yáng)光下枝葉搖曳,累累碩果格外醒目。油梨創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)副研究員鄧成菊和同事穿梭林間,記錄著數(shù)據(jù)。

近年來(lái),油梨在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)備受追捧,我國(guó)油梨種植技術(shù)已取得突破。然而,鄧成菊告訴記者,油梨優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源稀缺,產(chǎn)業(yè)主要依賴(lài)進(jìn)口品種——“哈斯”。

熱帶作物種質(zhì)資源被譽(yù)為熱帶農(nóng)業(yè)創(chuàng)新和農(nóng)產(chǎn)品供給安全的“芯片”。當(dāng)前,全球種業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇、資源流失風(fēng)險(xiǎn)加大,如何守護(hù)好這一戰(zhàn)略資源,成為熱帶農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的重要課題。

攥緊熱帶農(nóng)業(yè)的未來(lái)

在當(dāng)今全球農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中,種質(zhì)資源已成為決勝關(guān)鍵。攥緊種質(zhì)資源,就是攥緊熱帶農(nóng)業(yè)的未來(lái)。作為熱帶作物生產(chǎn)與消費(fèi)大國(guó),我國(guó)天然橡膠、荔枝、龍眼等產(chǎn)業(yè)規(guī)模領(lǐng)跑世界,而支撐這些產(chǎn)業(yè)發(fā)展的正是保存總量穩(wěn)步提高的熱帶作物種質(zhì)資源。

“天然橡膠是國(guó)家重要戰(zhàn)略物資,汽車(chē)輪胎、航空航天裝備都離不開(kāi)它?!敝袊?guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所研究員高新生介紹,優(yōu)質(zhì)橡膠樹(shù)種質(zhì)資源是提高產(chǎn)量、保障供給的基礎(chǔ)。其研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)篩選抗寒、抗風(fēng)的橡膠樹(shù)種質(zhì)資源,培育出的優(yōu)良品種能在我國(guó)緯度更北、海拔更高的增量區(qū)域種植。例如,“熱研7-33-97”比傳統(tǒng)品種產(chǎn)量提高至少30%,目前該品種推廣面積已超330萬(wàn)畝,每年增產(chǎn)3.5萬(wàn)噸橡膠。

作物特性與環(huán)境適配性,也是影響熱帶農(nóng)業(yè)發(fā)展的另一關(guān)鍵。以海南椰子為例,它抗臺(tái)風(fēng)能力強(qiáng),但熟得晚,7到8年的結(jié)果周期制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展。中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所系統(tǒng)選育的“文椰”系列矮化品種,將結(jié)果期縮短至3年,不僅單株產(chǎn)量提升3倍,采摘成本也顯著降低,讓“椰子自由”不再遙不可及。

“在全球種業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中,掌握了種質(zhì)資源,就掌握了競(jìng)爭(zhēng)的話語(yǔ)權(quán)?!痹颇鲜〉潞隉釒мr(nóng)業(yè)科學(xué)研究所副所長(zhǎng)白學(xué)慧告訴記者,經(jīng)過(guò)多年攻關(guān),該所已打破種質(zhì)引進(jìn)、創(chuàng)新、選育三大瓶頸,構(gòu)建起咖啡種業(yè)自主創(chuàng)新體系,實(shí)現(xiàn)了云南咖啡從“種質(zhì)依賴(lài)”到“種源自主”的跨越。其中“德熱”系列新品種生豆價(jià)格比平均市場(chǎng)價(jià)高30%。

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部數(shù)據(jù)顯示,截至2024年底,我國(guó)累計(jì)通過(guò)國(guó)家和省級(jí)審定認(rèn)定的熱帶作物品種超200個(gè),登記品種40余個(gè),280個(gè)熱帶作物新品種權(quán)申請(qǐng)獲受理。全國(guó)熱帶作物主推品種覆蓋率已超90%,逐步打破了國(guó)外品種的壟斷局面。

此外,熱帶作物種質(zhì)資源是生物多樣性的重要組成部分。瑞麗咖啡種質(zhì)資源圃是我國(guó)規(guī)模最大、保存數(shù)量最多、資源類(lèi)型最豐富的咖啡種質(zhì)資源圃?!斑@里收集保存了小粒種咖啡等10個(gè)種,近千份種質(zhì)資源?!卑讓W(xué)慧說(shuō)。

廣西是我國(guó)熱帶、亞熱帶水果的重要產(chǎn)區(qū)。廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所所長(zhǎng)李鴻莉介紹,該所收集保存了荔枝、龍眼、芒果、火龍果等3300余份種質(zhì),為品種選育提供了優(yōu)異資源。

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)墾局有關(guān)負(fù)責(zé)人在今年全國(guó)熱作種質(zhì)資源保護(hù)利用現(xiàn)場(chǎng)觀摩交流活動(dòng)上介紹,目前,我國(guó)已建成各級(jí)熱作種質(zhì)資源圃(庫(kù))105個(gè),熱帶作物種質(zhì)資源保存總量達(dá)9萬(wàn)余份。其中,甘蔗、荔枝、龍眼種質(zhì)資源保存量居世界第一,橡膠樹(shù)、芒果保存量居世界第二。

保護(hù)利用之路荊棘叢生

近年來(lái),我國(guó)在熱帶種質(zhì)資源保護(hù)和利用方面取得顯著成就,種質(zhì)資源總量躍居世界前列,但在庫(kù)圃保存、資源共享、人才培養(yǎng)等方面面臨諸多挑戰(zhàn),保護(hù)與利用之路依舊荊棘叢生。

收集工作是第一道“關(guān)卡”。廣西弄崗國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)深處,藏著蘊(yùn)含抗病、抗逆等優(yōu)異基因的野生龍眼和荔枝資源。然而,這些野生果實(shí)藏在數(shù)十米高的樹(shù)冠上,采集起來(lái)非常困難。

李鴻莉和團(tuán)隊(duì)多次深入該區(qū)域,常?!巴九d嘆”。他們只能在樹(shù)下落葉與泥土中,尋找自然掉落并萌發(fā)的小苗,可一旦離開(kāi)原生環(huán)境,大多數(shù)小苗會(huì)枯萎。

地形復(fù)雜、人跡罕至的偏遠(yuǎn)地區(qū),往往成為種質(zhì)資源收集工作的“盲區(qū)”。“山路難走、資金不足,收集工作難以深入?!?0多年來(lái),國(guó)家熱帶飼草種質(zhì)資源圃負(fù)責(zé)人、中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院原副院長(zhǎng)劉國(guó)道帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),從107個(gè)國(guó)家收集了5000多份種質(zhì)資源?!坝行┵Y源可能在我們發(fā)現(xiàn)前,就因森林砍伐、開(kāi)墾農(nóng)田而消失?!彼锌馈?/p>

產(chǎn)權(quán)模糊、科研投入不足等原因使摸清種質(zhì)資源“家底”越發(fā)困難。李鴻莉指出,野生荔枝、龍眼常零星分布于集體林、偏遠(yuǎn)山區(qū),既無(wú)明確權(quán)屬,也缺管護(hù)主體;加之種群數(shù)量、遺傳多樣性從未系統(tǒng)普查過(guò),其潛在價(jià)值被長(zhǎng)期埋沒(méi)。另外,由于野生荔枝、龍眼因木材質(zhì)地堅(jiān)硬,常被砍伐用作建材或家具,進(jìn)一步加劇了資源流失。

此外,種質(zhì)資源篩選、維護(hù)成本較高。鄧成菊以曾試驗(yàn)種植300余個(gè)油梨品種(種質(zhì))的云南省紅河熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所種植基地為例,油梨是木本植物,品種篩選和驗(yàn)證通常需10年以上。同時(shí),收集的資源來(lái)自不同生態(tài)類(lèi)型,在特定區(qū)域的適應(yīng)性需逐一驗(yàn)證,增加了篩選難度。“總體而言,種質(zhì)資源長(zhǎng)期維護(hù)成本高昂?!编嚦删照f(shuō)。

而資源共享機(jī)制的缺失,則讓科研人員陷入“各自為戰(zhàn)”的困境。某農(nóng)業(yè)科研院所研究員鄭敏坦言,由于目前尚沒(méi)有明確共享規(guī)則和利益保障機(jī)制,他們擔(dān)心資源共享后團(tuán)隊(duì)多年研究成果被其他單位搶走,影響了跨單位、跨領(lǐng)域協(xié)同創(chuàng)新的積極性。

此外,人才短缺正成為制約種質(zhì)資源領(lǐng)域長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)鍵短板。由于工作條件艱苦,薪資待遇缺乏競(jìng)爭(zhēng)力,人才梯隊(duì)斷層風(fēng)險(xiǎn)逐步顯現(xiàn)。海南三亞某農(nóng)業(yè)研究所,從事種質(zhì)資源研究的人員平均年齡達(dá)45歲,35歲以下科研人員占比不到10%。“每年招聘收到不少簡(jiǎn)歷,但愿意留下并長(zhǎng)期從事這項(xiàng)工作的年輕人寥寥無(wú)幾?!痹撍嘘P(guān)負(fù)責(zé)人表示。

構(gòu)建分級(jí)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)

面對(duì)資源流失風(fēng)險(xiǎn)、保存體系脆弱、轉(zhuǎn)化效率低等難題,如何保護(hù)與創(chuàng)新我國(guó)熱帶作物種質(zhì)資源?采訪中,李鴻莉舉了“石硤”龍眼的例子。

在廣西平南縣,有一片由108株“石硤”龍眼樹(shù)組成的母本園,它承載著近百年歷史,是活態(tài)基因庫(kù)。1927年,一位年輕人用優(yōu)質(zhì)野生龍眼枝條嫁接,培育出平南第一株“石硤”龍眼,后又栽培出108株母樹(shù)幼苗。如今,平南縣已成為全國(guó)最大的“石硤”龍眼生產(chǎn)基地。

“平南的母本園是‘石硤’龍眼繁育的生物標(biāo)尺,多地的‘石硤’龍眼都從這里取回嫁接樹(shù)枝,極具研究?jī)r(jià)值?!崩铠櫪蛘f(shuō),“它啟示我們,只要措施得當(dāng),先輩留下的農(nóng)業(yè)瑰寶就能實(shí)現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)中保護(hù),在利用中傳承?!?/p>

保護(hù)和發(fā)展熱帶作物種質(zhì)資源,不僅需要技術(shù),更需要全社會(huì)形成意識(shí)并付諸行動(dòng)。李鴻莉認(rèn)為,強(qiáng)化頂層設(shè)計(jì)、加大投入至關(guān)重要。她呼吁將熱帶作物種質(zhì)資源保護(hù)納入科技發(fā)展戰(zhàn)略重點(diǎn),建立以財(cái)政為主導(dǎo)、多元投入的穩(wěn)定支持機(jī)制,重點(diǎn)支持資源搶救性收集、現(xiàn)代化保存庫(kù)(圃)建設(shè)、深度鑒定與基因挖掘等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

云南省元謀縣地處金沙江流域干熱河谷地帶,是我國(guó)最適宜種植熱帶作物羅望子的區(qū)域之一。

國(guó)家干熱區(qū)特色作物種質(zhì)資源圃(元謀)執(zhí)行主任、云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)研究所副研究員瞿文林指出,開(kāi)展基因組測(cè)序等研究,是突破當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸的重要因素。他認(rèn)為,應(yīng)持續(xù)開(kāi)展熱帶作物種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)、創(chuàng)新和利用研究,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供源頭動(dòng)力。

讓科研人員欣慰的是,從瀕危珍稀資源保護(hù)到種質(zhì)資源可持續(xù)利用,從種質(zhì)資源研發(fā)到產(chǎn)學(xué)研深度融合,我國(guó)實(shí)施的一系列舉措,有望讓熱帶作物種質(zhì)資源保護(hù)與創(chuàng)新進(jìn)入新階段。

2024年12月,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部介紹全國(guó)農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查情況,強(qiáng)調(diào)對(duì)瀕危資源開(kāi)展搶救性保護(hù);2025年5月,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)相關(guān)措施,明確提出加快引進(jìn)熱帶作物等資源,豐富育種研發(fā)的種質(zhì)資源基礎(chǔ);2025年8月底,全國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源信息平臺(tái)上線試運(yùn)行,旨在打破農(nóng)作物種質(zhì)資源共享障礙。

面向“十五五”,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)墾局已提前部署:熱帶作物產(chǎn)業(yè)將以推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展為主題,堅(jiān)持守正創(chuàng)新,發(fā)揮優(yōu)勢(shì)、彌補(bǔ)短板、強(qiáng)化弱項(xiàng),持續(xù)深化熱帶作物生產(chǎn)體系、市場(chǎng)體系、經(jīng)營(yíng)體系和技術(shù)研發(fā)體系建設(shè)。

多家科研單位負(fù)責(zé)人表示,熱帶作物產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)深化產(chǎn)學(xué)研協(xié)同,讓企業(yè)發(fā)揮主導(dǎo)作用,激發(fā)育種活力,構(gòu)建“國(guó)家統(tǒng)籌+分級(jí)守護(hù)”的資源保護(hù)網(wǎng)。在國(guó)際合作方面,各地團(tuán)隊(duì)可依托“一帶一路”,分享中國(guó)育種經(jīng)驗(yàn),助力全球糧食安全。

“我們期待,通過(guò)系統(tǒng)性對(duì)策,全面提升我國(guó)熱帶作物種質(zhì)資源的保護(hù)、研究和利用水平,為國(guó)家糧食安全、農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和鄉(xiāng)村振興提供堅(jiān)實(shí)支撐!”李鴻莉說(shuō)。(劉昊 王祝華 趙漢斌)