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雜交水稻的出現(xiàn)大幅提高了糧食產(chǎn)量，幫助中國(guó)人端穩(wěn)了“飯碗”；機(jī)采棉品種的推廣實(shí)現(xiàn)了棉花生產(chǎn)節(jié)本增效，讓新疆棉在全球市場(chǎng)站穩(wěn)腳跟……一個(gè)優(yōu)良農(nóng)作物品種的出現(xiàn)，足以對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生顛覆性影響，究其根本是種質(zhì)資源在發(fā)揮作用。

何為種質(zhì)資源？它是如何作用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，影響到人們的日常生活的？新疆的種質(zhì)資源保存利用現(xiàn)狀如何？帶著上述疑問，記者進(jìn)行了深入采訪。

收集與保存：新疆已保存種質(zhì)資源近3萬份

西瓜已是國(guó)人司空見慣的水果。當(dāng)人們?cè)谘籽紫娜障硎堋俺怨献杂伞钡男腋r(shí)，很多國(guó)家的西瓜價(jià)格仍十分昂貴，其珍稀程度堪比榴梿。“吃瓜自由”不僅依靠的是溫室栽培等農(nóng)業(yè)技術(shù)的普及，其品種具備的高產(chǎn)、抗病基因優(yōu)勢(shì)也至關(guān)重要。

上世紀(jì)五六十年代，中國(guó)工程院院士吳明珠和同事走遍了新疆吐魯番盆地的300多個(gè)生產(chǎn)隊(duì)，先后收集了100多份資料，整理出44個(gè)品種，建立了第一份西瓜、甜瓜種質(zhì)資源檔案，以這些種質(zhì)資源為基礎(chǔ)，她選育出“皇后”甜瓜、“火洲一號(hào)”西瓜等一系列優(yōu)質(zhì)品種。如今，中國(guó)成為全世界最大的西瓜生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，新疆成為全國(guó)重要的西瓜、甜瓜制種基地，這些發(fā)展成績(jī)均離不開種質(zhì)資源的收集與保存。

種質(zhì)資源是指攜帶生物遺傳信息且具有實(shí)際或潛在利用價(jià)值的載體，是育種研發(fā)的物質(zhì)基礎(chǔ)。古老的地方品種、新培育的推廣品種、國(guó)外引進(jìn)育種材料以及野生近緣種，都屬于種質(zhì)資源。占有的種質(zhì)資源越豐富，基因開發(fā)的潛力就越大，種業(yè)創(chuàng)新的基礎(chǔ)就越牢，后勁就越足。因此，種質(zhì)資源是一個(gè)國(guó)家的關(guān)鍵性戰(zhàn)略資源，保護(hù)利用的價(jià)值巨大。

2020年，新疆正式啟動(dòng)第三次全國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng)。相關(guān)科研單位組建了專業(yè)調(diào)查隊(duì)，深入全疆各地對(duì)征集和收集的農(nóng)作物種質(zhì)資源進(jìn)行整理、分類、鑒定，并結(jié)合農(nóng)民認(rèn)知進(jìn)行編目。截至目前，新疆已累計(jì)收集各類農(nóng)作物種質(zhì)資源5741份，小麥野生近緣種等一批珍稀特有農(nóng)作物種質(zhì)資源得到有效保護(hù)，黑高粱等一批地方特色種質(zhì)資源得到挖掘。

種質(zhì)資源要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期保存并用于育種創(chuàng)新，離不開種子庫(kù)的保護(hù)與管理。新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物品種資源研究所有一間150平方米恒溫恒濕的房間，國(guó)家作物種質(zhì)資源庫(kù)（新疆分庫(kù)）就設(shè)在這里，保存在這里的種子在幾十年、甚至數(shù)百年之后仍具遺傳特性和一定發(fā)芽率。

“每一份進(jìn)入資源庫(kù)的種質(zhì)資源都將進(jìn)行發(fā)芽率、遺傳多樣性等實(shí)驗(yàn)，建立檔案信息。”新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物品種資源研究所所長(zhǎng)徐所長(zhǎng)介紹，科研人員會(huì)對(duì)每一份種質(zhì)資源的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在必要時(shí)進(jìn)行繁殖更新，保持它們的遺傳完整性以及高保真率。

經(jīng)過多年的建設(shè)，目前，國(guó)家作物種質(zhì)資源庫(kù)（新疆分庫(kù)）保存了來自20多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的近3萬份種質(zhì)資源，涵蓋57種作物。新疆也已建成各類種質(zhì)資源保存庫(kù)、基因庫(kù)、資源圃、自然保護(hù)區(qū)等69個(gè)，一大批種質(zhì)資源得到保護(hù)與利用，豐富了新疆種質(zhì)資源類型和數(shù)量，為育種創(chuàng)新提供了有力的資源保障。

鑒定與評(píng)價(jià)：深度挖掘種質(zhì)資源遺傳特性

在新疆伊寧市城郊，有一片占地100余畝的蘋果樹林，這里是新疆伊犁哈薩克自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所國(guó)家果樹種質(zhì)新疆野蘋果資源圃，種植了300多種野蘋果樹，是一座活體的種質(zhì)資源庫(kù)。種植在這里的野蘋果樹是科研人員從野外將枝條采集回來進(jìn)行嫁接后定植的，各類蘋果植株樣貌各不相同，果實(shí)酸甜不一，產(chǎn)量高低不均，常人看來似乎沒有任何開發(fā)價(jià)值。

但在育種家眼里，這些野蘋果蘊(yùn)含著寶貴的遺傳基因。“很多野蘋果帶有優(yōu)質(zhì)抗病基因，對(duì)現(xiàn)有主栽品種的改良具有重要價(jià)值。”新疆伊犁州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所園藝研究室主任張先生說，科研人員會(huì)觀察記錄野蘋果的各種性狀，對(duì)有特異性狀的種質(zhì)資源開展專門研究，完成收集、保存、評(píng)價(jià)鑒定、編目及分發(fā)利用等工作。

目前，該資源圃已累計(jì)收集保存果實(shí)品質(zhì)性狀優(yōu)良的各類新疆野蘋果種質(zhì)資源334份、新疆地方蘋果品種15份。通過鑒定評(píng)價(jià)，篩選出具有矮化、抗寒、抗旱、抗病、高酸、高維生素C等特異性狀的種質(zhì)資源30多份，為蘋果育種研究提供技術(shù)支持。

在育種過程中，育種家會(huì)將具有不同特性的同類作物通過雜交組配等手段，將優(yōu)異的性狀組合在一起，但不論采取哪種育種方式，全面了解種質(zhì)資源遺傳特性是必要條件。

近年來，國(guó)家作物種質(zhì)資源庫(kù)（新疆分庫(kù)）已經(jīng)將資源遺傳特性的鑒定與研究作為一項(xiàng)重點(diǎn)工作。育種專家借助資源庫(kù)品種資源優(yōu)勢(shì)，培育出以胡麻“伊亞4”、綠豆“冀綠7號(hào)”等為代表的多類型新疆特色經(jīng)濟(jì)作物新品種，同時(shí)向社會(huì)共享種質(zhì)資源5600份，近百個(gè)品種實(shí)現(xiàn)直接生產(chǎn)利用。

“2022年我們將聯(lián)合新疆14家科研單位，開展小麥、玉米、棉花等1萬份農(nóng)作物種質(zhì)資源的表型鑒定與評(píng)價(jià)，將種質(zhì)資源遺傳信息掌握清楚，讓育種創(chuàng)新有的放矢。”徐所長(zhǎng)介紹，今后一個(gè)時(shí)期，將在表型鑒定基礎(chǔ)上，利用生物技術(shù)對(duì)目前搜集保存的種質(zhì)資源的基因進(jìn)行精準(zhǔn)鑒定，在豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病性、抗蟲性、抗逆性等多方面進(jìn)行深度挖掘，為新疆乃至國(guó)家的育種行業(yè)提供有效的參考。

創(chuàng)新與利用：產(chǎn)學(xué)研結(jié)合選育優(yōu)質(zhì)作物品種

“新疆種質(zhì)資源優(yōu)勢(shì)突出，特異種質(zhì)資源多。但在資源的保護(hù)與利用方面，仍有許多短板需要補(bǔ)齊。”徐所長(zhǎng)說。

不久前，新疆谷子產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院在新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院掛牌成立。該研究院是新疆首個(gè)谷子產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，由生產(chǎn)企業(yè)和科研單位共同發(fā)起，共同選育適宜新疆種植的優(yōu)良谷子品種。

2018年，新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院“訪惠聚”駐村工作隊(duì)和新疆疏勒縣粥師傅谷業(yè)科技有限公司進(jìn)行合作，開始在疏勒縣試種復(fù)播谷子，2021年播種面積已擴(kuò)大到6.8萬余畝，種植區(qū)域涵蓋了新疆喀什地區(qū)、新疆克孜勒蘇柯爾克孜自治州及新疆阿克蘇地區(qū)的4個(gè)縣。

“隨著復(fù)播谷子推廣成功，谷子的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值得到廣泛認(rèn)同，但種質(zhì)保存受品種、環(huán)境、貯藏方式及加工條件等多種因素制約的問題也逐漸顯現(xiàn)，迫切需要種業(yè)的技術(shù)支持。”粥師傅谷業(yè)科技有限公司董事長(zhǎng)周董說，新疆谷子產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院將針對(duì)目前谷子生產(chǎn)品種單一的現(xiàn)狀，引進(jìn)國(guó)家谷子產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的谷子品種3至4個(gè)，進(jìn)行示范種植，篩選產(chǎn)量高、品質(zhì)性狀好、適宜在南疆種植的谷子品種，加大新品種推廣示范力度，同時(shí)延伸谷子生產(chǎn)加工鏈條，推動(dòng)谷子產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

這是企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)與科研機(jī)構(gòu)育種環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，利用種質(zhì)資源庫(kù)選育適合優(yōu)質(zhì)作物品種，提高產(chǎn)業(yè)綜合效益的最新例證。徐所長(zhǎng)說：“今后，將建立更多靈活高效的合作機(jī)制，讓種質(zhì)資源更好地服務(wù)全區(qū)種業(yè)發(fā)展。”

目前，國(guó)家作物種質(zhì)資源庫(kù)（新疆分庫(kù)）已基本處于飽和狀態(tài)，它的升級(jí)版新疆農(nóng)作物種質(zhì)資源保存與創(chuàng)新利用中心項(xiàng)目已經(jīng)立項(xiàng)即將啟動(dòng)建設(shè)。“十四五”末，農(nóng)作物種質(zhì)資源保存量將不低于10萬份。屆時(shí)，依托更加完善的種質(zhì)資源保護(hù)開發(fā)體系，將有更多企業(yè)和科研單位共同參與到育種創(chuàng)新工作中，打造產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合、育繁推一體化的現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展體系，助力全區(qū)種業(yè)發(fā)展。