福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心的建設(shè)

葛慈斌，劉 波，朱育菁

(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物資源研究所 350003)

福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心的建設(shè)

葛慈斌，劉 波*，朱育菁

(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物資源研究所 350003)

農(nóng)業(yè)生物資源是維持人類生存、健康與發(fā)展的最根本物質(zhì)基礎(chǔ)，收集、保存農(nóng)業(yè)生物資源是一項重要的基礎(chǔ)性工作。該文介紹了“福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心”的建設(shè)目標(biāo)、實施進展及取得的成效，并對其發(fā)展前景提出建議。

農(nóng)業(yè)生物資源；保存；目標(biāo)；成效

農(nóng)業(yè)生物資源包括農(nóng)作物、畜禽、水產(chǎn)、農(nóng)業(yè)微生物和藥用植物等種質(zhì)資源，是維持人類生存、健康與發(fā)展的最根本物質(zhì)基礎(chǔ)，也是農(nóng)業(yè)新品種和生命科學(xué)源頭創(chuàng)新的材料基礎(chǔ)[1]。因此，保護、利用農(nóng)業(yè)生物資源，發(fā)掘其中的優(yōu)異基因，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的中心策略，也是體現(xiàn)國家(地區(qū))綜合實力及其國際競爭力的重要標(biāo)志之一。正是因為農(nóng)業(yè)生物資源的巨大作用，世界各國都十分注重對農(nóng)業(yè)生物資源的收集和保存工作。迄今為止，全世界已經(jīng)建成各類種質(zhì)庫1400余座，收藏種質(zhì)資源700多萬份(含各國重復(fù)保存部分)[2]。

福建省具有豐富的農(nóng)業(yè)生物資源，但由于福建省的生態(tài)環(huán)境較為脆弱，加上人為因素，生物賴以生存的環(huán)境遭受破壞，許多珍貴的生物資源，特別是一些重要的農(nóng)林植物資源瀕臨滅絕，急需加以保護。因此，在第二輪福建省種業(yè)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化工程項目的資助下，2015年4月由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院牽頭組織全省相關(guān)涉農(nóng)科研單位，組成43個資源研究團隊，共同實施了“福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心”建設(shè)項目。本文在介紹我國農(nóng)業(yè)生物資源收集保存現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，著重闡述了“福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心”項目的建設(shè)意義，以及實施近2年來在資源收集保存、種苗繁育、技術(shù)研發(fā)等方面取得的重要進展。

1 我國農(nóng)業(yè)生物資源收集保存研究現(xiàn)狀

1.1 國家層面農(nóng)業(yè)資源保存狀況

1.1.1 作物方面 我國的自然生態(tài)環(huán)境多樣，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)歷史悠久，具有非常豐富的農(nóng)業(yè)生物資源。經(jīng)過多年的努力，目前我國已建成了多個農(nóng)業(yè)生物資源保護體系，如以中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所為主建成的國家農(nóng)作物種質(zhì)資源保護體系，包括1座長期庫、1座復(fù)份庫、10座中期庫和相配套的43個種質(zhì)圃，截至2015年底已長期保存200多種作物的種質(zhì)資源47萬份，居世界第二位[3]。自2001年起，我國農(nóng)業(yè)部在國際上率先開展瀕危狀況嚴(yán)重、對農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義的農(nóng)業(yè)野生植物物種的原生境保護點(區(qū))建設(shè)工作，至2013年底已建成59個重要農(nóng)業(yè)野生植物物種的169個原生境保護點，搶救性保護了一批重要的農(nóng)業(yè)野生植物資源。中國西南野生生物種質(zhì)資源庫中的種子庫，目前也收集保存各類野生生物種質(zhì)資源8000多種、7萬多份。

1.1.2 微生物方面 中國農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理中心是國家級農(nóng)業(yè)微生物菌種保藏管理機構(gòu)，負(fù)責(zé)全國農(nóng)業(yè)微生物菌種資源的收集、鑒定、評價、保藏、供應(yīng)及國際交流任務(wù)。該中心采用超低溫凍結(jié)、冷凍干燥、礦物油保藏和斜面轉(zhuǎn)接等方法，已保藏農(nóng)業(yè)微生物資源共計603屬、2199種、11 970株菌種，約30萬份。

1.1.3 動物方面 國家家養(yǎng)動物種質(zhì)資源平臺(簡稱“家養(yǎng)動物平臺”)是國家科技基礎(chǔ)條件平臺的重要組成部分，提供的服務(wù)內(nèi)容包括豬、雞、牛等畜禽和狐貍、鹿、貂等特種經(jīng)濟動物的活體、遺傳物質(zhì)和信息資源；家養(yǎng)動物平臺以中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所作為依托單位，聯(lián)合中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所與家禽研究所、全國畜牧總站、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、吉林大學(xué)等60余家科研院所、大學(xué)院校和養(yǎng)殖育種企業(yè)，以建設(shè)平臺、服務(wù)社會為宗旨，整合多種類型資源，開展信息、實物、技術(shù)等共享服務(wù)工作。國家水產(chǎn)種質(zhì)資源平臺是唯一的全國性水產(chǎn)種質(zhì)資源及水生生物資源收集保存和整理機構(gòu)，是國家科技基礎(chǔ)條件平臺的重要組成部分，其牽頭單位——中國水產(chǎn)科學(xué)研究院是唯一的國家級水產(chǎn)科研機構(gòu)；國家水產(chǎn)種質(zhì)資源平臺根據(jù)水產(chǎn)種質(zhì)資源生態(tài)分布類型和特點，按照各海區(qū)和內(nèi)陸主要流域設(shè)計建立了8個保存整合分中心和地方級參加單位的兩級平臺建設(shè)運行體系；已有33家水產(chǎn)科研院所、大學(xué)等單位以協(xié)議方式成為平臺成員單位，基本覆蓋了全國涉漁科研單位；此外，平臺還整合了多家國家級水產(chǎn)原良種場及龍頭企業(yè)，使活體資源保存范圍進一步擴大，保存質(zhì)量不斷提高；平臺門戶網(wǎng)站包含129個數(shù)據(jù)庫，標(biāo)準(zhǔn)化表達(dá)了3.5萬條資源記錄，為開展高效的信息資源共享服務(wù)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

1.2 地方層面農(nóng)業(yè)資源保存狀況

在地方層面，目前有廣東、江蘇、山東、云南和貴州等省建設(shè)有省級生物種質(zhì)資源保存機構(gòu)，保存種類多樣、具有地方特色的生物資源。2002年，廣東省通過省市聯(lián)動，建設(shè)了生物資源庫(圃)共21個，保存各類生物種質(zhì)資源達(dá)26.8萬份，并建設(shè)“廣東省生物種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫”及其平臺網(wǎng)站。2009年，江蘇省科技廳會同該省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、農(nóng)林廳等9個部門共同打造的江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護與利用平臺，將該省23家省級農(nóng)作物、林木、水產(chǎn)、家養(yǎng)動物種質(zhì)資源圃納入平臺統(tǒng)一管理，已保存四大類433個物種的種質(zhì)資源近5萬份，并為科研、教學(xué)和生產(chǎn)單位提供農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源信息查詢和實物種質(zhì)資源共享服務(wù)。山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院建有目前國內(nèi)面積最大的省級種質(zhì)資源庫，保存有各類農(nóng)作物種質(zhì)資源3.3萬份。貴州省在2012年啟動了國家科技基礎(chǔ)性工作專項“貴州農(nóng)業(yè)生物資源調(diào)查”項目，該項目主要采取普查與系統(tǒng)調(diào)查相結(jié)合的方式，重點開展貴州少數(shù)民族地區(qū)特色糧食作物、蔬菜及一年生經(jīng)濟作物、果樹及多年生經(jīng)濟作物、藥用植物、食用菌等農(nóng)業(yè)生物資源的調(diào)查、收集和評價研究，目前該省的農(nóng)作物品種資源研究所已保存以中藥材為主的農(nóng)作物種質(zhì)資源2萬余份。云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的國家種質(zhì)勐海茶樹分圃保存有860余份珍稀茶樹資源材料，國家甘蔗種質(zhì)資源圃保存有6個屬16個種的甘蔗資源材料2369份，云南省作物種質(zhì)低溫保存庫主要保存有糧食、蔬菜、油料和麻類4大類60余種約18 000份種質(zhì)資源。

2 建設(shè)福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心的意義與項目來源

2.1 建設(shè)意義

福建省位于我國東南沿海，地處亞熱帶地區(qū)，熱量豐富、雨量充沛，具有丘陵、河谷、盆地、濱海平原等多種地形地貌特征，生態(tài)優(yōu)越，具有悠久的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)歷史，農(nóng)業(yè)動植物種質(zhì)資源及基因資源豐富且有特色。全省有植物種類4500種以上、陸生野生動物資源800多種、畜禽品種資源60多種、海洋生物資源3400多種(魚類750多種、貝藻類250多種)，其中包括許多具有地方特色的農(nóng)業(yè)資源。福建省委、省政府歷來都十分重視農(nóng)業(yè)生物資源的收集、保存和利用工作，多次組織開展農(nóng)業(yè)生物資源的調(diào)查研究，有效地支撐了全省動植物育種和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前，福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、福建農(nóng)林大學(xué)、福建各地市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所等單位，都保存有較多的農(nóng)業(yè)生物資源。

盡管福建省農(nóng)業(yè)生物資源保護與利用工作取得了顯著成績，但同時也應(yīng)看到，隨著工業(yè)化、城市化而造成的生態(tài)環(huán)境破壞與農(nóng)業(yè)單一化發(fā)展，以及人口增長的壓力，許多珍貴的生物資源因生境日益惡化而瀕臨滅絕，亟需加以保護，而且在農(nóng)業(yè)生物資源保存、利用方面，存在對農(nóng)業(yè)生物資源的重要性認(rèn)識不足、缺乏高層次整體規(guī)劃、資源保存分散、缺乏穩(wěn)定經(jīng)費支持等諸多問題。

2.2 項目來源

在第二輪福建省種業(yè)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化工程項目的資助下，2015年4月由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院牽頭，組織福建農(nóng)林大學(xué)、福建省農(nóng)業(yè)廳、福建省海洋與漁業(yè)廳、福建省林業(yè)廳的相關(guān)單位及福建各地市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所等單位，根據(jù)各自的研究基礎(chǔ)和特色，組成43個資源研究團隊，共同實施了“福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心”建設(shè)項目，共同構(gòu)筑起福建省農(nóng)業(yè)生物資源保護與利用的實物層、數(shù)據(jù)層和網(wǎng)絡(luò)層(信息服務(wù)系統(tǒng))三層結(jié)構(gòu)，完成一批農(nóng)業(yè)生物資源保存、創(chuàng)新和共享等基礎(chǔ)性工作，全面提升福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存與利用的標(biāo)準(zhǔn)化、信息化水平，力爭與國家自然科技資源平臺接軌，實現(xiàn)全省農(nóng)業(yè)生物資源保護與利用工作的跨越式發(fā)展。

2.3 建設(shè)目標(biāo)

2.3.1 建成較為完善的福建省農(nóng)業(yè)生物資源收集、保存體系 為了實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生物資源的安全保存，需建立原生境保護與非原生境保護(如種質(zhì)庫、圃、場、園等)相結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；?、自動化和網(wǎng)絡(luò)化的保存體系；保存體系主要包括農(nóng)業(yè)生物資源庫、種質(zhì)資源圃、畜禽保種場和資源繁殖更新基地等。

2.3.2 建立內(nèi)容豐富的農(nóng)業(yè)生物資源數(shù)據(jù)庫 按照各種農(nóng)業(yè)生物資源的性狀描述規(guī)范，對已收集、保存資源的名稱、形態(tài)、生物學(xué)特征、遺傳、保存地點等資料進行數(shù)字化處理，建立資源數(shù)據(jù)庫。

2.3.3 建立功能完整的農(nóng)業(yè)生物資源信息服務(wù)系統(tǒng) 建設(shè)分布式的農(nóng)業(yè)生物資源信息網(wǎng)絡(luò)軟硬件環(huán)境，發(fā)布農(nóng)業(yè)生物資源信息，實現(xiàn)資源數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程查詢和種質(zhì)需求信息的傳遞。

2.3.4 完成福建省農(nóng)業(yè)生物資源名錄或資源志的編寫 編寫福建省已保存的農(nóng)業(yè)生物資源目錄，摸清全省已保存的農(nóng)業(yè)生物資源數(shù)量。對具有地方特色、有較強應(yīng)用前景、鑒定評價較為全面或省內(nèi)各農(nóng)業(yè)科研院所選育出的品種資源等，按照來歷和類別、特征特性、產(chǎn)量和分布、栽培(培育)特點等方面進行敘述，編寫品種志。

3 福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心的項目進展與建設(shè)成效

3.1 成立福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心及其領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)

為配合本項目的實施，成立了福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心，掛靠福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物資源研究所。其領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)——福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心工作領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)生物資源保存中心的組織領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、督促檢查等工作，領(lǐng)導(dǎo)小組組長由福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院劉波院長兼任，福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院翁伯琦副院長任副組長，領(lǐng)導(dǎo)成員有福建農(nóng)林大學(xué)、福建省農(nóng)業(yè)廳、福建省林業(yè)廳、福建省海洋與漁業(yè)廳及農(nóng)業(yè)科學(xué)院各研究所、福建各地市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所的相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)組成。工作領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)辦公室，掛靠福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)生物資源研究所，其主要職能為牽頭組織實施福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心的建設(shè)工作，負(fù)責(zé)農(nóng)業(yè)生物資源信息服務(wù)系統(tǒng)及其網(wǎng)站平臺的建設(shè)和日常維護，以及農(nóng)業(yè)生物資源保存中心下設(shè)項目的日常管理等工作。

2015年8月14日，前來福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院調(diào)研的福建省政協(xié)陳紹軍副主席、福建省科技廳杜民副廳長為福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心隆重揭牌(圖1)。

3.2 收集、保存眾多的農(nóng)業(yè)生物資源

“福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心”項目實施以來，各資源研究團隊都高度重視，積極開展資源的收集、保存、研究和利用工作，截至目前，共收集保存了水稻、甘薯、玉米、大豆大刺鰍、半刺厚唇魚、閩楠、龍眼、特色家禽、優(yōu)質(zhì)家畜等農(nóng)業(yè)生物資源230種，近2萬份(株、個)；并建立、完善各類種質(zhì)資源圃(資源庫、保種場等)74個，面積66.67 hm2以上，對收集的資源進行妥善保存。

3.3 種苗繁育

福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心項目的主要目的是收集、保存各類農(nóng)業(yè)生物資源，并對資源進行創(chuàng)新、利用。各資源研究團隊在收集、保存生物資源的同時，也繁育了大量種苗，供保存資源或推廣資源用，如：繁殖德化黑雞、武夷白鵝等4種特色家禽新世代保種核心群數(shù)量近6000只、擴繁生產(chǎn)種苗46萬只；繁育牧草桂草1號王草等20 000 kg種莖、圓葉決明50 kg種子、臺灣薏米臺薏1號500 kg種子；培育閩楠輕基質(zhì)營養(yǎng)袋苗2萬株，金豆、枳椇等野生果樹種苗2000多株，柚類優(yōu)良品種苗木20萬株，玉玲瓏品種水仙花種球2萬粒，山茶花扦插穗條10 000穗，番石榴嫁接苗1萬株等。

3.4 技術(shù)研發(fā)

收集、保存各類農(nóng)業(yè)生物資源的目的之一是對資源進行研究、創(chuàng)新和利用，各資源研究團隊積極開展各類農(nóng)業(yè)生物資源的性狀觀察、品質(zhì)分析、生理生化特性研究及遺傳性狀分析等方面的研發(fā)工作。如：優(yōu)質(zhì)家畜資源團隊開展閩西南黑兔基礎(chǔ)群4周齡體重，10周齡、13周齡和成年種兔體重、體型外貌等生產(chǎn)性能的測定；柚類資源團隊開展3個柚類雜交組合試驗，獲得雜交種子368粒，開展延長柚果掛樹期的新方法研究，可使柚果掛樹期延長50 d以上，效果顯著；半刺厚唇魚團隊利用半刺厚唇魚自繁苗種培育而成的親本，通過人工催產(chǎn)、擠卵、授精等，獲得卵子31 000粒(其中受精卵7600粒、受精率24.5%)、水花苗2300尾(孵化率30.3%)，標(biāo)志著半刺厚唇魚全人工繁育在國內(nèi)外首次獲得成功。

3.5 技術(shù)培訓(xùn)

農(nóng)業(yè)生物資源保存中心各資源研究團隊在各自的研究領(lǐng)域都是專家，都具有較高的生產(chǎn)技術(shù)和較豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗，在做好本職工作的同時，部分團隊成員也到企業(yè)、合作社和田間地頭，以舉辦培訓(xùn)班、電視遠(yuǎn)程培訓(xùn)、發(fā)放資料、現(xiàn)場指導(dǎo)等形式，向各類生產(chǎn)人員傳授技術(shù)、解決生產(chǎn)難題，到目前為止共進行技術(shù)培訓(xùn)130次以上，接受培訓(xùn)的人員達(dá)1.5萬人以上。

3.6 建設(shè)福建省農(nóng)業(yè)生物資源信息平臺

信息平臺采用基于功能模塊的獨立設(shè)計，各個功能可以根據(jù)研發(fā)需要隨意組合，充分考慮平臺管理的需要，技術(shù)采用廣泛使用的開發(fā)模式，保證平臺成熟穩(wěn)定。軟件環(huán)境基于Linux平臺，首選Debain或者Ubuntu系統(tǒng)；數(shù)據(jù)庫為MySQL5.7， 支持JSON；農(nóng)業(yè)生物資源規(guī)范使用JSON加以描述，每個規(guī)范都對應(yīng)1個JSON文本，該文件存儲在數(shù)據(jù)庫中，同時也備份在緩存中。系統(tǒng)的架構(gòu)支持相關(guān)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如Base64、Unicode、OpenURL、XML、JSON等；平臺自身提供OAI-DP服務(wù)與OpenURL標(biāo)準(zhǔn)接口，允許其他平臺對平臺進行二次利用，提高信息利用率；同時，平臺還將提供各種API，實現(xiàn)不同系統(tǒng)終端的對接功能。

4 “福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心”項目建設(shè)展望

雖然“福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心”項目建設(shè)取得了較大的進展，但由于農(nóng)業(yè)生物資源種類多、分布廣，其收集、保存、繁育、創(chuàng)新與利用是一項持續(xù)時間長、任務(wù)重的基礎(chǔ)性、公益性工作，需要多單位長期密切合作與協(xié)調(diào)配合，以及長期、穩(wěn)定的經(jīng)費資助。而且目前農(nóng)業(yè)生物資源的保護和利用研究大多是借助一般科研項目的支持，在項目結(jié)束后，因資金斷檔，大量資源可能面臨著被舍棄的命運。因此，建議將“福建省農(nóng)業(yè)生物資源保存中心”項目列為經(jīng)常性財政預(yù)算項目，給予長期、穩(wěn)定的經(jīng)費資助，以實現(xiàn)對福建省農(nóng)業(yè)生物資源的長期、安全保存和開發(fā)利用。

[1]萬書波，丁漢鳳.山東省農(nóng)業(yè)生物資源保護現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009(7)：113-117.

[2]劉強.我國種質(zhì)資源的家底如何[EB/OL].(2015-08-26).http://www.zgxcfx.com/sannongzixun/72953.html.

[3]王楠.我國已建立優(yōu)良基因戰(zhàn)略儲備[J].農(nóng)家參謀，2014(11)：5.

(責(zé)任編輯：黃金澤)

Construction progress of Fujian Provincial Center for Agricultural Bio-resources Preservation

GE Ci-bin, LIU Bo*, ZHU Yu-jing

(InstituteofAgrobiologicalResources,FujianAcademyofAgriculturalSciences350003)

Agricultural bio-resources are the fundamental material basis for maintaining the survival, fitness and development of mankind.Collection and preservation of Agricultural bio-resources is a most important groundwork.This paper deals with the construction target, implementation progress and achieved results of the project for the Fujian Provincial Center for Agricultural Bio-resources Preservation, as well as offer a proposal for the project.

Agricultural bio-resources; preservation; target; cfficiency

2016-09-20

葛慈斌，男，1973年生，副研究員。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2016.10.016

*通訊作者：劉波，男，1957年生，研究員 (fzliubo@163.com)。