作物種質(zhì)資源研究回顧與發(fā)展趨勢

劉 旭，李立會，黎 裕，方 溈

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，北京100081）

0 引言

種質(zhì)資源是指攜帶生物遺傳信息的載體，且具有實際或潛在利用價值。作物種質(zhì)資源的表現(xiàn)形態(tài)包括種子、組織、器官、細胞、染色體、DNA片段和基因等；材料類型包括野生近緣植物、地方品種、育成品種、品系、遺傳材料等。作物種質(zhì)資源是支撐農(nóng)業(yè)科技原始創(chuàng)新和作物育種的物質(zhì)基礎(chǔ)，是保障糧食安全、生態(tài)安全、種業(yè)安全的戰(zhàn)略性資源，與農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革密切相關(guān)，具有基礎(chǔ)性、公益性、長期性等顯著特點。

1 歷史回顧

1.1 作物種質(zhì)資源學(xué)科的形成

作物種質(zhì)資源學(xué)是建立在“物種起源與進化”理論基礎(chǔ)上，涉及植物分類學(xué)、生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)、作物育種學(xué)等眾多學(xué)科理論與技術(shù)的學(xué)科。從這一基本概念可以看出，自從人類有目的開展“物種起源與進化”研究開始，作物種質(zhì)資源學(xué)科就在不斷的形成。19世紀至20世紀初，一些國家開始收集作物種質(zhì)資源，涌現(xiàn)出一批專業(yè)人才，如蘇聯(lián)著名科學(xué)家瓦維洛夫在20世紀20年代先后到達了亞、歐、美、非四大洲60多個國家，收集各類作物種質(zhì)資源15萬多份，并對其進行了表型多樣性和地理分布研究，在此基礎(chǔ)上提出了“作物起源中心學(xué)說”和“性狀平行變異規(guī)律”等理論[1]。至此之后，作物種質(zhì)資源研究逐步發(fā)展成為一個獨立的學(xué)科。

1.2 作物種質(zhì)資源學(xué)科的發(fā)展

作物種質(zhì)資源學(xué)科的主要方向任務(wù)分為基礎(chǔ)性工作、應(yīng)用基礎(chǔ)研究、基礎(chǔ)研究3部分。基礎(chǔ)性工作主要包括考察收集、編目入庫、安全保存、繁殖更新、數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、供種分發(fā)等；應(yīng)用基礎(chǔ)研究主要包括技術(shù)規(guī)范研制、精準鑒定、新基因發(fā)掘、種質(zhì)創(chuàng)新等；基礎(chǔ)研究主要包括作物起源與演化規(guī)律、種質(zhì)資源安全保存的生理生化與遺傳基礎(chǔ)、特殊類型種質(zhì)資源遺傳構(gòu)成與利用效應(yīng)的基礎(chǔ)研究、規(guī)?；N質(zhì)創(chuàng)新與有效利用的基礎(chǔ)研究、種質(zhì)資源的民族植物學(xué)研究等。

在基礎(chǔ)性工作方面，隨著世界各國將資源戰(zhàn)略發(fā)展對象聚焦到可再生的生物資源的開發(fā)與利用，對作物種質(zhì)資源收集已呈現(xiàn)出全球化的趨勢。美國自1897年以來，共派出專業(yè)考察隊赴世界各地收集種質(zhì)資源近200余次，目前已擁有各類農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源56萬份，其中約85%來自國外收集，成為世界農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源第一大國。近年來，印度、巴西等發(fā)展中國家，對種質(zhì)資源的收集亦給予高度關(guān)注，分別保存種質(zhì)資源39萬余份和29萬余份。另外，位于挪威的世界種子基因庫保存資源93萬份，涉及多達4000個物種。美國政府還成立了國家生物資源調(diào)查局(NBS)，負責(zé)搜集和監(jiān)測世界各地的生物資源。美國于1958年在科羅拉多州建立了世界上第一座現(xiàn)代化種質(zhì)低溫保存庫。此后，世界各國和國際農(nóng)業(yè)研究組織相繼建立現(xiàn)代化種質(zhì)庫，至2008年全世界作物種質(zhì)庫已達1750余個[2]。近年來，隨著各種技術(shù)的不斷進步，大多數(shù)國家均建立了原生境保存與非原生境保護（如種子庫、種質(zhì)圃、原位保護點等）相結(jié)合的標準化、規(guī)?；椭悄芑谋４骟w系。同時，種質(zhì)庫保存方式也由原來以低溫庫保存種子，發(fā)展到現(xiàn)在低溫種質(zhì)庫、試管苗庫、超低溫庫、DNA庫等多種保存方式相互配套的現(xiàn)代保存體系。同時，為了更加科學(xué)的收集與保存，“基因源”、“核心種質(zhì)”等概念被廣泛采用。

在應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面，對種質(zhì)資源重要性狀進行精準鑒定可以為發(fā)掘優(yōu)異種質(zhì)和優(yōu)良等位基因奠定基礎(chǔ)[3]。近年來，隨著表型組學(xué)的發(fā)展和表型鑒定設(shè)施的完善，顯著提高了承載通量和測量通量，為種質(zhì)資源的規(guī)?；b定評價提供了可能，也為種質(zhì)資源的基因型與環(huán)境互作研究創(chuàng)造了條件。孟山都、先正達、巴斯夫、拜耳、先鋒等跨國農(nóng)業(yè)集團都將表型組學(xué)鑒定平臺作為種質(zhì)資源和育種材料精準鑒定評價的核心技術(shù)。澳大利亞、英國、法國、德國等國也都建立了國家級的植物表型鑒定平臺。在表型精準鑒定的基礎(chǔ)上，SNP標記、基因芯片、重測序等技術(shù)被廣泛應(yīng)用于基因型鑒定與新基因發(fā)掘，特別注重從野生近緣種、地方品種中發(fā)掘產(chǎn)量等關(guān)鍵新基因，并通過種質(zhì)創(chuàng)新將其轉(zhuǎn)入商業(yè)品種。例如，以色列科學(xué)家利用分子標記技術(shù)，發(fā)現(xiàn)野生二粒小麥中存在可使普通小麥推廣品種產(chǎn)量提高14%的基因。美國科學(xué)家從產(chǎn)量很低的野生西紅柿中發(fā)現(xiàn)了可使產(chǎn)量提高24%的高產(chǎn)基因位點，并從白色西紅柿中尋找到可使色素提高的基因；從普通野生稻中找到能使雜交稻產(chǎn)量分別提高18.26%和17.07%的兩個基因位點；從12113份南美地方品種中，鑒定出了一批可用于溫帶玉米育種的熱帶亞熱帶種質(zhì)；從中國提供的大豆種質(zhì)資源中發(fā)現(xiàn)抗根腐病基因和耐濕基因，并迅速應(yīng)用于生產(chǎn)。

在基礎(chǔ)研究方面，近年來，基于重測序分析的基因組學(xué)研究，促進了在全基因組范圍內(nèi)了解作物的起源和馴化歷史[4]。利用重測序分析方法，對水稻、玉米、大豆、黃瓜等栽培作物及其野生近緣種進行群體遺傳學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，栽培作物在馴化過程中遺傳多樣性大量丟失、連鎖不平衡水平增高，人工選擇對栽培作物的遺傳資源構(gòu)成產(chǎn)生了重要影響。各種作物馴化過程中遺傳瓶頸效應(yīng)強度差異明顯，其中西瓜瓶頸效應(yīng)最強、丟失的多樣性最多，玉米丟失的多樣性最少，只為西瓜的20.8%。對黃瓜、西瓜和西紅柿等果蔬和水稻、玉米、大豆、高粱等谷物作物的比較分析發(fā)現(xiàn)，黃瓜等果實類作物在馴化過程中的遺傳多樣性下降趨勢比粒用作物更大。另外，馴化過程中作物在丟失了大量的遺傳多樣性的同時，因為突變和基因漸滲等原因又產(chǎn)生了新的遺傳多樣性。利用群體基因組學(xué)理論和方法對栽培作物及其近緣野生種的序列進行對比分析，可以發(fā)現(xiàn)符合分化系數(shù)(Fst)高、多樣性差異顯著和不符合中性檢驗Tajima D等特點的區(qū)間及其包含的重要功能基因，這些在群體間存在巨大頻率變化的區(qū)間和基因可能是馴化過程中人工選擇的目標區(qū)間[5]。

1.3 作物種質(zhì)資源對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐作用

在水稻中sd1矮稈基因和小麥中Rht1和Rht2矮稈基因的發(fā)現(xiàn)和利用，促使了第一次“綠色革命”的發(fā)生；野生種細胞質(zhì)雄性不育基因的利用促成了中國雜交稻的育成和推廣，它被譽為第二次“綠色革命”[2]。在一份尼瓦拉野生稻(Oryza nivara)材料中發(fā)現(xiàn)的抗水稻草叢矮縮病基因解決了70年代以來橫行東南亞各國的心腹大患。20世紀90年代初期，赤霉病每年給美國小麥生產(chǎn)造成高達20億美元的經(jīng)濟損失，后來利用中國的小麥地方品種望水白和育成品種‘蘇麥3號’基本解決了小麥赤霉病所造成的危害，并從中克隆出抗赤霉病基因[6]。值得指出的是，按照相關(guān)國際公約，種質(zhì)資源為全人類所共有，不存在特定的知識產(chǎn)權(quán)，種質(zhì)資源擁有國并不能從被利用國獲得直接的經(jīng)濟利益。但按照目前一些發(fā)達國家對知識產(chǎn)權(quán)的解釋，獲得種質(zhì)資源中的特定基因的標記或?qū)ζ淇寺『罂梢垣@得專利保護，或在公共種質(zhì)資源基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新后也可申請專利或品種權(quán)保護?！胺N中國大豆侵美國權(quán)”、“印度香米”、“泰國茉莉花香米”、“墨西哥高油和高油酸含量玉米”等知識產(chǎn)權(quán)事件的不斷發(fā)生，充分說明了在發(fā)揮作物種質(zhì)資源對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐作用過程中，保護相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)尤為重要。

2 中國作物種質(zhì)資源學(xué)科的形成與成就

2.1 作物種質(zhì)資源學(xué)科的進一步發(fā)展

中國作物種質(zhì)資源學(xué)科是新中國成立后逐步發(fā)展起來的。在20世紀前半葉，只有少數(shù)農(nóng)業(yè)科學(xué)家進行一些零散的主要作物地方品種的比較、分類及整理工作，如丁穎教授曾進行稻種資源和甘薯品種、金善寶教授曾進行小麥地方品種的整理工作，但沒有人進行系統(tǒng)的研究，絕大部分作物種質(zhì)資源或散存在育種家手中，或散落在田間及農(nóng)戶家中，學(xué)科的雛形沒有出現(xiàn)。在20世紀50年代農(nóng)業(yè)合作化高潮中，農(nóng)業(yè)部組織全國力量不失時機地進行了全國性地方品種大規(guī)模收集，共收集各類農(nóng)作物品種（類型）21萬余份，當時稱之原始材料[1]。1978年4月18日經(jīng)原農(nóng)林部批準成立中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物品種資源研究所，從此中國作物種質(zhì)資源學(xué)科走上了全面發(fā)展時期，并在收集保存評價與利用方面取得了重大進展與突破。

在中國作物種質(zhì)資源學(xué)科發(fā)展歷史上，董玉琛(1926—2011)院士做出了巨大貢獻，是中國作物種質(zhì)資源學(xué)的開拓奠基者之一。董玉琛院士1959年從蘇聯(lián)留學(xué)回國，分析了中國作物種質(zhì)資源現(xiàn)狀，并正式于1960年提出“品種資源”這一概念，標志著中國作物種質(zhì)資源學(xué)科的形成。在擔(dān)任中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物品種資源研究所副所長和所長期間，提出了“廣泛收集、妥善保存、深入研究、積極創(chuàng)新、充分利用”的種質(zhì)資源工作方針，組織建設(shè)了國家作物種質(zhì)資源長期保存庫，制訂了全國種質(zhì)資源發(fā)展規(guī)劃，明確了全國各級單位的分工與職責(zé)，率領(lǐng)全國同行將30余萬份作物種質(zhì)資源編目、繁殖、入國家長期庫保存，為中國作物種質(zhì)資源學(xué)科的健康發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

近20年來，在國家農(nóng)作物種質(zhì)資源保護專項、科技支撐、973和863計劃以及重點研發(fā)計劃等的資助下，作物種質(zhì)資源工作者制訂了收集、繁殖更新、入庫（圃）保存、精準鑒定等技術(shù)規(guī)范，提出了“在利用中保存與在保存中利用”的新觀點，闡明了依據(jù)基因組重排創(chuàng)制遺傳平衡且易于為育種利用新種質(zhì)的理論基礎(chǔ)，明確了種質(zhì)資源學(xué)科如何針對作物育種（綜合性狀協(xié)調(diào)）和基礎(chǔ)研究（特異資源）的需求進行有針對性研究等新理念，促進了作物種質(zhì)資源學(xué)科的進一步發(fā)展，跨入作物種質(zhì)資源研究國際前列。

2.2 中國作物種質(zhì)資源學(xué)科標志性成果及重大進展

（1）中國農(nóng)作物種質(zhì)資源本底多樣性和技術(shù)指標體系及應(yīng)用。提出了糧食和農(nóng)業(yè)植物種質(zhì)資源概念范疇和層次結(jié)構(gòu)理論，首次明確中國有9631個糧食和農(nóng)業(yè)植物物種，其中栽培及野生近緣植物物種3269個（隸屬528種農(nóng)作物），闡明了528種農(nóng)作物栽培歷史、利用現(xiàn)狀和發(fā)展前景，查清了中國農(nóng)作物種質(zhì)資源本底的物種多樣性。提出了中國農(nóng)作物種質(zhì)資源分布與不同作物的起源地、種植歷史、熱量和水分資源以及地理環(huán)境條件密切相關(guān)，明確了中國110種農(nóng)作物種質(zhì)資源的分布規(guī)律和富集程度。針對中國農(nóng)作物種質(zhì)資源收集、整理、保存、鑒定、評價和利用不規(guī)范、缺乏質(zhì)量控制手段和操作技術(shù)手冊、缺少科研和生產(chǎn)急需的技術(shù)指標等突出問題，從技術(shù)指標、技術(shù)規(guī)范、規(guī)范體系3個層次開展了跨部門、跨地區(qū)、多作物、多學(xué)科綜合研究，系統(tǒng)研制了366個針對120類農(nóng)作物的種質(zhì)資源描述規(guī)范、數(shù)據(jù)規(guī)范和數(shù)據(jù)質(zhì)量控制規(guī)范，創(chuàng)建了農(nóng)作物種質(zhì)資源分類、編目和描述技術(shù)規(guī)范體系，使農(nóng)作物種質(zhì)資源工作基本實現(xiàn)了標準化、規(guī)范化和全程質(zhì)量控制，對中國以及世界農(nóng)作物種質(zhì)資源的深入研究、科學(xué)管理與共享利用具有重大意義。

（2）作物種質(zhì)資源安全保存體系的建立和完善。創(chuàng)建了長期庫、復(fù)份庫、中期庫、種質(zhì)圃、原生境保護點相配套的種質(zhì)資源保存體系，并建立了確保入庫（圃）種質(zhì)遺傳完整性的綜合技術(shù)體系。目前，建成1座國家種質(zhì)資源長期庫、1座復(fù)份庫、10座中期庫、43個種質(zhì)圃、169個原生境保護點以及種質(zhì)資源信息系統(tǒng)，保存48.1萬余份350多種農(nóng)作物的種質(zhì)資源，保存數(shù)量位居世界第二，基本建立了國家主導(dǎo)的農(nóng)作物種質(zhì)資源保護和管理體系，為作物科學(xué)和遺傳育種提供了雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)。構(gòu)建國家農(nóng)作物種質(zhì)資源管理信息系統(tǒng)，包括農(nóng)作物種質(zhì)資源編目數(shù)據(jù)庫、普查和數(shù)據(jù)庫、引種數(shù)據(jù)庫、保存數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、評價鑒定數(shù)據(jù)庫、分子數(shù)據(jù)庫、圖像數(shù)據(jù)庫和分發(fā)利用數(shù)據(jù)庫等700多個數(shù)據(jù)庫（集），共210多萬條數(shù)據(jù)記錄。于1997年建成并開通中國作物種質(zhì)信息網(wǎng)，向社會提供種質(zhì)信息的在線查詢、分析和共享，以及實物資源的在線索取等服務(wù)，目前網(wǎng)站年訪問量達40萬人次以上，也為作物種質(zhì)資源學(xué)科的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

（3）開展多種農(nóng)作物種質(zhì)資源精準鑒定評價，新基因發(fā)掘取得顯著成效。隨著氣候環(huán)境變化，以及綠色環(huán)保和人民生活水平的提高，生產(chǎn)上對品種的要求愈發(fā)嚴格。為此，在對種質(zhì)庫、圃、試管苗庫保存的所有種質(zhì)資源進行基本農(nóng)藝性狀鑒定的基礎(chǔ)上，對30%以上的庫存資源進行了抗病蟲、抗逆和品質(zhì)特性評價，并對篩選出的10000余份水稻、小麥、玉米、大豆、棉花、油菜、蔬菜等種質(zhì)資源的重要農(nóng)藝性狀進行了多年多點的表型鑒定評價，發(fā)掘出一批作物育種急需的優(yōu)異種質(zhì)。近年來，中國科學(xué)家牽頭對水稻、小麥、棉花、油菜、黃瓜等多種農(nóng)作物完成了全基因組草圖和精細圖的繪制，給全基因組水平的基因型鑒定帶來了機遇。迄今為止，利用測序、重測序、SNP技術(shù)對水稻、小麥、玉米、大豆、棉花、谷子、黃瓜、西瓜等農(nóng)作物5000余份種質(zhì)資源進行了高通量基因型鑒定。此外，在全基因組水平上對水稻、棉花、蕓薹屬作物、柑橘、蘋果、枇杷等農(nóng)作物的起源、馴化、傳播等進行了分析，獲得了一些新認識。應(yīng)用關(guān)聯(lián)分析等方法在多種農(nóng)作物中獲得一批控制重要農(nóng)藝性狀的重要基因，并深入研究了部分基因在種質(zhì)資源中的等位基因類型、分布及其遺傳效應(yīng)，為種質(zhì)資源的進一步利用提供了解決方案[7]。

（4）高效作物種質(zhì)創(chuàng)新及其利用技術(shù)不斷完善，并在作物育種中發(fā)揮了重要作用。以國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者袁隆平院士為代表的科學(xué)家，通過創(chuàng)制“野敗型”、“岡D型”、“印水型”“紅蓮型”和“溫敏”不育系等新種質(zhì)及其廣泛利用，使中國雜交水稻育種處于國際領(lǐng)先。1969年，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)嚴濟教授等創(chuàng)新出小麥“繁六”新種質(zhì)，廣泛用作育種親本育成一系列推廣面積很大的小麥品種；山東農(nóng)業(yè)大學(xué)李晴祺教授等創(chuàng)新出小麥“矮孟?！毙路N質(zhì)，利用其作為育種親本育成13個小麥品種，1983—1996年期間累計推廣206萬hm2；國家最高科學(xué)技術(shù)獎獲得者李振聲院士系統(tǒng)研究了小麥與偃麥草遠緣雜交，將小麥野生近緣種偃麥草中的多種優(yōu)良基因轉(zhuǎn)移到小麥中，育成了‘小偃四號’、‘小偃五號’、‘小偃六號’等一系列小麥新品種，‘小偃六號’到1988年累計推廣面積360萬hm2，不僅為中國小麥育種做出了杰出貢獻，而且為小麥染色體工程育種奠定了基礎(chǔ)；南京農(nóng)業(yè)大學(xué)陳佩度教授等將小麥野生近緣種簇毛麥中的抗白粉病基因Pm21導(dǎo)入小麥，培育出一批對多種白粉病菌生理小種均表現(xiàn)高抗或免疫的新品種。此后，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所的科研人員通過創(chuàng)建基于生理發(fā)育指標和單一受體親本回交等克服遠緣雜交障礙、活體花器官不同發(fā)育時期輻照提高異源易位誘導(dǎo)頻率、開發(fā)高密度特異標記追蹤小片段易位或基因等新技術(shù)，實現(xiàn)了外源基因規(guī)模化轉(zhuǎn)移與有效利用，在國際上率先獲得了小麥與新麥草屬、冰草屬和旱麥草屬間的雜種及其衍生后代，并首次育成攜帶冰草屬P基因組優(yōu)異基因的小麥新品種7個，以及涉及中國10大麥區(qū)中9大麥區(qū)的一大批后備新品種（系），解決了利用冰草屬P基因組改良小麥的國際難題，實現(xiàn)了從技術(shù)創(chuàng)新、材料創(chuàng)新到產(chǎn)品創(chuàng)新的全程覆蓋，為引領(lǐng)小麥育種發(fā)展新方向奠定了堅實的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。

（5）創(chuàng)造性提出骨干親本概念并在理論上揭示其內(nèi)在規(guī)律。鑒于育種經(jīng)驗在新品種選育中具有重要作用，在1983年出版《中國小麥品種及其系譜》的基礎(chǔ)上，莊巧生院士又在2003年主編了《中國小麥品種改良及系譜分析》專著，從選用親本與配置組合的角度，系統(tǒng)總結(jié)了新中國成立50多年來中國育種工作的主要成就與經(jīng)驗。像這樣專門分析總結(jié)一個國家在半個多世紀開展小麥育種工作的進程與經(jīng)驗，國內(nèi)外尚未見報道。應(yīng)國際玉米小麥改良中心(CIMMYT)邀請，這一專著的英文版于世紀初在CIMMYT出版，已成為國際同行了解中國小麥育種歷史和概況的經(jīng)典文獻。特別值得指出的是，莊巧生院士創(chuàng)造性地提出了骨干親本概念。其后，團隊對不同時期、不同生態(tài)區(qū)的37個骨干親本及其衍生品種進行了表型和基因芯片分析，發(fā)現(xiàn)骨干親本在產(chǎn)量、抗病、抗逆等育種關(guān)鍵目標性狀上顯著優(yōu)于主栽品種；具有與產(chǎn)量、抗病、抗逆等性狀密切相關(guān)的眾多優(yōu)異基因/QTL簇的基因組區(qū)段，而且區(qū)段內(nèi)的等位位點能夠表現(xiàn)出更強的育種效應(yīng)。對水稻、玉米等作物的骨干親本研究，亦獲得了相似的結(jié)論，進而從理論上揭示了骨干親本形成與利用效應(yīng)的內(nèi)在規(guī)律，以及骨干親本衍生近似品種與培育突破性新品種的遺傳機制，對今后全面提升糧食作物育種水平具有重要的理論指導(dǎo)意義。

（6）《全國農(nóng)作物種質(zhì)資源保護與利用中長期發(fā)展規(guī)劃（2015—2030年）》。2015年農(nóng)業(yè)部、國家發(fā)展改革委、科技部聯(lián)合發(fā)布的該規(guī)劃設(shè)置了“加強農(nóng)作物種質(zhì)的收集保存”、“強化農(nóng)作物種質(zhì)資源的深度發(fā)掘”、“深化農(nóng)作物種質(zhì)資源的基礎(chǔ)研究”與“加強農(nóng)作物種質(zhì)資源保護與管理”四項任務(wù)，“國家農(nóng)作物種質(zhì)資源保護體系”、“國家農(nóng)作物種質(zhì)資源精準鑒定評價體系”和“國家農(nóng)作物種質(zhì)資源共享利用體系”三個體系，并具體落實為“第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動”、“農(nóng)作物種質(zhì)資源引進與交換行動”、“農(nóng)作物種質(zhì)資源保護與監(jiān)測行動”、“農(nóng)作物種質(zhì)資源精準鑒定與評價行動”和“優(yōu)異種質(zhì)資源創(chuàng)制與應(yīng)用行動”五個行動，各個行動明確提出了“為什么做、做什么、怎么做、誰來做、在什么時間做”等具體要求，具有很強的可操作性。該規(guī)劃是首次以政府文件給予作物種質(zhì)資源工作的最高待遇，也充分體現(xiàn)了國家對種質(zhì)資源具有公益性、基礎(chǔ)性和長期性等戰(zhàn)略地位的高度重視。

（7）第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集。農(nóng)業(yè)部和財政部依據(jù)《全國農(nóng)作物種質(zhì)資源保護與利用中長期發(fā)展規(guī)劃》，于2015年啟動了“第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集”專項。通過該專項實施，希望解決作物種質(zhì)資源收集工作中存在的3個關(guān)鍵問題。其一，查清本底，即全面查清中國農(nóng)作物種質(zhì)資源多樣性本底，即過去有過什么？現(xiàn)在還有什么？其二，預(yù)測未來，即明確社會、經(jīng)濟、環(huán)境、氣候、種植業(yè)結(jié)構(gòu)等變化對不同時期種質(zhì)資源變化的影響，并據(jù)此預(yù)測未來種質(zhì)資源演變的可能趨勢；其三，搶救性收集，即收集/征集10萬份珍稀、瀕危、特異種質(zhì)資源。截止目前，已在江蘇、湖北、湖南等10個?。▍^(qū)、市）715個縣收集種質(zhì)資源近3.5萬份，其中85%是新發(fā)現(xiàn)的古老地方品種等種質(zhì)資源。

2.3 中國作物種質(zhì)資源對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐作用

針對中期庫（圃）沒有足夠的種子（苗）、而且發(fā)芽率低，難以滿足育種和研究需求的問題，在農(nóng)業(yè)部農(nóng)作物種質(zhì)資源保護與利用專項等國家項目的支持下，通過繁殖更新，有效緩解了作物種質(zhì)資源供需矛盾。近年來，累計更新430925份，其中中期庫343617份，種質(zhì)圃87308份，基本實現(xiàn)了有種可供，目前年分發(fā)8.1萬份次，是2001年《農(nóng)作物種質(zhì)資源保護與利用》專項實施前的13倍。通過田間展示與信息和實物共享，作物種質(zhì)資源在解決國家重大需求問題的支撐作用日益顯著。近五年來，共計2652個單位次的1.3萬余人次參加了展示會，年均信息共享服務(wù)達30萬人次，支撐或服務(wù)于各類科技計劃項目/課題2380余個，新品種500多個，重要論文300余篇，重要著作38部。值得指出的是，《小麥種質(zhì)資源與遺傳改良創(chuàng)新團隊》由于在小麥種質(zhì)資源收集、保存、創(chuàng)新、分發(fā)利用等方面的突出貢獻，2016年獲得國家科技進步創(chuàng)新團隊獎，近五年全國作物種質(zhì)資源團隊共獲得國家科技進步獎11項，省部級科技進步獎40項；2017年，通過農(nóng)業(yè)部公布了87種農(nóng)作物439份綠色和特色優(yōu)異種質(zhì)資源，為推進農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革提供了新鮮血液。

3 作物種質(zhì)資源學(xué)科的發(fā)展趨勢

由于種質(zhì)資源事關(guān)國家核心利益，其保護和利用受到世界各國的高度重視。一是種質(zhì)資源保護力度越來越大。呈現(xiàn)出從一般保護到依法保護、從單一方式保護到多種方式配套保護、從種質(zhì)資源主權(quán)保護到基因資源產(chǎn)權(quán)保護的發(fā)展態(tài)勢，并對農(nóng)民、環(huán)境與作物種質(zhì)資源協(xié)同進化規(guī)律和有效保護機制，以及種質(zhì)資源保存（護）的數(shù)量與質(zhì)量同步提升規(guī)律研究開展相關(guān)研究。二是鑒定評價越來越深入。對種質(zhì)資源進行表型和基因型的精準化鑒定評價，發(fā)掘能夠滿足現(xiàn)代育種需求和具有重要應(yīng)用前景的優(yōu)異種質(zhì)和關(guān)鍵基因，特別注重重要目標性狀遺傳多樣性及其環(huán)境適應(yīng)性研究，以及重要目標性狀與綜合性狀協(xié)調(diào)表達及其遺傳基礎(chǔ)研究。三是特色種質(zhì)資源的發(fā)掘利用。針對綠色環(huán)保以及人們對未來優(yōu)質(zhì)健康食品的需求，發(fā)掘目標性狀表現(xiàn)優(yōu)異、富含保健功能成分的特色種質(zhì)資源及其基因，創(chuàng)制有育種和開發(fā)價值的特色種質(zhì)，并對創(chuàng)新目標性狀與綜合性狀協(xié)調(diào)表達及其育種效應(yīng)進行研究，為形成新型產(chǎn)業(yè)奠定基礎(chǔ)。四是種質(zhì)資源研究體系越來越完善。世界上越來越多的國家根據(jù)生態(tài)區(qū)的布局，開始建立涵蓋種質(zhì)資源研究全鏈條的國家保護和研究體系。五是種質(zhì)資源獲取越來越便利。隨著《糧食和農(nóng)業(yè)植物遺傳資源國際條約》等國際公約的實施，規(guī)范的資源獲取和利益分享機制開始形成，在國家間獲取與交換種質(zhì)資源更加頻繁，愈加便利。

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