浅析黑龙江省玉米育种现状及发展建议_我国玉米育种现状
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浅析黑龙江省玉米育种现状及发展建议
玉米是我省主要的粮食作物,也是重要的饲料和工业原料,近几年来,黑龙江省省委省政府特别重视玉米生产,加之玉米比较效益高于大豆等作物,玉米种植面积持续增加,从2004年3213万亩,发展至2009年7000余万亩,2009年玉米已超过大豆成为全省第一大粮豆作物,是全国第一大玉米产地,可见玉米在我省农业生产中占有举足轻重的地位。目前,我省玉米生产应用的品种多而乱,缺乏突破性的品种,给我省玉米生产带来了不利影响,本文针对我省玉米育种现状及育种行业的优势和当前的育种任务提出一些看法,仅供商榷。
一、我省与国外玉米育种现状比较
我省玉米育种水平与国外相比有较大差距,而且这种差距呈继续扩大的趋势。主要表现在以下几个方面:
1、育种技术与基础层面
(1)新品种选育技术滞后,条件设施不配套
我省玉米杂种优势利用技术比较先进,但与西方发达国家相比,支撑种子产业发展的能力还有较大差距。在发达国家,数量遗传学原理和现代统计学技术、分子标记辅助育种、品种基因型与环境互作及气候环境分类、杂种优势预测、双单倍体育种、转基因育种等方面都已经在跨国种子企业得到了广泛应用。我省在这些技术领域相对较封闭,缺乏合作与交流,育种的数量遗传学基础薄弱,尚未建立规模化转基因操作技术平台,分子标记辅助育种研究进展缓慢。现有设施和科技项目投入分散,低水平重复较多、未能形成引领产业发展的现代育种技术平台;布局有待优化,装备水平急需提升,应建设玉米分子育种技术平台,加强以玉米基因工程技术和分子标记辅助选择技术为核心的玉米分子育种的研究。
(2)种质资源研究滞后、共享率低
种质资源是育种的基础。发达国家拥有庞大的公益性研究机构从事大规模、程序化、数据化、永久性的种质改良、创新和利用平台,支撑种子企业的技术和产品创新研发。企业在重视种质资源收集、改良与创新的同时能够实现企业内部全球各试验站之间即时交流和共享。
我省从事玉米种质资源基础研究的单位很少,育种家在种质资源改良、创新和利用方面比较重视玉米的抗病性和丰产性,忽视抗逆性的深入研究。育种科研单位很多,包括企业在内,我省玉米育种者的数量不少,互相重复且高度分散,研究水平低,同一单位各课题组之间都难以实现资源交流和共享,在整体上降低了育种效率,形成不了核心竞争力。目前我省保存的种质资源利用率不足5%,并缺乏有效、深入和规范的评价数据。缺乏前育种研究,对育种研究的支撑作用很微弱。
(3)育种体系及方法差异、限制规模发展
在育种目标方面,国外的优良品种除具有常规的优质、高产、抗病、抗逆特性外,还具备种子耐加工损伤,栽培管理简约、适宜高速精量机械播种、机械去雄和产品适宜机械收获的优点。跨国企业的育种家以配合力和产量测试数据为主要依据选育自交系和杂交种。该方法是建立在长期多点、大规模测试和计算机数据管理的基础上,具有高效率和持续稳定等优点。先锋公司在全世界设立1000
多个测试基地,每年测试上百万组合。不同气候和土壤类型条件下所有数据采集、分析均通过机械和电子设备程序化作业完成。经统计分析和多轮淘汰,筛选出优秀的杂交组合进入商业推广。每个杂交种在商业化之前至少在150多个试验点和200多个农民地块进行测试。程序化和标准化是规模化商业育种的管理基础。
我省育种家多采用以表型鉴定为主的经验育种法培育自交系。首先根据经验对目标性状做出预期,在田间根据预期进行人工选择,具有一定的偶然性和较多的不确定性。过分依赖育种家的经验限制了育种规模的扩大。由于科研单位育种规模小、设施条件不足和缺少经费等限制,多数只在育种本部设点测试,少数较大的单位也仅设3~5个测试点,每个试验点土地规模小且管理粗放。
2.体制机制层面
从现代种子产业的发展历程看,早期都是公益性机构进行新品种选育,逐步过渡到企业的商业育种为主,在这个过程中公益性机构逐步转型到基础研究、种质改良创新研究和公益性技术研发为主,同时负责种子市场的监管。如种子认证、质量监管、新品种登记、知识产权保护以及相关的新理论新方法研究。我省还不能马上就转到企业育种为主,因此有必要创新机制,理顺科研与企业的关系,否则像种子工程、新品种产业化项目等投入到企业的经费就会转化为企业利润,使国有资产流失,达不到改革的目的。今后,提高我省种子产业的创新能力,要创造一种能够促进我省企业健康发展的市场环境和制度环境,这比增加投入更重要。
(1)组织管理方式的障碍影响产业发展
发达国家主要在企业进行玉米育种研发,以市场和产品为导向配以大量投入支撑,使他们能够更快速、更充分地运用市场经济规律和现代生物学的研究成果,建立和推行机械化、标准化、规范化的大规模育种程序,形成流水线式的管理机制,岗位和人员分工细致,育种环节高度专业化,育种效率和水平得到显著提高。
农业科研院所和大专院校一直是我省玉米育种的主体,企业育种刚刚起步。两种体制之间的“壁垒”造成“产学研、育繁推”脱节,严重阻碍了现代种业的发展。目前,我省绝大多数育种单位没有建立起以产品开发为导向的大规模系统化的研发链条。中国科技人员对育种和种业的各个环节越来越全能化而不是专业化,每个环节的水平都不高,严重分散精力,限制了育种规模、效率和水平。在这种条件下产生的科技成果带有一定的盲目性和偶然性,显然不适应商业育种的技术需要。
(2)投入少、基础支撑条件差
大型跨国种业有专业的软件开发和系统管理人员,研制各种实用先进的育种试验设计、统计分析软件和数据管理系统,确保程序化和标准化,育种效率高。先锋公司每年投入大约4亿美元经费用于玉米育种研发,而孟山都每年的研发投入近8亿美元。这些公司都形成了育种研发生产和推广-销售-服务-下游产业的完整的产业技术链条。
过去二十多年,在科技体制改革中没有解决好科研与产业两张皮的矛盾,反而强化了玉米育种研发与种子产业互相割裂的状态,科研单位与企业形成市场上的竞争性关系。国家育种研发经费有限而又僧多粥少。种业尚未形成强大的研发实力,现行科研双轨制抑制了企业对育种研发的投入,只能过分依赖从科研单位购买品种使用权,造成产品研发能力不强。我省育种家多数以经验育种为主,基本上没有也不善于使用育种专业分析软件,研发效率低。科研单位的育种成效随着人员的变动、新老更替而波动,持续性、稳定性和创新能力都比较差。
(3)育种人员待遇低、人才流失严重
我省科研单位和企业的育种人员薪资水平低,对高学历的青年科技人员缺少竞争力和吸引力。近年,随着国外种业强势进入中国市场并建立研发机构,外企以优厚待遇,招聘我国高学历的玉米育种专业人员,加速了我国育种技术人才的流失,威胁巨大、后果严重。
二、玉米育种产业发展建议
我省与国外育种水平的差距除在技术层面以外,体制和机制亦起了较大的束缚作用,因此提出以下建议:
1.加大国家公益性研发投入,建立开放的种质资源研发共享体系
重点支持玉米种质改良、创新、育种新技术、新方法如分子标记辅助育种、杂种优势预测、双单倍体育种、转基因育种方面的深入研究与应用;建立高通量的分子标记技术平台,转基因技术平台,双单倍体育种技术平台,生物信息技术平台;发挥国家玉米产业技术体系在种业发展中的技术引领和支撑作用,重点收集、改良与创新玉米种质资源并在全国范围内分区域发放,建立国家种质资源共享体系,以新机制带动全国骨干研发力量和重点企业形成上中下游各产业环节紧密合作,形成育种技术产业化的流水线。
2.创新机制、鼓励科研单位与企业嫁接,逐步完成商业育种与公益单位的剥离
制定优惠政策和投入资金,优先支持重点企业与农业科研院所、高校“嫁接”。依靠重点企业营销管理及资金优势所创造的利润支持科研单位利用丰富的育种资源、先进技术、高级人才和优良品种促进商业化过程;引导育种家探索pipeline式育种管理模式与机制;逐步完成商业育种与公益单位的剥离,在政策调整理顺后,使事业单位的商业育种人、财、物顺利进入种子企业。国家机构要加强种子生产加工技术研究,支持种业技术的升级换代。深入研究和普及种子质量控制技术。
3.立足种业、重点打造具有国际竞争力的大型种业
以重点企业为主体探索程序化、标准化、数据化的商业育种模式。国家的产业政策和规章制度要有利于大型企业发展,有利于建立长期多点、大规模数据测定、全程机械化和计算机数据管理的商业育种技术的发展;支持种子生产专业化、标准化、机械化和信息化建设以及制种技术的提高。构建从种质创新、品种研发、良种繁殖加工、推广营销、售后服务一体化的种业科技创新体系,打造中国大型种业,参与国际竞争。
4.制定长期稳定的玉米产业发展优惠政策
积极协调有关部门,对玉米育种产业实行减免税收和低税政策。新创办的育种企业自获利年度起,享受企业所得税“两免三减”的优惠政策;种业所得税优惠,并对所征收的增值税给予一定比例返还,用于企业研发和扩大再生产;除国家规定外,建议种业进口所需自用设备免征关税和进口环节增值税;对产业发展特需人才、土地等,实施优惠政策。
5.加强玉米育种产业发展的政策法规建设
强化植物新品种保护,加大对企业自主创新品种的保护、审定和推介力度;强化知识产权审查测试和行政执法的技术研发,完善种业知识产权交易,建立种业知识产权信息平台和共享机制;改进玉米品种区域试验技术,加强种子检测体系和执法能力建设;改革现有的品种审定制度和标准,加强对品种审定后的市场监管;提高企业和种子的市场准入标准、引导种业按照市场规律加快兼并和重组,提升企业实力。
6.改革和完善品种审定制度:
品种审定制度的改革要达到品种多样化的目的,要尊重品种基因型与环境互作的事实;品种的多样化区域化即可使品种布局合理,又可降低生产风险。品种数目的增多,还可以淡化公益性科研机构对竞争性育种的追求,同时增加企业的选择余地和发展空间。
三、我省玉米育种产业现阶段的主要任务
通过这一阶段的继续教育学习我体会到目前我省的玉米育种道路虽然存在很多困难,我觉得现阶段我们要做的首要任务主要有以下几点:
1.早熟、耐密、抗逆、优良玉米自交系的创新和改良
根据当前粮食生产对玉米优良新品种的需求,特别是东北地区早熟区域玉米生产对具有耐密、耐低温、抗旱等优良特性玉米种质的需要,开展玉米种质资源创新和利用技术与方法的研究,为玉米新品种选育提供优良的育种材料。
2.现代化玉米育种数据平台的建设
完善玉米育种试验与实验基础设施的建设,建立田间耕作与管理全程机械化、育种材料鉴评数字化、数据处理微机化现代化的玉米育种平台。
3.玉米分子育种技术平台建设
加强以玉米基因工程技术和分子标记辅助选择技术为核心的玉米分子育种的研究,挖掘玉米种质材料的优良基因。通过玉米基因工程技术实现玉米近缘或外援基因的导入,突破常规育种难以实现的远源杂交,创造玉米种质新资源;利用分子标记辅助玉米育种技术,对一些田间鉴定周期长、接种和诱导工作量大的性状进行辅助选择,提高选择效率和选择的可靠性。
4.耐密生理与高效栽培技术的研究
开展玉米高密度条件下群体结构和光合作用机理的研究。为玉米耐密育种和栽培提供理论与技术支持,满足生产对高耐密性品种的需求。
5.加强国内外玉米育种资源的信息交流
凝聚和培养玉米产业技术创新人才,加强玉米产业技术的国际交流与和合作。
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