關(guān)于蔬菜良種科技創(chuàng)新工程的研究

孫德嶺，張 斌，杜勝利

(天津科潤(rùn)農(nóng)業(yè)科技股份有限公司 天津 300192)

1 項(xiàng)目概況

1.1 研發(fā)背景

我國(guó)是世界最大的蔬菜生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，蔬菜是僅次于糧食的第二大農(nóng)作物。[1]我國(guó)在蔬菜種業(yè)領(lǐng)域的研發(fā)近年雖取得長(zhǎng)足進(jìn)步，但受研究條件和技術(shù)水平制約，影響了科技創(chuàng)新能力的提升速度，與國(guó)際大型種業(yè)集團(tuán)相比，存在明顯差距。改革開(kāi)放以來(lái)，諸多國(guó)際種業(yè)集團(tuán)以蔬菜作物為突破口，紛紛涌入我國(guó)開(kāi)展良種研發(fā)，目前已占據(jù)我國(guó)蔬菜種業(yè)高端市場(chǎng)50%以上的份額，仍保持快速發(fā)展態(tài)勢(shì)，對(duì)我國(guó)民族種業(yè)發(fā)展，甚至消費(fèi)市場(chǎng)產(chǎn)品供應(yīng)構(gòu)成嚴(yán)峻威脅。

增強(qiáng)我國(guó)蔬菜種業(yè)科技創(chuàng)新能力，強(qiáng)化種業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用，探索現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展創(chuàng)新機(jī)制，建立與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展相適應(yīng)的科技創(chuàng)新體系，為推進(jìn)我國(guó)從種業(yè)大國(guó)向種業(yè)強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變提供強(qiáng)勁技術(shù)支撐，開(kāi)展“蔬菜良種科技創(chuàng)新工程”項(xiàng)目研究尤顯必要。

天津科潤(rùn)農(nóng)業(yè)科技股份有限公司是一所具有近60年研究歷史，我市唯一綜合系統(tǒng)開(kāi)展蔬菜良種研發(fā)的機(jī)構(gòu)。黃瓜、菜花、大白菜、西甜瓜、芹菜、菜豆等蔬菜作物優(yōu)良新品種選育研究及良種產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)水平居國(guó)內(nèi)前列。本項(xiàng)目研究成果先后獲國(guó)家級(jí)、農(nóng)業(yè)部、天津市科技獎(jiǎng)勵(lì) 24項(xiàng)。公司是國(guó)內(nèi)重要的蔬菜良種研發(fā)中心，在國(guó)內(nèi)外同業(yè)界享有盛譽(yù)；建成了規(guī)?；?、規(guī)范化的良種繁育基地；擁有國(guó)內(nèi)一流現(xiàn)代化良種檢測(cè)和加工設(shè)施設(shè)備；組建了遍及全國(guó)的良種經(jīng)營(yíng)服務(wù)和示范推廣信息網(wǎng)絡(luò)；實(shí)現(xiàn)了育、繁、加、銷(xiāo)一體化格局，具備了項(xiàng)目實(shí)施的研究實(shí)力和堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.2 主要意義

1.2.1 種業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略性、基礎(chǔ)性核心產(chǎn)業(yè)，[2]是促進(jìn)農(nóng)業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展、保障國(guó)家食品安全的根本。進(jìn)入 21世紀(jì)，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)全球化、市場(chǎng)化的發(fā)展，我國(guó)蔬菜種業(yè)科技發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，強(qiáng)化自主創(chuàng)新，搶占科技戰(zhàn)略制高點(diǎn)，阻止國(guó)際種業(yè)集團(tuán)對(duì)我國(guó)蔬菜種業(yè)市場(chǎng)的沖擊，對(duì)加快推進(jìn)我國(guó)蔬菜種業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，圓全國(guó)科技人員實(shí)現(xiàn)民族種業(yè)振興的中國(guó)夢(mèng)具有重要意義。[3]

1.2.2 天津蔬菜種業(yè)研究在國(guó)內(nèi)同業(yè)界優(yōu)勢(shì)明顯，[4]但隨著兄弟省市蔬菜種業(yè)研發(fā)實(shí)力和技術(shù)水平的快速提升、非公有制科技型企業(yè)的崛起、國(guó)際種業(yè)植根本土化戰(zhàn)略的實(shí)施，我市優(yōu)勢(shì)在逐漸縮小，為此，項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)鞏固和提高天津市蔬菜種業(yè)的優(yōu)勢(shì)具有深遠(yuǎn)影響。

1.3 創(chuàng)新成果廣泛應(yīng)用

1.3.1 以科技創(chuàng)新為核心研制出的具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平的育種與繁種技術(shù)體系、四位一體成果轉(zhuǎn)化模式、多樣化優(yōu)異資源材料等科技成果已被國(guó)內(nèi)同業(yè)界廣泛引用。

1.3.2 以品種創(chuàng)新為目標(biāo)育成一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的蔬菜系列新品種，已在全國(guó) 20多個(gè)省市區(qū)廣泛應(yīng)用，部分品種成為主栽品種，一些品種已推廣到東南亞和南亞諸國(guó)。

1.4 創(chuàng)新點(diǎn)

1.4.1 率先進(jìn)行農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化，創(chuàng)建了國(guó)內(nèi)第一個(gè)育、繁、加、銷(xiāo)一體化的運(yùn)營(yíng)模式，被農(nóng)業(yè)部稱(chēng)之為“天津模式”，原中國(guó)工程院朱光亞院長(zhǎng)在津考察時(shí)贊揚(yáng)該模式為“科研攻關(guān)與體制改革的典范”。

1.4.2 首創(chuàng)黃瓜大孢子培養(yǎng)技術(shù)體系，建立了國(guó)內(nèi)第一個(gè)黃瓜抗白粉病分子標(biāo)記技術(shù)體系；研制出國(guó)內(nèi)外第一個(gè)菜花育種專(zhuān)家系統(tǒng)；突破了甜瓜隱性基因控制性狀轉(zhuǎn)育和西瓜染色體易位轉(zhuǎn)育技術(shù)難點(diǎn)，創(chuàng)新技術(shù)填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。

1.4.3 育成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)新品種 152個(gè)，津優(yōu)35黃瓜、津品70菜花、秋綠78大白菜已成為全國(guó)同類(lèi)品種應(yīng)用面積最大的主栽品種。單位良種銷(xiāo)售額連續(xù)10年居全國(guó)同業(yè)界之首。

1.4.4 率先建立菜花、芹菜雄性不育系制種和黃瓜制種紗網(wǎng)隔離技術(shù)體系，創(chuàng)建了國(guó)內(nèi)規(guī)模最大、技術(shù)領(lǐng)先的菜花、黃瓜制種基地。

1.5 推廣前景

1.5.1 創(chuàng)制的農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化運(yùn)營(yíng)模式和管理機(jī)制、蔬菜作物育種和繁種創(chuàng)新型技術(shù)體系、創(chuàng)造的優(yōu)異種質(zhì)資源材料，仍在不斷開(kāi)拓應(yīng)用范圍，并被中國(guó)境內(nèi)的外資種業(yè)研發(fā)基地采用。

1.5.2 育成的適宜不同熟期、不同季節(jié)、不同生態(tài)區(qū)和不同種植方式的配套系列新品種應(yīng)用面積不斷擴(kuò)大，一批試種示范新品種開(kāi)始進(jìn)行生產(chǎn)示范，應(yīng)用前景廣闊。

2 項(xiàng)目進(jìn)展情況

2.1 確定了蔬菜良種科技創(chuàng)新工程的系統(tǒng)性

2.1.1 明確以創(chuàng)新基地建設(shè)、建成蔬菜良種重要研發(fā)中心，解決共性關(guān)鍵技術(shù)，增強(qiáng)技術(shù)輻射能力為戰(zhàn)略定位。

2.1.2 以科技創(chuàng)新為支撐，以發(fā)展現(xiàn)代種業(yè)為目的，以農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收為宗旨，以提高市場(chǎng)占有率和規(guī)范治理結(jié)構(gòu)為戰(zhàn)略目標(biāo)。

2.1.3 建立健全了所長(zhǎng)領(lǐng)導(dǎo)下的研究室主任負(fù)責(zé)制的創(chuàng)新型組織結(jié)構(gòu)體系。

2.1.4 制定了科學(xué)可行的育種研究、良種繁育和種子檢測(cè)加工技術(shù)路線。

2.1.5 重視基礎(chǔ)建設(shè)：建成總面積為908.5,m2的7個(gè)實(shí)驗(yàn)室，66.7公頃露地試驗(yàn)田，22萬(wàn)多 m2保護(hù)地設(shè)施，800公頃良繁基地，8,289,m2加工車(chē)間，9,989,m2配套建筑，兩條現(xiàn)代化良種加工生產(chǎn)線，年良種貯藏加工能力達(dá)200萬(wàn)kg。

2.1.6 加強(qiáng)創(chuàng)新能力建設(shè)。建立多元化人才培養(yǎng)和使用機(jī)制；組建了“博士后工作站”；聯(lián)合南大、天津師大、西北農(nóng)林大學(xué)和中國(guó)農(nóng)科院為本單位培養(yǎng)高素質(zhì)專(zhuān)業(yè)人才；制定了規(guī)范的各項(xiàng)規(guī)章和制度；實(shí)施品牌戰(zhàn)略；增強(qiáng)成果宣傳力度；加大研發(fā)投入力度，年研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入均達(dá)到單位總收入的13%以上；與南大、天大、中國(guó)農(nóng)科院、北京蔬菜研究中心等單位密切開(kāi)展合作研究。

2.2 育種技術(shù)創(chuàng)新

2.2.1 單倍體育種

國(guó)內(nèi)首次利用黃瓜未受精子房培養(yǎng)獲得純合二倍體植株，明確了黃瓜離體雌核發(fā)育細(xì)胞學(xué)和形態(tài)變化；創(chuàng)建了規(guī)模化、高效化大白菜、菜花、苤藍(lán)小孢子培養(yǎng)資源創(chuàng)新技術(shù)體系。

2.2.2 分子標(biāo)記育種

明確了與黃瓜白粉病、霜霉病、炭疽病、黑星病、褐斑病抗性相關(guān)基因緊密連鎖的 AFLP標(biāo)記和SCAR標(biāo)記；構(gòu)建了第一張菜花遺傳圖譜；初步構(gòu)建了青麻葉大白菜抗干燒心病遺傳分離群體；率先開(kāi)展了甜瓜性型基因 A轉(zhuǎn)育過(guò)程中輪回親本及近等位基因系的多態(tài)性研究。

2.2.3 雄性不育育種

菜花、大白菜制種親本全部轉(zhuǎn)育成雄性不育系，有效保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，良種純度達(dá) 100%；率先開(kāi)展苤藍(lán)、芹菜雄性不育育種研究，且已育成新品種。

2.2.4 抗逆育種

國(guó)內(nèi)率先建成青麻葉大白菜、不結(jié)球白菜、芹菜耐抽薹評(píng)價(jià)鑒定體系；建立了黃瓜十多種病害人工接種鑒定和多種病害同株鑒定技術(shù)。

2.3 良種生產(chǎn)技術(shù)及基地管理模式創(chuàng)新

2.3.1 良種生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新

首創(chuàng)“黃瓜網(wǎng)室隔離制種技術(shù)體系”；創(chuàng)建了我國(guó)北方“日光溫室菜花制種技術(shù)體系”；突破菜花不育系制種技術(shù)難題；“大白菜標(biāo)準(zhǔn)化制種技術(shù)規(guī)范”已成為區(qū)域化制種技術(shù)模板；創(chuàng)建了“少籽西瓜健康種子生產(chǎn)技術(shù)體系”；發(fā)明了“芹菜隱性核基因雄性不育系繁殖和雜交制種”專(zhuān)利授權(quán)技術(shù)；研創(chuàng)了提高坐果節(jié)位、改變植株整枝方式的“紫圓茄制種技術(shù)體系”。

2.3.2 制種基地管理模式創(chuàng)新

改行政管理為“公司＋經(jīng)紀(jì)人＋農(nóng)戶(hù)”模式，風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、利益共享；集中墊付生產(chǎn)資料，解決制種農(nóng)民后顧之憂。

2.4 種子質(zhì)量檢測(cè)與加工技術(shù)創(chuàng)新

研發(fā)利用EST-SSR分子標(biāo)記技術(shù)，建立了黃瓜、菜花、大白菜良種純度分子檢測(cè)技術(shù)。

2.5 良種營(yíng)銷(xiāo)和品種示范推廣方式創(chuàng)新

組建良種營(yíng)銷(xiāo)和科技服務(wù)專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍，建立了二級(jí)營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；建立了全國(guó)蔬菜生產(chǎn)區(qū)新品種試驗(yàn)示范網(wǎng)絡(luò)，建成示范點(diǎn)280個(gè)，核心示范基地57個(gè)。

2.6 增強(qiáng)自主創(chuàng)新和持續(xù)發(fā)展能力，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力

通過(guò)項(xiàng)目實(shí)施育成的黃瓜、菜花、大白菜、芹菜新品種分別占國(guó)內(nèi)同類(lèi)品種的 70%、20%、40%和50%，顯現(xiàn)出自主創(chuàng)新和發(fā)展能力的增強(qiáng)；針對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家最新研究動(dòng)態(tài)，育成一批如水果黃瓜、[5]“云山1號(hào)”菜花等能與國(guó)際種業(yè)集團(tuán)相抗衡的新品種，一些新技術(shù)成果引來(lái)荷蘭瑞克斯旺公司參加共同研究，著名的先正達(dá)公司也多次來(lái)津商洽合作事宜，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力明顯提高。

3 項(xiàng)目成果經(jīng)濟(jì)效益社會(huì)效益及產(chǎn)業(yè)化前景

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

2010—2012年育成新品種在全國(guó) 20多省市累計(jì)推廣面積 38萬(wàn)公頃，新增社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益 171億元，單位良種銷(xiāo)售收入2.07億元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

3.2 社會(huì)效益

3.2.1 推動(dòng)行業(yè)科技進(jìn)步，增強(qiáng)國(guó)際種業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

3.2.2 促進(jìn)了我國(guó)蔬菜產(chǎn)業(yè)和設(shè)施農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，推動(dòng)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)品出口創(chuàng)匯。

3.2.3 促進(jìn)食品安全生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)，新品種具有較強(qiáng)抗病性和抗逆性，明顯減少化學(xué)投入品的用量，既減輕農(nóng)民負(fù)擔(dān)，又有益于農(nóng)業(yè)食品安全和環(huán)境保護(hù)。

3.2.4 帶動(dòng)肥料、生物農(nóng)藥、設(shè)施材料等生產(chǎn)資料和市場(chǎng)建設(shè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3.2.5 顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益有利于農(nóng)民增收，減少農(nóng)村勞動(dòng)力對(duì)城市勞動(dòng)力的沖擊和由此派生出的社會(huì)問(wèn)題。

3.3 產(chǎn)業(yè)化前景

目前推廣的新品種應(yīng)用面積不斷擴(kuò)大，一批儲(chǔ)備品種已開(kāi)始試種示范，一批在研品種也陸續(xù)穩(wěn)定，可滿足蔬菜生產(chǎn)品種不斷更新的需求。1985年在全國(guó)率先探討良種產(chǎn)業(yè)化以來(lái)，經(jīng)過(guò)近 30年歷練，蔬菜良種產(chǎn)業(yè)化理念和工程化關(guān)鍵技術(shù)日臻成熟，積累了豐富的產(chǎn)業(yè)經(jīng)驗(yàn)，故而項(xiàng)目核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)化前景廣闊。

［1］ 孫德嶺. 天津市蔬菜種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 天津農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，9(Z1)：19-21.

［2］ 方智遠(yuǎn). 國(guó)內(nèi)外蔬菜育種及良種產(chǎn)業(yè)化發(fā)展動(dòng)態(tài)[J].種子世界，2000(8)：9-11.

［3］ 張永強(qiáng). 中國(guó)蔬菜種子產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[D]. 哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

［4］ 黃學(xué)群. 天津市農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)概況及發(fā)展建議[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)，2004(6)：34-38.

［5］ 李光，付海鵬，杜勝利. 我國(guó)黃瓜新品種應(yīng)用和良種生產(chǎn)現(xiàn)狀[J]. 長(zhǎng)江蔬菜，2007(1)：30-32.