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我国大豆育种技术存在的“卡脖子”问题及有关建议

日期:2022-11-08 浏览次数:已点击:

省政协十二届五次会议提案


民建省委


一、我国大豆育种技术存在的“卡脖子”问题

1、大豆资源鉴评技术不足限制育种生产加工应用。目前对野生种、农家种和栽培种的搜集、保护和精准鉴定不够充分,传统的作物表型分析规模小、效率低、误差大,不能够高通量,全方位快速完成种质资源的农艺性状精细解析,限制了种质资源的应用。另外,大豆产业加快推进“粮头食尾,农头工尾”设计,商品大豆需要符合食用大豆需求,与大豆加工紧密相连,但是大豆的健康功能特性和加工特性评价工作开展极不充分。因此大豆种质资源鉴定与评价技术不足是育种应用的核心“卡脖子”问题。

2、大豆资源创新技术不强限制优异基础材料创制。大豆种质资源中含有与大豆高产、优质、抗病、适应性和驯化等重要性状相关的丰富基因资源,但我国现有大豆种质资源的创新方式和技术不足。大部分育种单位主要停留在传统大豆品种选育流程,很少有针对性的构建CSSL、NAM、MAGIC、突变体等各类基础材料群体进行优异种质资源创新。在各类群体创制过程中,大部分都依赖于传统表型调查,分子标记和基因组学分析等技术没有得到充分应用,智能化和信息化手段利用较少,成为大豆种质资源创新和优异材料创制的重要“卡脖子”问题。

3、大豆品系鉴定信息化技术不完善限制品种选育精度。选育高产优质耐逆性强的大豆优良品系,需要在不同环境条件下进行多代表型鉴定,因此,对大豆优异品系进行多年多点联合鉴定显得尤为重要。但国内大豆品系多年多点鉴定工作,主要是各个育种单位单独选点开展,地点代表性受限,信息沟通不畅,数据难以共享。同时多年多点鉴定的技术人员和管理人员水平参差不齐,很难保证鉴定结果的科学性和稳定性。因此大豆鉴定的整体布局和信息化亟待提高,这是限制优异品系鉴定和品种培育突出的“卡脖子”问题。

4、大豆品种选育技术瓶颈限制优异大品种出现。我国各育种单位育种平台构建缺少顶层设计。现在先进的生物育种手段应用欠缺,第一,针对重要农艺性状的控制基因和调控网络不能精准解析,很难实现优异等位基因的聚合和高效利用。第二,大豆的转基因技术和基因编辑技术相对于其他作物仍有较大的提升空间。第三,精准表型研究缺少创新技术,在生物育种领域很难实现从0-1的原始创新突破。这些育种技术对突破性大品种的选育是最为关键的“卡脖子”技术。

二、有关建议

1、加强大豆种质资源保护、评价及技术提升。首先,应在我国建立多元化的种质保存技术和种质资源库,在农科院系统原有体系建立作物种质资源总库,依托高校建立创新资源和基因库,依托种子企业建设作物优异品系和品种库;其次,加快大豆种质资源精准鉴定技术,提升鉴定效率。强化大豆加工评价技术,挖掘功能健康资源。利用最新的表型鉴定技术,加大对种质资源的重要性状精准鉴定和遗传研究,利用多组学技术对种质资源进行基因型精准鉴定研究,发掘和梳理控制重要农艺性状的关键基因,探明其遗传基础和调控网络,为突破性大豆新品种选育提供重要种质资源和基因资源,逐步建成大豆种质资源表型和基因型联合精准鉴定体系。

2、加强大豆种质资源创新体系和技术融合。完善大豆种质资源创新技术。加快新群体和新类型材料创制。构建染色体回交导入系、巢式关联作图群体、多亲本高世代互交群体和大豆突变体库等重要资源和群体,融合大豆分子辅助技术、分子设计技术、全基因组选择技术加快重要农艺性状的选择和基因功能解析。加强大豆遗传转化技术研究,通过转基因技术和基因编辑技术对大豆的一些性状进行导入和改良,实现基因精细调控。

3、构建数字化大豆品种鉴定体系。依托科研单位、种业和政府管理部门,建立一套统一的大豆优异品系多年多点的数字化,智能化鉴定体系。在代表性地块选择、人员配置、经费预算、管理制度等方面都要统一部署,每年认真评价鉴定准确性和有效性,这样才有利于大豆种质资源创新成果快速转化为生产力,提高大豆种业发展的科技贡献率。

4、建立高效大豆生物育种技术平台。结合农业高校、科研院所和种业企业的资源、技术和市场优势,构建高通量大豆生物育种平台,其中包含杂交育种平台、分子育种平台、基因编辑平台、生物信息育种平台、表型分析平台、生理育种平台和生态育种平台等7个平台。

5、大豆商业化育种体系构建。健全商业化大豆育种体系,强化产学研深度融合的技术创新体系,建立“高校——科研单位——企业”人才、成果共享机制,减少交流瓶颈,保障三者良性互动,促进科企合作。

6、构建知识产权保护体系。强化与种业发展密切相关的知识产权保护体系。大豆是自交作物,种业发展空间很小,知识产权保护与种业安危息息相关。要逐步建立国家种业知识产权强制保护制度和国家种业知识产权公益保护制度,建立健全知识产权保护的法治环境,严厉打击侵权行为,才能保证大豆育种和种业健康有序发展。