提高山东省高端蔬菜种子国产化比率的对策探讨

薛其勤，刘永光，吕金浮，李美芹

（潍坊科技学院设施园艺研究院/山东省设施园艺生物工程研究中心/山东省高校设施园艺重点实验室，山东寿光 262700）

种子是农业的“芯片”，是保障国家粮食安全的关键。2021 年中央一号文件明确提出要“打好种业翻身仗”，再次明确了种业的基础性、战略性地位，种业振兴成为全面实现乡村振兴、农业现代化的重要内容[1]。2021 年6 月10 日，山东省种业高质量发展专题会议在济南市召开，会议提出深入实施现代种业提升工程，进一步增强山东省种业自主创新能力和综合竞争力，努力推动现代种业高质量发展[2]。

在我国种植业中，蔬菜以10%的种植面积创造了近40%的产值，特别是高端蔬菜产业方面，年产值超过9 800 亿元。但我国蔬菜产业在总体规模和产量优势的形势下，蔬菜种子这一核心“芯片”的隐忧也一直存在，特别是在高端蔬菜的种子选育方面，与其他国家相关公司仍存在较大差距相比[3]。我国高端蔬菜种子方面正遭受国外强势品种的有力冲击，每年从荷兰、以色列、美国、日本、法国等国家进口甜椒、水果黄瓜、西兰花、番茄等高端蔬菜种子的贸易额超过20亿元，进口品种的总产值超过3 000亿元[4]。广大菜农每年都需支付高昂的蔬菜种子成本，增加了菜农的种植风险，而国外公司却获得高额利润。高端蔬菜种子已成为我国种业的“强卡脖子”领域，因此，推进高端蔬菜种子国产化已刻不容缓，也是推进山东省现代种业高质量发展的关键环节。

山东是我国蔬菜生产第一大省，设施蔬菜常年种植面积在93 万hm2左右，蔬菜年产量约8 434.7 万t，有效保证了我国的“菜篮子”安全。同时，山东省是我国最大的蔬菜批发集散地之一，仅寿光市、兰陵市两地的蔬菜年交易量就在800万t左右，实现了蔬菜的“买全国、卖全国”，蔬菜产业辐射带动效应突出。寿光市是我国著名的蔬菜之乡，蔬菜的种植面积常年保持在5.3 万hm2，各类蔬菜大棚超过30 万个，蔬菜总产值高达30 亿元。此外，山东省内有61 个县被评为“全国蔬菜重点发展区域设施蔬菜基地县”，蔬菜产业的整体优势明显。因此，总结山东省蔬菜种业发展的现状与经验，查找不足，并提出创新策略，对蔬菜种业的健康发展及蔬菜产业的升级发展具有重要意义。

1 现状及问题

1.1 选育了一大批优质蔬菜新品种，但高端蔬菜种子选育处于起步阶段

经过近20年的努力，山东省育成了一大批优良的蔬菜新品种，部分蔬菜品种实现了替代进口种子的突破。蔬菜选育主要集中在大白菜、萝卜、黄瓜、西葫芦及番茄等品种类型，这些品种的整体表现与进口品种相当，部分品种甚至优于进口品种，有效保障了蔬菜种子安全。但同时，高端蔬菜种子选育处于起步阶段，在甜椒、樱桃番茄、水果黄瓜、胡萝卜等类型蔬菜的品种选育方面与国外相比仍有较大差距。高端蔬菜种子50%以上的市场份额仍被外国公司掌握，个别蔬菜品种国外占比在60%～80%[5]。例如，荷兰瑞克斯旺甜椒品种蔓迪、海泽拉的樱桃番茄品种夏日阳光、瑞克斯旺的茄子品种布里塔、日本坂田种业的316 胡萝卜和西兰花，这些品种的种子价格高昂，但由于品种表现显著优于国产品种，至今仍然占有较大的市场比重。

1.2 整体育种研发水平得到提升，但种子企业研发水平相对薄弱

山东省在蔬菜育种技术创新方面取得了一系列成就，在常规育种技术与生物技术的结合方面进行了广泛探索。例如，在大蒜、生姜、马铃薯等茎尖脱毒与快繁体系研究方面取得新进展；采用小孢子培养和大孢子培养在萝卜、大白菜、西葫芦、黄瓜等育种上得到应用，显著提高了育种材料的纯合速度；较早开展了蔬菜基因工程的研究，建立了多种蔬菜的遗传转化体系，通过遗传转化，创新了大量的番茄、大白菜、甜瓜等特异种质，为进一步采用基因工程创新蔬菜种质奠定了基础；高通量分子标记技术逐渐应用到蔬菜育种中，显著提高了育种效率。

尽管山东省的育种研发水平在近几年获得显著提升，但蔬菜种子研发的平台和资源还主要集中在各高校和科研院所，种子企业的研发能力较弱。1）蔬菜种业企业数量众多，但规模普遍较小，自有品种竞争力不强。2）蔬菜品种选育具有前期投入大、周期长、产出滞后和不可预测性强的典型特点，使得蔬菜品种在审定、登记时便有可能面临淘汰，难以进行推广，显著增加了种子企业科研育种的风险，严重削弱了种子企业开展科研育种的积极性。3）种子企业普遍研究投入不足，尤其缺少高端育种人才支撑，仍以常规育种模式为主，缺少科学的育种规划，育种目标的前瞻性不足。同时，育种技术手段落后，国外公司目前已将分子设计育种、基因编辑作为最基本的辅助育种手段，但山东省内的种子企业对这些高新技术的应用还处在摸索阶段。

1.3 国外企业率先占领山东市场，中外种子企业竞争激烈

国外种子企业较早看中了山东省的蔬菜产业优势，早早进入山东市场，抢占先机。如早在1998 年，先正达的前身瑞士诺华农业公司便在山东寿光成立了合资公司——寿光先正达种子有限公司，此后，以色列海泽拉、荷兰瑞克斯旺、荷兰安沙、日本坂田、美国圣尼斯、荷兰纽内姆等全世界20多个著名跨国公司以山东省为突破口进入中国市场，他们大都在寿光等地建立了先进的研发和品种示范基地，并借助寿光蔬菜产业的辐射效应向全国各地不断发展。国外公司带来了优良的蔬菜新品种、先进的栽培管理配套技术和领先的品种推广营销理念，给本土种子公司造成了巨大冲击，山东省的蔬菜种子市场竞争格外激烈。

1.4 蔬菜种业监管制度不完善，阻碍了种业的良性发展

蔬菜育种周期长、风险大，因此做好蔬菜的品种权保护就显得尤为重要。但目前种业行业准入门槛低，市场上还存在虚假标注、仿冒他人种子的品牌，甚至盗取亲本材料，“克隆”相同产品进行售卖，严重侵犯了种子企业的合法权益，损害了种子企业自主育种的积极性。目前的蔬菜种子监管力度还有待加大，企业的违法成本过低。同时，随着商业化育苗产业的迅猛发展，市场已经形成了以销售种苗代替种子的产业格局，因此加强对种苗质量的监管越来越迫切，而目前有关蔬菜种苗质量的监管还存在一定的盲区，种苗质量无法保证，给菜农的生产带来了一定的风险，也阻碍了蔬菜种业的良性、健康发展。

2 山东省高端蔬菜种子国产化的对策

2.1 大力加强蔬菜种质资源的收集、利用和研究工作

种质资源是蔬菜新品种选育的基础，种质资源的数量与质量影响着蔬菜育种的成败。山东省的蔬菜种质资源与发达国家还存在一定的差距，缺少来自原产地、具有特异性状的种质资源。在美国保存的9.6 万份蔬菜种质资源中，本土的种质资源仅占12%，国外种质资源占比达88%[6]；而山东省的种质资源以国内来源为主，具有遗传多样的国外种质资源较少，这严重阻碍了山东省高端蔬菜种子的研发。因此，必须下大力气做好蔬菜种质资源的收集、利用和基础研究工作。在省重点研发计划、省自然科学基金、良种工程、省大宗蔬菜产业技术体系及地方专项财政等项目的支持下，加强对蔬菜种质资源的收集、鉴定和挖掘。利用现代生物技术做好种质资源的基础研究，特别是挖掘种质携带的特异抗病基因及品质基因。

2.2 科企融合攻关，支持做大做强种子企业

增强蔬菜种业的核心竞争力，必须确立企业的育种主体地位。目前，世界蔬菜种业的研究已从传统的常规育种技术转入依靠生物技术育种的阶段，如美国的先锋种业公司建有先进的科研育种实验室和开发机构，在美国拥有1 985 hm2的科研育种基地，同时在全世界拥有140多个研究机构、5个大型质检中心、1 000多个地区性育种基地，每年在科研和开发上的投入占销售总额的10%左右。因此，我国的蔬菜种子企业要想取得长足的发展，就必须借鉴国外公司先进经验，重视科技原始创新，加大对品种研发投入的力度[7]。

目前山东省很多种子企业还不具备雄厚的科研实力，创新能力明显不足。因此，必须借助高校、科研院所的科研平台与人才优势，开展科企融合攻关。1）理顺公益性科研单位和种子公司之间的关系，要注重种子企业科研基地建设，引进科研单位先进的育种技术，支持科研单位的优秀人才到种子企业开展一线育种。2）企业在发展战略上，要以健全和完善自身科研机构和实验平台为基础，不断提高自主创新能力，逐渐构建以企业为主体的“商业化育种体系”，注重企业内部人才培养，提高企业科研人员的待遇。

2.3 加强蔬菜育种基础研究，加快新技术的广泛应用

目前，白菜、黄瓜、番茄、辣椒等蔬菜的全基因组测序工作相继完成，高通量测序技术不断完善，测序成本显著降低；以基因组、转录组、代谢组、蛋白组为代表的组学研究不断深化；分子设计育种和基因编辑技术方兴未艾。这些新技术在分子精准育种、快速挖掘优异基因、揭示品质形成与调控机理等方面具有明显优势。

山东省应加强上述新技术的基础研究与应用。1）继续开发大量的分子标记，并构建分子标记应用检测公共平台，开展高产、优质、抗病、抗逆性状的分子聚合育种。2）借助大数据应用和多组学数据，开展分子模拟和分子设计育种，快速提高性状转育和基因聚合速度。如李家洋院士提出的分子育种和智能化育种（4.0版），为蔬菜育种带来了新机遇。3）积极开展基因工程和基因编辑技术的应用。随着转基因安全评价机制的落实推进，这两项技术在未来的蔬菜育种中有望得到大规模应用。特别是第三代基因编辑技术（CRISPR/Cas9）已经渐趋成熟，其在基因的功能验证、定向精准改变基因功能方面具有巨大的发展潜力，是在蔬菜育种领域赶超发达国家的重要技术储备[6]。

2.4 加强知识产权保护，构建种子质量安全追溯体系

1）继续完善蔬菜新品种登记及新品种权保护制度，加强对蔬菜种子知识产权的保护，建立权威的蔬菜品种快速检测机构，提高蔬菜品种差异检测标准，防止克隆品种和相近品种盛行，保护育种单位的权益。2）建立种子种苗质量安全追溯体系，通过大数据的应用，实现监管部门、销售商和菜农对种子种苗生产各环节的全面查询与监控，快速、有效查处假冒、仿冒劣质产品，全面保障种子种苗质量[8]。3）实施跨区域监督检测制度，打破地方保护主义，保证种子种苗监管体系的有效、顺畅运行。