辽宁农业生物技术发展初探

2022-07-15 03:15孙大为
农业科技与装备 2022年3期
关键词:育种生物技术辽宁省

孙大为

摘要:现代生物技术从根本上转变了农业生产发展方式。从农业生物技术现状入手,围绕辽宁农业生物技术发展存在的育种技术相对落后、生物育种平台缺乏、科研成果转化率低等问题,提出促进种业研发转型升级、提高种业产业竞争力、聚集种业高端人才等发展建议。

关键词:农业;生物技术;辽宁省;育种

中图分类号:S188    文献标识码:A    文章编号:1674-1161(2022)03-0072-02

生物技术是指人们以现代生命科学为基础,结合其他基础科学的科学原理,采用先进的科学技术手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的的技术。在农业领域通常利用技术手段提取目的基因,将基因应用于目标作物上,使其特性在目标作物上充分表达,用以弥补作物本身的缺陷,不断提高农作物适应环境的能力。合理利用生物技术,可以实现农产品发展的多元化,现已应用在农作物育种、生物肥料、生物饲料等多个方面,尤其是转基因、基因编辑、单倍体育种、分子设计育种等技术已成为农作物育种的主流,不仅可提升农作物品质,还能改善生态环境。推广应用农业生物技术,具有十分重要的经济价值与社会价值。

1 生物技术在农业领域的应用

1.1 以生物技术提升作物产量,解决资源匮乏问题

我国耕地面积有限,农业生产需要解决的首要问题是如何为人们提供更多的农产品,以满足不断增长的农产品需求。“超级杂交水稻”充分利用了生物技术的优势,对水稻改良后获得了更高产量。目前,我国水稻生物育种技术一直居于国际领先地位,水稻单产及品质不断提升,有效解决了中国人的“饭碗”问题。

1.2 以生物技术提高植物抗逆性,保障作物产量和质量

选择抗逆、抗病、抗虫的品种对保证农作物产量十分重要。常规育种方式培育的植物抗逆性较低,而利用生物技术进行品种改良,可以抵抗或适应干旱、盐碱、冷冻、高温、重金属胁迫、水灾、紫外线等逆境环境,显著增强植物的抗逆性。随着农作物抗生物逆境机制得到揭示,利用生物技术研究植物抗寒性等分子生物学已成为培育新品种的重要手段。

1.3 以生物技术改良农作物品种,推动育种工作高效开展

世界种业已进入“常规育种+生物技术+信息技术+人工智能”的育种4.0时代,育种研究从凭借“经验”变为依靠“科学”。应用先进生物技术可使育种工作更加高效,还能减少生态环境污染问题,促进现代农业与生态保护协调发展。通过生物技术改良品种后,农产品的色、香、味、形等均可得到改善,且具有高产优质的特点。有些品种的成分和含量会发生变化,农作物生长周期会大大缩短,农产品储藏性能和经济附加值会大大提高,为人们提供了更多的农产品选择。

1.4 以生物技术减少化学污染,有效改善农业生态环境

现阶段,农业的持续丰产离不开化学农药和化肥的大量使用,长此以往,水源和土壤均会遭受严重污染,并时刻威胁人们的身体健康。可以说,生态污染是农业发展进程中必须面对和解决的难题,化肥农药的过量施用,农业垃圾随意丢弃,农作物秸秆随意焚烧等这些行为都会带来严重的农业生态污染,尤其是化学农药残留已成为社会关注的焦点。随着生物技术的发展,生物农药研究受到越来越多的重视,一些具有最新分子的生物农药应运而生并得到一定范围的应用,可有效降低传统农药对农作物的伤害和对土壤的污染。利用基因工程防治虫害不仅效果明显,而且无明显污染。利用生物技术将秸秆与其他原料一同发酵制成粗饲料,不仅生产成本低,而且实现了废物利用,改善了生态环境。

2 辽宁农业生物技术发展现状及存在的问题

生物技术已进入农业生产领域,不仅有助于提高农产品产量和质量,而且在作物育种、动物繁殖、生物饲料等多领域产生不可忽视的影响,更能提高农产品安全性。辽宁农业生物技术研究主要依托沈阳农业大学、辽宁省农业科学院等高校院所,虽然多年来以基因工程为核心的生物技术研发已初具规模,但仍存在以下突出问题。

2.1 育种技术相对落后

品种是农业的“芯片”,种业创新是农业科技创新的核心。习近平总书记多次强调,要高度重视种业问题,打好种业翻身仗,有序推进生物育种产业化应用。当前,生物育种技术已成为现代农业发展的重要组成部分。要想占据农业科技的制高点,就必须掌握更多的生物育种知识,拥有更多的技术及人才。以辽宁为例,从生物育种企业发展水平来看,大中型规模企业少,多数企業没有生物技术研发生产能力,依旧采用传统育种技术,相关研究远远落后于我国先进地区,加之生物育种投入大量的人力、物力和财力,许多企业无法进行可持续研发,也难以形成规模化效益,例如,种质资源评价及鉴定过程中,基因型和表现型数据采集基本采用人工测量方式,装备简单,精准度差。在品种选育方面,以常规杂交、系谱选育为主,运用现代分子生物学技术开展生物育种工作尚处于起步阶段,原始创新能力不强,亟待加强生物育种创新,培育出更多优质高产农作物,推动辽宁现代农业发展进程。

2.2 生物育种平台缺乏

多年来,辽宁省虽然利用国家和省投资建设了一些生物工程平台,但分布发散、规模偏小、功能不全,如在基因型鉴定方面,先进实验室利用高通量检测设备日检测样品可达1万个以上,而辽宁科研机构的相关仪器设备日检测样品只有200个。从生物育种企业规模看,普遍存在企业规模较小、创新能力薄弱、研发人才不足等问题,导致农业生物技术研发只能依赖农业科研机构。这就要求加速科研机构与育种企业发挥优势、协同发展,推进辽宁农业生物技术产业化。

2.3 科研成果转化率低

一方面,农业生物技术交叉性强,科技含量高,对人才需求较为苛刻,但受多种因素影响,辽宁地区许多科技人才流向发达地区,导致省内农业生物技术人才严重缺乏。另一方面,生物技术产业要想发展壮大,离不开龙头企业的带动,但辽宁生物技术企业少,相关研究主要依托沈阳农业大学、辽宁省农业科学院等高校院所,科技成果转化能力不足。农业生物技术研究需要大量的投入,只有发挥高校院所、企业、政府、资本等协同作用,加大科企合作,才能发挥各自优势,助推农业生物科技发展,实现生物育种产业的转型升级。

3 遼宁农业生物技术发展对策

3.1 促进种业研发转型升级

组织种业研发力量,围绕种质资源创新利用,开展基础性、前沿性研究,破解生物育种“卡脖子”难题,推动辽宁农作物育种由传统常规育种向现代分子生物学育种转变,加速种业创新升级,缩小辽宁与发达省份和国外先进国家的差距。种业研发、转型和升级离不开科技创新的推动,要不断收集和利用不同种类的生物物种基因资源,学习并掌握现代信息技术及装备,改造传统种业,在挖崛传统种业价值基础上发展现代农业生物技术。种业转型升级并非一蹴而就,而是需要长期的摸索。在这一过程中,既要实事求是、勇于创新,又要因地制宜、量力而行。相关部门要加强宣传培训,通过典型示范和科学普及方式,引导农民学科技用科技,造就一批懂技术会管理能经营的新农人。

3.2 提高育种产业竞争力

建设农作物分子生物学实验室,挖掘具有育种应用价值的基因,开展基因编辑和转基因技术研究,构建全基因组选择育种技术体系,提高育种效率。培育拥有自主知识产权的基因和突破性品种,从源头上提升辽宁育种产业核心竞争力。企业是农业生物技术创新的主体,应允许科技人员以知识产权和科技成果形式参股兴办企业,引导和支持企业研发应用农业生物技术。对在农业生物技术领域做出重大贡献的企业和人才,应给予相应的表彰和奖励,以激发企业和科研机构的创新积极性,提高种业企业的市场竞争力。

3.3 聚集种业高端人才

加快培育辽宁分子育种科研团队,引进、培育人才,制定灵活政策,吸引国内外高层次人才到辽宁开展生物育种研究,为辽宁种业振兴提供人才保障。强化农业生物技术人才培养,充分利用现有各类人才引进与培养资金,或设立专项资金,用于农业生物技术人员出国进修培训和引进国内外农业生物技术高层次人才。政府部门要加大政策扶持和资金投入,建立精干高效的农业生物技术创新体系,为辽宁农业生物技术发展提供有力支撑。

参考文献

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[4] 贾文静.生物技术在发展生态农业中的前沿应用[J].南方农机,2020,51(22):58-59.

[5] 徐康祺.现代生物技术在发展生态农业中的前沿应用[J].中国农业信息,2017(16):53-54.

Preliminary Study on Development of Agricultural Biotechnology

in Liaoning Province

SUN Dawei

(Liaoning Academy of Agricultural Sciences, Shenyang 110161, China)

Abstract: Modern biotechnology has fundamentally changed the way of agricultural production development. Starting from the current situation of agricultural biotechnology, centering on the problems of relatively backward breeding technology, lack of biological breeding platform and low conversion rate of scientific research achievements existing in the development of agricultural biotechnology in Liaoning province, suggestions were put forward to promote the transformation and upgrading of seed industry research and development, improve the competitiveness of seed industry and gather high-end talents in seed industry.

Key words: agricultural; biotechnology; Liaoning province; breeding

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