种质资源对粮食安全的影响简述

2022-11-18 15:02李修平于鑫鑫李维刚
农业与技术 2022年12期
关键词:种业种质粮食

李修平于鑫鑫李维刚

(1.佳木斯大学生命科学学院,黑龙江 佳木斯 154007;2.佳木斯大学经济与管理学院,黑龙江 佳木斯 154007)

粮食是保障人民日常安全生存的必要条件,而我国既是当今世界上的最大人口大国,也是粮食需要量最高的大国,所以保证粮食的质量与安全的工作必不可少。种质是生产粮食的基石,是保证农作物可持续生长的“芯片”。中央一号文件中所提到的“打好种业翻身仗,制种行业迎发展机遇”、“保障粮食安全,稳定重要农产品供给”、“土地改革稳步推进,关注农垦板块投资机会”等内容,保证种质资源对保障粮食安全发展有着重要的意义。

1 种质资源的现状

自党的十八大以来,种质资源的保护已经迈出了重要的一步,部门规章和地方法规的出现也对现代种质资源的发展起到着重要的作用。2015年开展的“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”提出,在全国范围内建立种质资源保护利用研究机构,并在《种子法》中明确指出,国务院和省、自治区、直辖市人民政府设立专项资金,用于扶持良种选育[1]。20世纪90年代,国家分别在北京和青海2个地区建立国家粮食作物种质资源库和国家作物种质复份资源库,这一举措对于中国粮食作物改良和生物遗传研究都有着很大的帮助。2018年,中国已经建成世界上唯一完备的种质资源保护配套机构,有效丰富了种质资源的战略储备体系。从2022年3月1日起,重新修改的《中华人民共和国种子法》开始启动实施,并对“重点收集珍稀、濒危、特有资源、特色地方品种,加强种质资源保护,再一次坚定蒙草生态做好特色种业的信心”[2]进行了明确。

生物育种科技的发达也对我国传统农作物育种体系形成了制约的影响,由资本所倡导的商品化种植推动了中国种业体系走向单一化、垄断化,并因此造成了种质基础的狭小;在政策方面,由于未能得到足够的保障,导致农民基本放弃了民间育种的实践;在第四次“生物技术+信息化”为特点的种业科技革命中,生物技术、智能化、数字化及信息化科学技术为一体,种业跨国公司实施了对良种的培育,并且应用生物学修饰技术也进行了方向的改进,使种质资源在育种方面获得重大的突破[3]。我国在种质资源科技上的改进使我国在种质育种的道路上前进了一步,同时也为种质资源育种技术在我国今后的发展奠定了坚实的基础。

当今种植业市场全球化的趋势也越来越明显,随着国外种业巨头的强强联合,抱团式的成长,已逐步成为了以种质公司携手国际农业化巨头强强联合为特征的一种新型金融导向,也逐步从传统种业的合并转变为国际种业的融合;世界种业走向“一体化”,大型跨国企业由传统跨国企业快速转型成为新型商业机构,我国作为一个重视合作互助型的大国,在与各国种质资源的合作方面,我国也做出了积极的贡献和表率。我国不断从世界各地引入种质资源从而带动世界种植农业的蓬勃发展,中国基本实现粮食自给自足,同时我国也坚持“走出去”的思想,我国通过地区和国际合作向其他国家和机构提供了大量的植物遗传资源[4]。

在中国种质资源市场高度全球化的今天,国外种业巨头企图掌控我国的种业市场,使得中国民族种质资源主权遭到了威胁。如,我国许多粮食作物重要的主产地区被美国公司玉米品种所覆盖;在山东省寿光栽培的蔬菜大部分选用的都是从国外引进的种质,所以出现了本地品种的茄子、辣椒、番茄等被排挤出国内市场;在科技方面,由于转基因、基因修饰等先进的技术核心掌握在发达国家的手中,这也正是对我国种业安全构成威胁的主要因素[5]。因此在不断向前发展,向前进步的同时,更应注重我国自身的本土种质产业,加强对我国自身种质资源的保护,在不断引进改进的同时,也做好保护自身种子资源的一道防线。

2 种质资源的利用与创新

新形势下我国种业科技创新面临“三个落后”的问题,解决吃饭的问题,根本出路在于科技,因此种质资源的利用与创新是必要的问题。全球化、市场化、农业产业化和全球经济一体化的发展趋势,使种业科技到达世界农业竞争与控制的新高度[6]。我国的制度优势对种质资源结构进行了合理的调整,使国家在重大农业技术创新方面有了成就,对农业基础性和前沿性也有了深入的研究,并通过对农业种质资源的有效整合进行了加强、保护、研究和利用,加快了生物育种产业化的进步速度,对新品种的审批工作进行了完善,并通过对专利进行维护,以良好地应用技术创新链的构建为主要抓手推动了中国种业经济发展的高质量发展[7]。

2.1 分子标记辅助选择技术

分子标记与辅助选择理论是把分子生物学研究的方法与技术相结合,对目标性状的基因进行定向操作和聚合,对种质资源的育种速度有着大幅度的提高[8]。现阶段,分子标记辅助选择技术目前在我国给予了广泛的应用,也因此产生了数量丰富的具有耐病、抗虫、耐逆境、高产等基因特征的粮食作物以及新的种质资源,同时推动了全世界主要粮食作物选育的高速发展[9]。

2.2 转基因技术

运用转基因技术来开展农业育种已经成为全球竞争的核心,从转基因商业化开始,全球转基因作物品种开始日益丰富[10]。就目前形势来看,转基因抗虫棉在我国迅速发展;杂交抗虫棉研发与实验方面也已经取得了重要的技术突破,并进行了全面的科学评价,抗虫基因水稻已在全球同类别的研究中居于领先地位,培育出的转基因农作物新材料和新品种具有产业化的前景[11]。

2.3 分子设计育种

分子设计育种就是在以对传统农业战略意义全基因组序列分类为基础,通过对植物分子标记物进行大规模的深入研究,进而确定重要农艺特性基因的功能、效应、网络调控及其基因表达产物作用规律的前提条件下,首次通过大量的实验对有利的基因导入文库和对优质转基因品种进行构建;再去根据选育的目标;通过使用计算机软件对大数据进行分析和模拟,得出最优的选育方案,从而让育种技术由传统到定向的高效“精准育种”的技术转化,在培育的方面也获得了突破性的进展[12]。随着人们对分子研究的发展,通过基因组性状的定位分离、构建染色体组型片段置换体系、对等位基因功能效率的有效分析,利用软件进行模拟品种的组配,挑出最优秀的选择,让育种变得更为精准[13]。

3 粮食安全

2022年的中央一号文件中对保障国家粮食安全这条底线给予具体的指示,更有力的表明了保障粮食和重要农产品供给的重要性,并且给出了关键性的举措,在正确认识和把握供给保障问题上给出了明确的方向[14]。

3.1 加强种质资源保护,保障粮食安全

种质是农业发展的基础,同时也是农业的“芯片”。国家要发展,要壮大离不开人民,而人民的生存离不开粮食,正所谓要首先解决人们吃饱不饿肚子的问题,因此保障粮食的充足供给是现代化发展的关键,因此保障粮食安全也成为了现代发展的重要保证,而保障粮食安全的基础就是保障种质,保障好种质资源的安全才能保证种植多样性的安全,进而保障粮食的安全。种业的发展水平不仅能够决定粮食供给总量是否达到充足,同时也对农业效益、竞争力和可持续性发展有着很深的影响[15]。加强各国之间的交流,用多种方法引进种质资源,所谓的保护种质资源就是对种质多样性加以保护[16]。

3.2 保障绿色农业开发,保障粮食安全

绿色食品的生产是农产品经济可持续发展的必要条件,绿色食品发展的推进不仅是一场关于农产品内部结构与生产方式调整的经济性变革,也是行为和消费方式上的一种绿色革命。共同构建出以资源节约型、环境保护型的生产生活方式,推动农业发展与资源环境相互配合、与生产生活生态相互协调,在开展建设绿色农业的道路上我国可以对传统的措施加以借鉴[17]。如,我国少数民族地区的人们通过发展“水稻、鸭和鱼”、“水稻和泥鳅”、“水稻和田螺”等具有循环型的农业模式,在减少环境污染,保障粮食安全方面提供了新思路。也可对国外的“环保全型农业”、“环境友好型农业”等进行借鉴和学习[18]。

3.3 坚守粮食安全底线,保障粮食安全

从十八大以来,国家一直把确保中国粮食安全视为治国理政的一号大事,对中国粮食安全这一课题一直给予高度的关注,实现了从“谁来养活中国”到“中国人的饭碗装中国粮食”的飞跃[19]。保障粮食安全,是形成国家经济发展布局的基本安全底线[20]。

就国内来讲,国内人口数量的持续上升,造成人们对粮食总量需求的不断增长[21];随着人们收入水平的增加,对食物条件的要求也随之提升,因此更加注重粮食的安全;我国人均资源的占有量少,因此更应对耕地的质量加以提升[22];农资价格的提高,使农民的利润收窄,对农民种粮的积极性产生了影响;近年我国天灾的不断频发,对农业生产的稳定性产生了制约[23];粮食生产向主产区集中发展,使粮食跨区域的流通量进一步增加,并且增大了运输的成本,有着大幅度波动的风险[22]。

从国际来看,新冠肺炎疫情的扩散产生了生产力短缺,生产资料不足,运输受限等多种不稳定不确定性的问题[24];国际经济贸易复杂化,发达国家与发展中国家利益冲突加剧[25];产业链和供应链受损导致一些国家或者地区出现了粮食供给混乱和短缺;极端天气的出现对粮食作物的产量质量以及收成的稳定性产生了负面影响[26];贫困和不平等问题的出现导致一部分人口无法获得充足的食物和营养,食物系统面临着压力,也导致了全球粮食安全形势不乐观[27]。

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