为贯彻落实《国务院办公厅关于深化种业体制改革提高创新能力的意见》(国办发〔2013〕109号),今日科技部、农业部、教育部、中国科学院共同编制了《主要农作物良种科技创新规划(2016-2020年)》(以下简称《规划》)。现就《规划》有关情况作了简要说明并对重点问题作出了解读。
一、《规划》出台的背景
我国主要农作物育种科技历经几十年的发展,育种技术创新成效显著,具备了从基础研究、应用研究到成果推广等创新与应用能力,优良品种选育为保障我国主要农产品供给作出重要贡献,基本满足了农业生产对品种的需求,形成了具有中国特色的农作物良种科技创新体系,但与发达国家还有很大差距。主要表现在:一是农作物良种科技原始创新能力仍然薄弱,在技术创新和产权专利方面与发达国家尚存在较大差距,种质资源创新不足,有育种利用价值和自主知识产权的新基因少,重大新品种缺乏。二是种业企业尚未成为良种科技投资和创新主体。绝大多数种子企业尚没有健全的研发体系,只有极少数的种子企业具有商业化育种能力。三是现行农作物良种科技创新体制机制难以满足现代种业发展的需求,种业发展仍处于初级阶段,种质资源、基因发掘、育种技术、品种选育、良种繁育与产业化推广脱节,良种科技研发与商业化种业发展机制尚未健全;另一方面,我国对良种科技攻关和种业发展管理部门多,缺乏统一规划和协调机制,在核心技术创新、重大技术的工程化集成和熟化能力创新方面,缺少大兵团攻关和协同运作,限制了重大品种的研发和产业化发展。因此,迫切需要创新发展模式,整合资源,形成科研分工合理、产学研紧密结合、运行高效的良种科技创新机制。
二、主要农作物良种科技创新发展需求的必要性紧迫性
1、强化良种科技创新是保障我国粮食安全的迫切要求。培育和推广高产、优质、多抗、广适、资源高效利用农作物新品种,对于突破资源环境约束、确保国家粮食安全具有重大意义,也迫在眉睫。
2、增强良种科技创新能力是转变农业生产方式的重要支撑。发展现代育种技术,培育适宜机械化和轻简化作业、特色专用的重大作物新品种,是促进我国农业生产方式变革的重要支撑。
3、现代科学技术的飞速发展为我国农作物良种科技创新提供了机遇。现代科学技术持续创新,引领农作物育种发生深刻变革。为了抢占种业竞争的制高点,世界主要国家及跨国种业集团纷纷加大投资力度,加速产品研发及产业化。因此,我国必须抓住赶超发达国家的历史机遇,使我国早日成为种业科技强国。
三、规划思路与原则、目标、公关方向及任务。
(一)总体思路
为贯彻国家政策的整体规划和要求,围绕发展现代种业和培育战略新兴产业的重大需求,以提升自主创新为核心,按照“夯实研究基础、突破前沿技术、创制重大产品、培育新兴产业、引领现代农业”的总体思路,以水稻、小麦、玉米、大豆、棉花、油菜、蔬菜等主要农作物为对象,按照种质资源与基因发掘、育种技术、品种创制、良种繁育、种子加工与质量控制等科技创新链条,从基础研究、前沿技术、共性关键技术、产品创制与示范应用,实施全产业链育种科技攻关;优化政策环境,完善平台基地和人才队伍建设,提升我国农业综合生产能力和种业国际竞争力。
(二)基本原则
坚持种业全产业链科技攻关。系统规划基础研究、应用研究和产业研究的重点方向和内容,注重基础性、前瞻性、产业性科技项目的有机结合和相互支撑,发挥科研院所和种业企业两个作用。
坚持品种产业应用导向。针对制约粮食生产和调结构转方式的关键因素,培育具备抗病虫、抗逆、抗倒伏、广适、优质等性状的高产优良品种并大面积应用,为农业可持续发展提供科技支撑。
坚持重点支持与统筹兼顾相结合。对影响我国粮食安全及主要农产品供给的关键种业科技问题重点支持,统筹兼顾粮食、棉油、蔬菜等种业科技的全面发展。
坚持国家需求与市场导向紧密衔接。坚持遵循市场经济规则,体现国家战略目标,强化商业化育种体系建设,促进种业企业创新能力和国际竞争力的大幅提升。
(三)发展目标
农作物良种科技创新的总体目标:以选育突破性水稻、小麦、玉米、油菜、大豆、棉花、蔬菜等主要农作物新品种为核心,以重大科学问题解析为基础,以优异基因挖掘、种质创新和育种新技术为关键,以新品种产业化为目标,突破种质创新、新品种选育、高效繁育、加工流通等关键环节的核心技术,提高种业科技创新能力;充分发挥市场在种业资源配置中的决定性作用,建立具有中国特色的科企紧密合作、利益共享的产学研联合攻关模式,提升企业自主创新能力,逐步确立企业商业化育种的主体地位。
农作物良种科技创新的具体指示:提升育种基础科研创新能力,提高良种创制水平,提高良种繁育与应用能力,提升农作物育种支撑能力,大幅度提高我国种业国际竞争力。
(四)公关方向
一是优异种质资源鉴定与重要新基因挖掘;二是重大育种技术与材料创新;三是重大新品种选育与试验示范;四是良种繁育与产业化关键技术;五是公益性作物育种平台基地建设;六是种业龙头企业培育。
(五)重点任务
1、主要农作物优异种质资源挖掘与创新。建立与完善主要农作物特异种质资源安全保存、基因源分析与种质创新技术体系;发掘遗传效应大、利用价值高的种质资源,创造和利用具有自主知识产权的新种质。
2、主要农作物重要性状遗传基础与组学解析。研究主要农作物优异种质资源形成与演化规律,解析骨干亲本形成的遗传基础;克隆控制高产、优质、抗逆、抗病虫、资源高效利用、适应机械化等重要性状的关键基因,解析基因功能,阐明重要性状形成的分子机制;利用表型组、基因组、表观组、转录组、蛋白组、代谢组等组学技术,阐明重要性状的DNA-代谢产物网络、蛋白互作网络、转录调控网络和基因调控网络。
3、主要农作物分子设计育种。定位高产、优质、抗逆、抗病虫、资源高效利用等重要性状基因,获得可供育种利用的分子标记;建立重要性状的表型、基因组及蛋白质组等数据库,构建品种分子设计信息系统;研究复杂性状主效基因选择、全基因组选择等技术,完善多基因分子聚合技术;研究基因组编辑技术;与传统育种技术相结合,建立基于品种分子设计的高效育种技术体系,聚合优异基因,培育突破性优良新品种。
4、主要农作物染色体细胞工程与诱变育种。研发染色体和染色体片段准确识别与跟踪技术,建立分子染色体工程育种技术体系,构建以远缘杂交材料和染色体片段渗入系群体为核心的育种材料平台。研究体细胞和配子体细胞培养高频率再生技术,建立和完善分子细胞工程育种技术体系。研究新型诱变因素对生物体遗传稳定性的影响;开发大幅度提高基因突变频率和调控基因变异方向的诱变技术,建立突变基因高通量发掘与高效诱变育种技术体系,创制高产、优质、多抗等育种新材料和新品种。
5、主要农作物强优势杂交种创制。开展主要农作物杂种优势形成机理研究;研究新型不育系和强优势杂交种亲本选育技术;种、亚种、生态型和杂种优势组群研究、改良与利用;杂种优势分子标记预测与利用技术;创建优异基因轮回选择库。建立作物杂种优势分子育种技术体系,聚合优良基因。
6、主要农作物良种培育工程。强化多性状的协调改良,创制目标性状突出、综合性状优良的育种新材料;面向主产区,以提高产量、改善品质、增强抗性为重点,培育优质、高产、多抗、广适、适合机械化的重大新品种。
7、主要农作物制繁种工程。强化主要农作物种子安全高效生产、加工与质量控制技术研究,制定针对不同农作物的种子规模化、标准化生产、加工、安全储藏与高通量、精准化质量控制技术标准,提高种子质量和种子生产效率;研究种子规模化加工中的烘干、仓储、包衣等关键技术、工艺流程及装备;完善主要农作物的高通量品种纯度快速检测技术和指纹图谱检测技术。
四、关于《规划》保障措施
《规划》提出了七个方面的保障措施,主要表现在加强组织领导、加快构建新型农业科技创新体系、强化创新人才队伍建设、加大农业科技创新条件能力建设、建立多元化投融资体系、完善管理体系、强化种业科技国际合作。
科 技 部 农 业 部
教 育 部 中国科学院
2016年9月14日
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