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Developing Strategy of Forage Breeding in China

我国草品种育种的发展方略



全 文 :第 16 卷  第 3 期
Vol. 16  No . 3
草  地  学  报
ACTA AGRESTIA SINICA
   2008 年  5 月
 May   2008
 特邀专稿
我国草品种育种的发展方略
云锦凤
(内蒙古农业大学生态环境学院 呼和浩特 010019)
摘要 :草品种是草业发展的物质基础。我国草品种育种工作经过半个多世纪的发展,取得了显著的成就, 在草业可持
续发展中发挥了重要作用。通过对我国草品种的社会需求变化和制约育种工作快速发展因素的分析, 提出了以建立
和完善管理体系、技术体系和保障体系为核心的草品种育种发展方略,并探讨了实现方略目标的具体途径和方法。
关键词:草品种; 育种; 发展方略; 草业; 可持续发展
中图分类号: S812     文献标识码: A      文章编号: 1007-0435( 2008) 03-0211-04
Developing Strategy of Forage Breeding in China
YUN Jin- feng
( C ollege of Ecology and En vironm en tal Science, Inner Mongolia Agricultural Univ ersi ty, Hohhot , 010019, Ch ina)
Abstract: Forage var iety is the critical basis of prataculture development in China. Development o f forage
breeding passing by more than half a century, made a great achievements and played an impor tant r ole in
sustainable development of prataculture. T hr ough analy zing changes of social demand and facto rs of re-
st rict ing fast development o f for ag e breeding, the developing st rateg y o f for ag e br eeding w as proposed.
Establishing and improv ing administ rat ion system , techno logy sy stem and support system as centr e w as
put forw ard . T he specif ic approaches and methods for realizing targ et w ere also discussed.
Keywords: For age variety ; Breeding ; Developing st rateg y; Prataculture; Sustainable development
  草品种是草业发展的重要基础,与国家的经济
建设和可持续发展密切相关。当今在可持续发展
思想指导下,实现经济、社会和环境的协调发展已成
为世界各国共同追求的目标。近年来, 我国实施了
以西部大开发为标志的可持续发展战略, 随着全国
生态环境建设、农牧业产业结构调整以及城乡绿化
和环境整治工作的不断深入, 我国草业得到了快速
的发展,各地对优良草品种及优质种子数量的需求
急剧增加,使我国草品种育种事业迎来了前所未有
的发展机遇。草品种育种工作逐渐得到了全社会的
广泛关注,科研、生产和产业化开发队伍不断壮大,
取得了一批卓有成效的研究成果, 在我国经济、社会
和环境可持续发展中发挥了重要作用。同时, 我们
也清醒地看到, 随着草业产业化进程的快速推进, 我
国草品种育种工作也面临着严峻的挑战, 社会对草
品种数量和质量的需求越来越高, 而且趋于多样化、
区域化、系列化和规范化。面对这种机遇和挑战, 我
们必须对我国草品种育种的现状进行深入的剖析,
针对问题,找出解决途径, 在科学发展观的指导下,
谋划育种事业快速发展的方向和目标, 通过不断开
拓创新,把草品种育种推向新的历史发展阶段, 更好
地为我国社会经济与环境的可持续发展和建设创新
型国家服务。这是摆在全国草业育种工作者面前的
一项战略任务。
1  草品种在我国社会经济中的地位和
作用
草品种与社会、经济和环境可持续发展的关系越
来越紧密,是我国草业可持续发展的重要基石, 在保
障国家生态安全、粮食安全、促进经济发展,提高人民
生活水平和质量等诸多方面具有十分重要的作用。
1. 1  草品种是发展农牧业和保障食品安全的重要
生产资料
众所周知,发展畜牧业是保障国家食品安全的重
收稿日期: 2008-04-30; 修回日期: 2008-05-16
作者简介: 云锦凤( 1941) ,女,蒙古族,内蒙古呼和浩特市人,教授(博士生导师) ,中国草学会理事长,牧草育种专业委员会会长, 40多年来
一直从事牧草育种的教学和科研工作,育成并注册登记 草原 3号杂花苜蓿、 蒙农杂种冰草等 9个牧草新品种,在国内外杂
志和国际会议上发表论文 140余篇,出版专著 3部
草  地  学  报 第 16卷
要途径。牧草优良品种产草量增幅通常可达20% ~
30% , 因而是农牧业生产增收增效的主要手段。培
育优良牧草品种数量的多少是衡量一个国家畜牧业
发展水平的重要标志之一, 现代农业种植结构的模
式也将牧草及饲料作物优良品种提到十分重要的位
置。由于受人口膨胀、资源匮乏、环境恶化等因素的
影响,我国大面积的天然草地正在发生退化, 传统的
草原畜牧业遇到了前所未有的发展阻力,饲草料供应
短缺,草畜矛盾日益突出。改良天然草地、建立优质
高产人工草地和饲料基地以及通过调整种植业结构
推行草田轮作已成为我国现代农牧业发展的必由之
路,而优良牧草品种则是实现这一目标的根本保证。
1. 2  草品种是保障国家生态安全的物质基础
改善生态环境,实现人类社会可持续发展已成
为世界各国的共识。研究表明,草地能够吸收噪音、
粉尘并释放氧气,每 25~ 50 m2 的草地可以吸收一
个人呼出的二氧化碳并满足其氧气消耗, 因而可有
效地净化空气。草本植物在防风固沙和保持水土方
面具有特殊的作用。另据报道, 草被盖度为 30% ~
50%时,近地面风速可降低 50%, 地面输沙量仅相
当流沙地段的 1% ;在相同条件下,草地比裸地的土
壤含水量高 90%以上;草坡地比裸坡地的地表径流
量减少 47% ,冲刷量减少 77%。目前, 我国人工草
地仅占草地总面积的 3%,如果人工草地面积达到天
然草地的 10% ,就可使 90%的天然草地恢复和加强
其生态功能。毫无疑问,各类人工草地的建立和天然
草地的改良都离不开优良草品种,它是保障国家生态
安全的物质基础, 在国家生态环境保护、建设以及城
乡环境治理等方面发挥着不可代替的重要作用。
1. 3  草品种是我国草业经济可持续发展的核心
草业是以草原为基础,利用日光能量合成牧草,
然后通过兽畜、通过生物、通过化工、机械手段创造
物质财富的产业(钱学森, 1984)。在我国,草业被称
为 21世纪的朝阳产业, 不仅有很大的产业关联度,
而且自身也有其丰富的产业内涵,牧草栽培与加工
产业、草种产业、城乡绿化产业等一批子产业的快速
形成,构成了庞大而具有广阔发展空间的草业产业
链,这个产业链的核心是优良牧草品种,它是实现草
业产业化可持续发展的重要基础。据国际种子联盟
( ISF )统计,世界禾本科和豆科种子年平均产量 69
万吨,进入国际市场交易的 20万吨, 贸易额 4. 6 亿
美元, 已形成草种业。人工草地生产力是天然草地
的 10倍, 美国由于人工草地和草田轮作地分别占草
地总面积的 13%和 16%, 使耕地增加肥力, 节省化
肥,满足家畜优质草的需要,提高了粮食和家畜的生
产,干草产值仅次于玉米居第二位。此外,通过草畜
产品深加工生产出多样化的优质产品, 可获得更大
的经济效益和社会效益。因此, 以草种业为龙头的
草业产业化发展是草业经济快速发展的基础, 我国
在这方面起步较晚,发展潜力巨大。满足市场需求的
优良草品种将推动草种业的快速发展, 草品种在我国
社会经济发展中的作用将日趋明显。
2  我国草品种育种的成就与贡献
我国草品种育种工作经过半个多世纪的历程,
特别是改革开放以来的快速发展, 取得了显著的成
就,在我国社会经济和环境建设中发挥了重要作用。
2. 1  育成了一批优良品种在生产中应用
截止 2007年,经全国草品种审定委员会审定登
记的品种达 337个。其中, 育成品种 128个,野生驯
化品种 55个。这些品种相继在各地不同生态和生
产利用条件下推广种植,取得了显著的经济、社会和
生态效益, 有力地推动了我国草业产业化的进程。
如中苜 1号苜蓿( Med icago sat iv a L. cv . Zhongmu
No. 1)品种,已在黄淮海地区、河北、山东、内蒙古等
地推广种植,面积超过 50000 hm2 ;蒙古冰草( A gr o-
py r on mongol icum Keng cv. Neimeng )在内蒙古及
相邻省区退化草地改良和生态建设中推广面积近
50000 hm2 ;长江 2号黑麦草( L ol ium mul ti f lorum
Lam. cv. Changjiang No. 2)在四川、贵州、江浙等地
种植 30000 hm2。为了加速牧草新品种的推广和应
用, 十五期间农业部在全国建成了 8 个高标准的
重要牧草 (苜蓿 (M edicago sativa )、羊草( L eymus
chinensis )和冰草( A gr op y ron cr i statum )等)原种繁
殖场,总面积达 3000 hm2 ; 建立牧草种子扩繁基地
66处,面积达 73000 hm2。实践证明,优良牧草品种
在我国人工草地建设、三化草地改良、水土保持等
方面发挥了重要作用, 促进了当地农牧业的发展和
环境保护建设,在区域社会经济发展中正在发挥着
愈来愈重要的作用。
2. 2  种质资源收集、保存、评价成效显著
种质资源是草品种育种的物质基础, 到目前为
止我国已搜集、保存和鉴定的牧草种质资源约
10000份, 其中国家作物遗传资源长期库保存 3500
余份,牧草种质资源中期库保存约 6000份。已对
4500余份材料的生物学特性和农艺性状及细胞学
等进行了鉴定和评价, 从中筛选出 200 余份优良性
状突出的种质材料, 其中可直接用于生产的优良草
种和品种 65个。在全国不同气候生态区建立了 5
个多年生牧草种质资源圃, 建立了 8 个草地类自然
212
第 3期 云锦凤等:我国草品种育种的发展方略
保护区,约有 2000种重点保护植物得到保护。
近年来, 在国家科技基础平台建设项目的支持
下,经过全国近 30家相关单位的整理整合, 我国牧
草种质资源中期库保存种质达到 7543份,并建立了
中国牧草种质资源数据库和共享网络系统, 上交国
家 E- 平台可共享的共性描述种质资源 5034份, 近
3年实现信息共享人数已达 20000 余人次, 为有关
单位提供共享种质实物 10000余份。初步形成了长
期库、中期库和资源圃三级保存体系,并正在完善种
质资源信息与实物共享体系, 为我国草品种育种及
种质创新奠定了基础。
2.3  育种的基础研究和新技术应用取得了重要进展
草品种选育在很大程度上取决于育种的基础理
论研究的程度, 伴随新品种选育的进程,牧草育种的
基础理论取得了较大的进展。在过去的几十年间,
我国牧草遗传育种工作者在牧草生理学、细胞学、孢
粉学、细胞遗传学等基础研究和远缘杂交、杂种优势
利用和诱变育种等技术研究方面都取得了很大进
展,出版了中国苜蓿、中国草地饲用植物染色体
研究、草品种育种技术、内蒙古草地现代植物花
粉形态和野生牧草引种驯化等一批研究专著和
大量学术论文。近年来, 在国家 863、 973和国家
自然科学基金等项目资助下, 牧草基础理论研究和
生物技术应用发展较快, 种质资源的遗传多样性研
究、牧草组培再生体系和遗传转化体系的研究,牧草
重要农艺性状的基因定位、功能基因的克隆、分子标
记辅助育种等研究领域不断取得新进展, 初步建立
了重点牧草的遗传转化体系, 苜蓿、冰草、高羊茅
( Festuca elata Keng)、黑麦草等重点草种已获得转
基因植株。同时,太空育种与远缘杂交相结合、植物
组织培养与化学和物理诱变相结合以及雄性不育系
和杂种优势利用等技术手段已成功地用于草品种育
种。这些成果标志着我国传统草品种育种技术与现
代高新技术相结合已开始进入实验阶段, 必将对我
国现代草品种育种技术体系的建立产生重要影响。
3  我国草品种育种发展的基本方略
历经半个多世纪的努力拼搏, 我国草品种选育
工作取得了可喜的成绩。但是, 与草地畜牧业发达
国家相比,我国的育种工作起步较晚, 发展滞后, 在
许多方面存在着快速发展的制约因素和亟待解决的
问题。总结国内外草品种育种的成功经验, 纵观世
界草品种育种的发展趋势, 结合我国的实际情况分
析,我国草品种育种的快速发展需要从体制和机制
上解决一些关键的制约性问题, 建立和完善我国草
品种育种的管理体系、技术体系和保障体系。
3. 1  构建我国草品种育种的管理体系
3. 1. 1  成立国家草品种育种管理机构  长期以
来,我国草品种育种没有对应的业务管理机构, 新品
种选育具有很大的随意性,缺乏根据国家建设需要
而进行的宏观管理与协调。从事草品种育种人员短
缺、资金不足,育种研究很难持续和稳定开展,育种
进程缓慢,草品种供应数量与社会需求的矛盾较突
出,而且创新能力不强, 品种科技含量整体表现不
高。鉴于这种状况, 建议成立国家草品种育种管理
机构,全面负责全国草品种育种的业务管理, 协调、
组织跨地区和跨学科的协作攻关, 整合全国资源建
立牧草种质资源共享体系, 制定相关发展规划、管理
规章、技术规程、保障措施等。
值得高兴的是,经过多方的努力,农业部已经开
始建立全国草品种区域试验网, 对新品种的选育过
程进行严格把关。相信国家草品种区域试验网络的
建立,将对我国草品种育种的快速健康发展产生重
要影响。
3. 1. 2  制定我国草品种育种中、长期发展规划  国
外的成功经验证明, 草品种育种必须与国家和地区
经济建设和社会需要紧密结合。为了克服品种培育
的盲目性,组织全国草品种育种工作者协同攻关,使
新品种真正能在生产中发挥作用和产生效益,根据
国家、社会和区域经济发展需要,由国家草品种育种
管理机构组织制定全国草品种育种中、长期规划,确
定我国草品种育种发展方向、总体目标、区域布局和
重点攻关领域,强化草品种选育与国家建设和社会
发展的紧密结合, 明确新品种的应用领域,促进新品
种的推广应用。
3. 2  完善草品种育种的技术体系
3. 2. 1  建立新的草品种育种目标体系  随着我国
草业的快速发展和社会对草品种种类和数量需求的
迅速扩大,必须尽快调整草品种育种目标,要从培育
饲用型牧草品种的单一目标, 转向培育饲用、生态、
绿化美化、草田轮作等品种的多元化目标。在每个
一级育种目标下, 应根据当地社会需求以及生态和
生产条件,确定若干二级育种目标,建立一个新的草
品种育种目标体系。该体系应突出牧草品种的区域
化、功能化、系列化和实用化,进而有利于加速草品
种育种进程,并最大限度发挥牧草新品种的作用。
3. 2. 2  制定我国草品种育种的相关技术标准和操
作规程  草品种育种涉及的学科领域广泛,采用的
技术手段多样。为了提高草品种育种效率和科技水
平,必须对牧草品种选育的技术手段和操作方法进
213
草  地  学  报 第 16卷
行规范。在全国牧草品种审定委员会受理的 535个
申报品种中,未通过审定的申报品种达 198个,追究
其原因主要是育种方法和育种程序不规范, 缺乏科
学性和可靠性。因此, 制定较为系统的我国草品种
育种技术规程和相关标准是完善草品种育种技术体
系的重要环节, 是提高我国草品种育种整体技术水
平的关键。
3. 2. 3  促进常规育种与新技术育种相结合, 构建我
国现代草品种育种技术体系  从国外草品种育种发
展动态看,常规育种与新技术育种的有效结合是草
品种育种发展的总体趋势。以常规育种为基础, 加
强新技术育种的理论创新和技术创新, 弥补传统育
种方法的不足, 增强对牧草遗传性状改造与利用的
定向性和准确性,从而提高草品种育种的可操作性,
这是现代草品种育种技术体系的核心。我们应该在
继续完善和普及常规育种理论和技术的基础上, 积
极探索草品种育种的高新技术, 将生物技术等高新
技术与常规育种结合起来, 构建我国现代草品种育
种技术体系,提高培育牧草新品种效率,加快育种步
伐,缩短新品种更新换代周期。
3. 3  强化草品种育种的保障体系
3. 3. 1  加强种质资源信息与实物的共享  众所周
知,植物种质资源是草品种选育的原始材料。广泛
收集、保存、鉴定牧草种质资源是加快草品种选育的
前提条件。我国牧草种质资源的搜集、保存和鉴定
已取得了重要进展,无疑为草品种选育创造了十分
有利条件。在此基础上, 应该完善牧草种质资源信
息与实物共享系统,加速草品种育种急需种质资源
的信息与实物共享,使育种工作者能够及时发现和
掌握优异的育种材料,加快育种进程。同时, 有计划
地对已经搜集到的种质材料进行系统的研究, 筛选
出符合不同育种目标需要的育种材料, 并进行种质
资源的创新,为育种工作提供丰富的遗传资源。
3. 3. 2  建立草品种育种协作机制  草品种育种是
一项周期长、难度大的系统工程, 涉及遗传学、育种
学、分类学、生理生化学等多门学科的知识, 必须聚
集相关学科的精兵强将, 才能尽快选育出高质量的
优良品种。发达国家新品种的培育都是集相关学科
的专家组成科研梯队合作攻关, 涉及区域试验需通
过跨地区协作方可完成品种培育全过程。如美国育
成的许多牧草品种, 一般均有 2~ 4个跨地区研究和
推广单位合作完成。
近年来, 我国开展草品种选育的单位数量明显
增多,国内从事草品种经营和推广的企业也不断增
加,协调和组织这些单位开展跨地区和跨行业的草
品种育种合作研究,甚至可以通过国际合作开展跨
国的草品种育种攻关, 这是今后草品种育种的一条
重要途径。
3. 3. 3  完善草品种良种繁育的质量监控体系, 建立
草品种知识产权保护机制  采用多元化的投入机
制,在全国不同气候区域建设良种繁殖基地,根据不
同牧草特性确定相应的繁殖方法, 建立以品种纯度
为中心的分级繁殖体系,由国家主管部门依照种子
法,分草种、分地域制定和修订各种草品种的各级
种子生产技术规程和质量检验规程。同时,实行草品
种良种繁育基地认证制度,由国家草品种育种管理机
构组织专家对全国草品种种子繁育基地进行资格认
证和技术监督。依法对牧草良种生产企业和农户进
行监督指导和田间检验,以保证牧草良种的质量。
采用先进技术,如 DU S( Distinctness、U niform-
ity、Stability)测试技术等, 建立我国牧草品种鉴定
技术体系,对申请登记、生产和经营的侵权牧草品种
进行 DU S测试,并加大中华人民共和国植物新品
种条例的宣传、执法和监督力度, 依法查处侵权行
为。建立保护育种者权益和研发积极性的有效机制。
3. 3. 4  多层次培养创新人才,加强国际交流与合作
21世纪是知识经济时代, 知识是最重要的资源, 人
才是最重要的资本,掌握知识是前提,应用知识是根
本,创新知识是关键。依靠创新人才, 进行科技创
新,解决草品种育种的难点和问题。高素质人才培
养的根本在教育, 在立足自己培养的同时,把有潜力
的青年人,有针对性地送到国外进行专门培养, 也可
通过引进人才来扩大育种队伍。在科技迅速发展的
今天,国际学术交流和合作是国家科技进步、经济发
展的重要途径, 也是培养创新型人才的重要渠道。
通过广泛的国际学术交流与合作, 促进我国草品种
育种技术水平的提高和专业人才的培养。
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(责任编辑  孟昭仪  才  杰)
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