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加强烟草育种创新体系建设的思考(图)

2012年12月14日 来源:烟草在线据郑州烟草研究院网站报道 作者:
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  烟草在线据郑州烟草研究院网站报道  科技是推动“卷烟上水平”的重要支撑,论文是展现科技成果的最好论证。最新的科技成果总是能让科技工作者们的创造性思维得到激发和升华,自主创新的源头活水得到激荡并充分涌流。为了让行业科技工作者们更加及时地了解相关烟草科技的进展情况,本期“研究”栏目从2012年学术年会学术报告文集中选择了两篇学术论文进行摘登,为行业广大科技人员提供一个学术交流和成果展示平台,推动学术创新、促进学科发展,更好地激发广大科技人员创新热情。

  烟草作为一种重要的经济作物,在国民经济中发挥着重要作用。作为一种嗜好性叶用作物,烟草育种工作有着特殊的要求,首先要以品质为核心,不断满足卷烟产品提升的需求,同时要解决农业生产中各种问题,满足烟叶原料生产的要求。品种是一种重要的农业生产资料,相关资料显示,烤烟品种对产量的贡献率为20%~35%,对品质的贡献率为60%以上,选用优良品种是农业措施中最经济有效的手段。

  我国在20世纪初开始种植烤烟,新中国成立后开展了大量育种研究的工作,自国家烟草专卖局成立后,烟草品种工作才纳入快速发展的轨道,逐步建立了全国烟草品种试验示范体系、品种审定体系、品种管理体系、种子繁殖与供应体系,极大地促进了烟草良种化的进程和烟草业的持续稳定发展。但是,我国烟草育种工作还不能很好地满足烟叶原料数量安全、品质安全、生态安全和现代烟草农业的需求,因此,构建功能完备、运转高效的烟草育种创新体系,是做好行业科技创新工作、建设创新型行业的基础工作。

  烟草育种的发展历程

  20世纪20~30年代,引进美国烤烟品种亮黄、金叶、金元等,为烤烟生产初期发展奠定了基础。40年代,引进抵字101、牛津1号、牛津4号、佛光等抗黑胫病品种,大金元、特字400、特字401等优质品种,对发展烟草生产起到了重要作用。50年代,我国从地方品种中选出小黄金、大黄金、大平板、歪把子、凤城黄金、佛光、大柳叶、长脖黄、许金一号等,解决了当时生产品种杂乱的状况,也为我国烤烟育种奠定了很好的基础。

  20世纪60~70年代,育成的金星6007、红花大金元,为解决卷烟原料短缺发挥了重大作用。70年代花粉单倍体育种在国际上首次取得突破,育成单育1号、单育2号、单育3号等品种,引进的烤烟品种G-28、G-140不论在生产上直接利用还是作为优质抗病亲本都起到重要作用。

  20世纪80年代中期,烟叶生产从高产向优质适产转变,品种的更新发挥了重大作用。通过杂交育种育成的中烟14、中烟15、许金4号等品种,使烟叶品质和抗病性的结合得到一定改善;通过胞质雄性不育性的转育,育成一系列优良不育系,使杂种优势利用成为可能。80年代引进的优质抗病品种NC82、NC89、K326、G-80等迅速在生产上使用,利用这些品种作亲本相继育成一系列90年代生产主栽品种,如中烟90、云烟85、中烟98、中烟99、龙江915等,同期推广的品种还有翠碧1号、鄂烟1号、KY14等奠定了目前全国烟草品种种植的基本格局。

  1995年以来从美国引进优质兼具多种抗性的新品种,如K346、RG17、RG11、TN90、KY8959等,对解决我国烟草品种老化、品种单一问题正在发挥非常重要的作用。20世纪90年代中后期,烟叶结构性矛盾日显突出,上部烟叶片厚,烟碱高、杂气重等问题,推动品种更新和栽培措施的调整。1998年以来大力进行烟草品种的更新换代,实现了生产上主栽品种K326和NC89原种更新,云烟85、云烟87、中烟98、中烟99等优质抗病品种的育成推广,有效地改善了烟叶等级结构和品种的种植格局,适应卷烟工业对原料的需求。

新世纪以来我国从国外引进了很多优质兼具多种抗性的新品种

  2000年以来围绕优质和综合抗性方面开展了大量的研究工作,相继育成中烟100、云烟202、云烟97、中烟203、豫烟5号等烤烟品种,鄂烟4号、鄂烟5号、达白1号等白肋烟品种,柯玛蒂尼巴斯玛、克撒锡巴斯玛等香料烟品种。这些新品种的推广种植有效地缓解了烟草品种单一的矛盾,也大幅度地扭转了我国烟草品种过多依赖国外品种的局面,2011年国内育成烤烟品种种植比例达到80%以上。

优质抗病品种的育成推广有效地改善了烟叶等级结构

  可以说,在烟草产业发展的各个时期,新的烟草品种推广应用,为烟叶生产转型发展发挥了至关重要的作用。

  烟草育种的发展现状

  从技术层面上看,随着科学技术的发展,烟草育种的技术手段不断提升。从早期的自然选择、系统育种,逐步开展杂交育种;在烟草组织培养技术取得突破后,迅速开展了单倍体育种;在细胞融合技术取得突破后,展开体细胞杂交育种;围绕创造新的变异,开展物理诱变、化学诱变和生物诱变育种;随着航天技术的发展,开展了太空诱变育种;通过细胞工程、染色体工程、基因工程等手段不断导入外源优异基因,丰富了烟草的遗传背景,进行了品种的定向改良;随着分子生物学快速发展,分子标记、基因定位与克隆等手段也广泛应用于烟草育种;烟草基因组学研究序幕的拉开,开启了基因研究的崭新时代,也真正开启烟草分子设计育种的时代。

  从育成品种层面上看,自全国烟草品种审定委员会成立以来通过审定(认定)的烟草品种共计97个,自育品种成为生产的主栽品种。其中烤烟品种77个(自育64个,国外引进13个),白肋烟品种16个(自育13个,国外引进3个),马里兰烟品种1个,香料烟3个(自育1个,国外引进2个)。

  分析2000年以来通过全国审定的烤烟品种,主要表现以下几个特点:一是多数品种具有较好的丰产性和生态适应性,能够具备产量的潜力;二是品种的株型、叶型和等级结构更趋合理;三是烟叶烤性和化学成分协调性有明显改善;四是特色品种较为缺乏,烟叶的香气质量有待提高;五是品种抗性缺乏突破性的提高,除1/3的品种对TMV的抗性达到免疫外,仅半数品种黑胫病抗性达到中抗水平,非常缺高抗的品种,仅有1/6的品种抗赤星病,极少数品种中抗CMV。所以,我国烟草育种在及时解决了烟叶生产上存在的突出问题,但也暴露出创新后劲不足,与卷烟品牌快速发展不相适应等问题。

  从组织管理层面上看,协同攻关的效率不高和育种的基础条件薄弱,影响到育种创新的发展。一是育种单位间协同创新不够,协作分工不明确,重点不突出,缺乏有效的组织,没有形成全国一盘棋的布局合理、分工明确、层次清晰的育种创新战略协作体系,总体运行效率不高;二是研究力量相对薄弱,真正从事育种创新人员队伍较小,造成有限的力量只能维持育种的正常运转,对集中力量开展系统创新和集中攻关投入不足;三是育种的相关基础研究薄弱,对基础研究和理论研究缺乏必要的支持和鼓励,因而对各种遗传资源的研究挖掘不够,造成遗传背景狭窄,创造的重点骨干材料缺乏重大突破,育成品种也难有重大突破;四是研究设施和条件仍不完善,相应的病害鉴定圃系、品种田间试验圃地、专用烘烤仪器设备、田间便携式鉴定检测仪器很不完善,影响到材料鉴定的准确性和选择效率;五是品种成果转化不充分,一方面缺乏相应栽培调制配套技术的研究,不能做到良种良法配套,发挥品种的最大潜力,另一方面对品种特色研究不充分,工业品牌对品种的介入不多,品种与品牌存在一定的脱节现象;六是育种科研经费不足,只能满足常规性工作,深层次研究经费缺乏,由于资金投入的不足,育种与产业的结合也出现时紧时松的情况,科研工作缺乏系统性和连续性。

  亟须建设烟草育种创新体系

  烟草产业的发展为育种研究提出许多重大研究命题,首先是烟叶原料数量安全问题,这就要求解决品种的增产潜力、品种的适应性和稳定性、品种抗病与抗逆性、品种的烘烤特性等。第二是烟叶原料品质安全问题,既要提高烟叶的香气质、香气量,化学成分协调性,又要通过遗传改良降低有害成分的合成与积累。第三是烟叶原料生态安全问题,既能够高效利用自然资源,又不对环境造成不利影响。第四是适应现代农业需求问题,新品种能够很好地适应全程生产机械化的操作。因此,加快建设烟草育种创新体系,是发展现代烟草农业和推进行业可持续发展的迫切需要,是保障烟叶原料安全和提高行业自主创新能力的迫切需要。

  建设好烟草育种创新体系,要抓好几个关键要素。一是构建全行业育种协同攻关组织体系。充分发挥各育种单位优势,构建分工明确、研究重点突出、资源共享的攻关体系。二是打造一支精干高效的育种人才队伍。要重点培养和凝聚一批科技创新领军人才、骨干人才和科研辅助人才,特别是基础好、懂生产、会管理的常规育种技术人才;强化优秀创新团队、转化推广团队建设,不断完善协同创新机制,强化团队激励机制。三是建设一套完整、支撑有力的实验支撑平台。建立完善资源保存鉴定评价平台;依托有关单位建立细胞学、遗传学、分子生物学、发育生物学、功能基因组学等重点实验室,在全国烟草品种试验网络的基础上建立的全国品种试验站体系;在已建立的病害鉴定圃的基础上,建立一批功能完善的病害鉴定试验站体系。四是建立完善育种创新的保障机制。围绕加强烟草育种创新体系的若干要素,出台相应的政策,包括机构建设、人才队伍建设、实验室及平台建设,提供强有力的稳定的资金支撑。烟草育种是一个系统性和连续性的研究工作,加之其厚积薄发、持续发挥效能的特点,有必要建立稳定增长的长效投入机制,提高育种创新体系运行的成效。

  充分发挥育种创新体系的作用,有必要在实施育种战略性课题的同时,在烟草基因组学的基础上,进行烟草育种的顶层设计,加强基础研究的深度和广度,针对目前的关键技术瓶颈,重点启动育种创新工程,包括优异基因资源挖掘、抗青枯病育种、抗病毒病育种、高香气育种、低焦油育种等

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