我國生物技術育種現狀與發展趨勢

張雪冰?吳建軍

摘 要：生物育種是現代農業史上應用推廣最迅速的技術，并已在全球范圍內產生了巨大的社會、經濟和生態效益。然而目前我國主要農作物的品種選育仍停留在以表型選擇為主的傳統育種模式。這種經驗育種不僅周期長而且品種改良進度緩慢，難以滿足我國強勁的經濟發展需求。而生物育種技術突破了傳統育種技術的種種局限，使農作物育種變得更精確、更高效、更可控且可預見，可促進實現中國主要作物由“經驗育種”向“精確育種”的戰略性轉變，有利于加速培育高產、優質、抗逆、廣適的作物新品種。著重介紹了轉基因、分子標記輔助選擇、分子設計和智能不育這四種生物技術在水稻和玉米兩大作物育種中的應用現狀與發展趨勢，可為我國農業和科技管理部門、生物技術工作者、育種家和種業企業提供參考。

關鍵詞：生物育種；轉基因育種；分子標記輔助選擇育種；分子設計育種；智能不育雜交制種技術

“民以食為天”，且當今世界糧食已由簡單的食品物資上升為國家戰略物資，糧食安全始終關系我國國計民生。我國以世界 7% 的耕地養活了25% 的人口，人多地少和不可逆轉的糧食剛性需求、水資源匱乏、生物能源競爭等負向因素使我國農產品供給面臨巨大的挑戰。“農以種為先”，種子是農業產業發展的首要環節和重要載體，是國內外農業產業競爭的源頭和焦點。

據聯合國糧農組織統計，今后全球糧食總產量增長 80% 貢獻率需依賴提高單產，而單產提高 60% ～ 80% 貢獻率需依賴良種，因此，加快育種進程勢在必行。自古以來，人們采用傳統育種方法（ 如輪回選擇、雜交選育、聚合育種、回交轉育以及 20 世紀 70 年代以來推廣的雜種優勢利用等） 改良作物性狀，獲得了巨大的成就，然而由于受到育種材料遺傳背景狹窄、生殖屏障無法跨越、選擇效率低下等多種因素約束，近年來我國水稻、玉米、小麥等重要作物的品種選育工作已進入了平臺階段。20世紀中葉以來，分子生物學的發展催生的生物育種技術突破了傳統育種技術的種種局限，使農作物育種更精確、更高效、更可控且可預見。

本文著重介紹近年來幾種主要生物育種技術，包括轉基因育種 （ transgenic approach-based breeding） 、分子標記輔助選擇育種 （ molecular marker-assisted selection breeding，MAS） 、分子設計育種 （ breeding by molecular design） 以及智能不育雜交制種技術（ the third generation hybrid technology） 在水稻和玉米中的發展與應用。

從全球范圍來看，生物技術育種目前已進入以搶占技術制高點與經濟增長點為目標的戰略機遇期，圍繞人才、基因、技術和市場的國際競爭日趨白熱化。雖然近年來我國在分子生物學和基因組學方面的研究成就斐然，但我國生物育種產業的整體實力與跨國公司相比尚有很大差距。目前大多數植物轉基因關鍵技術和方法的知識產權都由美國和歐洲國家掌握，而且國外種業巨頭如美國杜邦先鋒、孟山都、圣尼斯公司及瑞士先正達種子公司已紛紛落戶中國并成立研發中心，對我國的人才市場、生物資源、知識產權以及農業生物產業市場展開了激烈爭奪。

在如此嚴峻的國際形勢下，我國必須加快生物育種技術自主創新與應用，建立全面的生物育種技術 （ 包括轉基因、分子標記輔助選擇、分子設計、智能不育雜交制種、雙單倍體育種及重要農藝性狀關鍵調控基因定點改造等技術） 與常規育種技術、高效栽培技術相結合的現代生物育種體系，這將是全面提升我國種業科技核心競爭力的關鍵舉措之一，也是保障我國糧食安全的必由之路。我國政府明確支持生物技術育種，將其列為我國七大戰略性新興產業之一。2009 年開始實施了“轉基因生物新品種培育”科技重大專項； 科技部和北京市于 2010 年啟動了共建國家現代農業科技城的方案，旨在通過高端研發與現代服務引領現代農業走“高端、高效、高輻射”之路。

中國農業科學院于 2013 年啟動了科技創新工程，這是繼中科院知識創新工程和社科院理論創新工程之后的第三個國家級科技創新工程，旨在通過科技創新優化學科布局、完善資源配置、提高自主創新能力、著力集聚優秀人才、拓展國際合作空間并增強國際影響力。

通過這些舉措并積極推動生物育種成果的產業化進程，必將極大地促進我國生物育種水平的快速提升，為我國和世界糧食安全做出重要貢獻。

參 考 文 獻：

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[6]農業部農業轉基因生物安全管理辦公室. 審批信[Z/OL]. http： / / www. stee. agri. gov. cn / biosafety / spxx / .

作者簡介：張雪冰，女，本科，寧陽縣農業局，助理農藝師，研究方向：農學。

吳建軍，男，本科，寧陽縣農業局，農藝師，研究方向：農學。