近几十年来,随着分子生物学和基因组学等新兴学科的飞速发展,育种专家对基因型进行直接选择成为可能,作物分子育种技术因此应运而生。分子育种技术可以实现基因的直接选择和有效聚合,大幅度提高育种效率,缩短育种年限,实现“精确育种”。常规育种需要7至8年才能选出育种材料,分子育种技术能将其缩短到3至4年甚至更短,实现了快速、定向、高效培育系统改良的作物新品种。
在“二十大”上,“农业强国”首次被写进党代会报告,重要性被提到了前所未有的高度。中国是粮食生产大国和需求大国,也是仅在美国之后的第二大种子需求国,大概出于这一考虑,2022年分子育种被列入了中国科技发展的重大战略方向。2022年8月,在中国首份“十四五”生物经济发展规划出台后,农业农村部又印发《关于扶持国家种业阵型企业发展的通知》,明确提出要遴选阵型企业重点扶优,支持、鼓励、推动科研单位、金融 机构、种业基地与阵型企业对接。
根据中研普华产业研究院发布的《2021-2025年中国分子育种行业全景调研与投资趋势预测研究报告》显示:
分子育种,将分子生物学技术应用于育种中,在分子水平上进行育种。通常包括:分子标记辅助育种和遗传修饰育种(转基因育种)。转基因育种——就是将基因工程应用于育种工作中,通过基因导入,从而培育出一定要求的新品种的育种方法。大范围开放分子育种品种商业化种植是大势所趋。国内农产品生产成本的迅速抬升致使中国大宗农产品价格优势逐渐丧失。转基因种质的使用能从栽培养护及提升机械化耕作实现能力两个维度发力降低农作物生产成本。依靠转基因技术确保农产品质量安全,有效降低农药残留、生物毒素残留,降低国民大病风险是大势所趋。
种子是农业的命脉,育种理论与工程化技术是种业发展的“卡脖子”科技问题,产业的竞争其实是科技储备与供给能力的竞争。要满足农业未来产品发展对育种科技的需求,分子模块设计育种科技体系的发展应注重与如下几个领域最新研究成果的结合。
育种工作在粮食安全、生态安全等方面都有重要意义。正因育种工作涉及到越来越高的科技含量,对相应技术、专利等知识产权的保护更应被重视。随着中国分子育种农作物商业化种植政策的逐步松动,当下积蓄在中国科研院所处的先进转基因技术、基因编辑技术及丰富遗传材料将得以迅速嫁接在种业公司的优质品种上,厚积薄发,多品种“齐鸣”,完成产研转化,量能可观。分子育种技术可以实现基因的直接选择和有效聚合,大幅度提高育种效率,缩短育种年限,实现“精确育种”。
传统育种方法属於杂交育种,品种改良主要受种原变异之限制,而不同物种间之杂交颇为困难,育种成果难有大突破,绿色革命很难再发生。利用基因工程技术进行作物品种改良,系指以遗传工程技术,将特定基因或性状导入缺乏此基因或特性之目标作物的育种方法;因此利用基因工程技术进行作物品种改良,可以突破种原之限制及种间杂交之瓶颈,创造新性状或新品种,亦即未来基因革命很可能迅速取代。
未来,随着我国分子育种农作物商业化种植政策的逐步松动,当下积蓄在我国科研院所处的先进转基因技术、基因编辑技术及丰富遗传材料将得以迅速嫁接在种业公司的优质品种上,厚积薄发,多品种“齐鸣”,完成产研转化,量能可观。当然,此类学术成果产业化需种业公司具有相当的资金实力、技术实力及优质种质储备,故不具突出研发实力的国内种业公司借此风口实现弯道超车的机会有限,因此,分子育种学术成果产业化的直接受益标的将是我国龙头种业公司,且考虑转基因商业化政策优先放开于玉米。
值得一提的是,种种自然因素叠加国际形势变化,促使各国从“分工合作”追求效率走向“独立自主”保证安全,这种国际贸易中的逻辑转变开始逼迫世界各国去调整应对。一个很明显的趋势是,自今年年初俄乌边境燃起硝烟之后,俄罗斯、乌克兰、巴西、印度等陆续超过20个国家颁布粮食出口禁令。 中国作为粮食进口大国,在自身农业产业链中,数字化、机械化技术等应用与发达国家尚有一定差距,很难说可以在国际贸易冲突中超然其外。 分子育种呼之欲出。去年7月,《种业振兴行动方案》直奔“种子”,要求启动种源关键核心技术攻关,开展生物育种重大科技项目,加快成果转化推广应用。
业界人士认为,从选种技术和选种理论上来看,我们的分子育种技术跟国外没有太大的差距。找差距的话,更多的体现在科研端和企业端的结合,受限于科研成果向产业有效的转化和落地。企业对技术的应用首先追求的是短期的效益,与从事基础研究的科学家的思维以及考虑问题的侧重点不太一样。从这个方面来说,需要解决的是技术端和产业端的如何有效结合的这样一个“最后一公里”的问题。
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