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植物种质资源:人人受益

点击关注☞ 中国种业 2022-06-21
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12月7日—8日,国际植物遗传资源合作研讨会于海南自由贸易港 三亚崖州湾顺利举办。


本次研讨会的召开有助于借鉴各国在种质资源管理与交流合作方面的成熟经验,对加快推进全球动植物种质资源引进中转基地建设,实现中国种业与国际种业的高质量对接具有重要意义。同时以种质资源的共享交流为纽带,带动育种创新和国际贸易全面发展,为全球种业的创新发展与合作交流提供新机遇。


中国种业特发此文,以飨读者。文字根据发言整理,供参考。


▲ 来自中国、荷兰、美国、德国、印度和日本等国专家及国际组织的嘉宾参会


新冠肺炎疫情为全世界粮食安全带来挑战,植物遗传资源的国际合作和交流变得越发重要。全世界的公关和私营部门,都应当非常重视遗传资源的合作以及交流。

——国际种子联盟秘书长Michael Keller

对于种业发展,中国政府一直非常重视。

农业农村部种业管理司副司长孙好勤表示,作为中国种业的主要管理部门,种业管理司承担着种质资源保护和管理的重要职责,在当前推进海南全球动植物种质资源引进中转基地建设的背景下,中国种业将坚定不移扩大开放,与世界各国、种业相关国际组织一道,共同营造开放包容的合作环境


如何充分保护与利用丰厚的植物遗传资源?


如何利用资源确保全球粮食安全? 


能否实现粮农植物遗传资源无障碍稳定流通?


如何搭建全球种业交流和贸易平台


如何公平竞争?利益共享?




回答这些问题,首先要了解各国在国际植物遗传资源方面的实践经验。

荷兰种植协会副主席、国际种子联盟可持续农业委员会主席Anke van den Hurk认为,世界上没有任何一个国家独有他们所需要的遗传资源,正如一个番茄先从美国到了墨西哥后又从墨西哥到了世界各地最终回到了美国,在这个过程中遗传资源一直在全球范围内流动,并不是所有的遗传资源都是最初来自那个国家的或那个国家拥有所有的遗传资源,在资源流动的过程中每个人都获益了,因此我们有相互依存性。

Everybody benefit from everybody.

——Anke van den Hurk




中、日、德、美

4个国家基因库运行机制


NO.1

中国国家基因库


中国的种质资源保护与收集事业从1950年开始,截止到2020年已经收集并保存了各类作物种质资源51万多份,其中中国本土资源占76%,拥有丰富的生物多样性。
 

中国农业科学院作物科学研究所

作物种质资源中心副主任方沩


妥善保存。据中国农业科学院作物科学研究所作物种质资源中心副主任方沩介绍,位于中国农业科学院的国家种质库,是1986年我国在相关委员会资助下建成的第一个国家种质库,库容可保存40万份资源,发芽率达到80%以上,含水量降到8%的种子才可入库,保存方式主要是种子保存、试管苗和超低温保存,以国家种质库为核心拓建了国家中期库、国家种质圃和原生境保护点、青海复份库、种质信息中心。
 
共享服务模式。为支撑作物种质资源管理和共享利用,中国农业科学院制定了296种作物的描述信息规范标准,规范化、标准化管理和数据收集,建立了国家作物种质资源数据库系统,以及中国作物种质资源信息系统。开展网络化共享提供信息展示和在线查询提供种质资源获取,提供信息共享40万人次、实物分发12万人次。利用田间展示方式,将评价筛选出的优异资源种到地里,邀请育种家和企业科学家来进行田间观摩,并现场分发种质资源。
 
新库建设。由于种质资源对科学研究和农业可持续发展的重要性,为充分收集保护稀缺种质资源,新国家作物种质库项目于2019年在中国农科院正式开工建设,新种质库容量将是现在种质库的4倍,并以信息化、自动化、智能化的种质保存设施为建设基础,推动种质资源保存机制的全面推进。


NO.2

日本国家基因库


俄国科学家瓦维洛夫1929年到访日本,那时候日本就在进行遗传资源的收集,从1903到1906年共收集稻米的本地品种超过600种,1971年收集工作由日本国内扩展到了世界,世界范围内的大部分样本得到了收集。

收集到的样本放入国家基因库保存,据日本国家农业与食品研究机构高级首席科学家YAMAMOTO Akio介绍,研究机构把基因库分为3个部分,包括植物、动物、微生物并通过全国征收的方式获得种质资源,这些资源有的是农民驯化后的,有的是野生的资源。

日本国家农业与食品研究机构

高级首席科学家YAMAMOTO Akio


日本不同的基因库建设在不同的地理位置。植物基因库主要坐落在筑波市,属于中央基因库,还有利用从北到南生态环境差异而建造的其他小的基因库。所有的基因库都进行样本的收集和评估,有些基因库虽然不是中央基因库,但在无性繁殖作物方面扮演了重要的角色

中央基因库一般开展日常的研究工作,其中1万份样本用于研究、教育,有10%是供外国使用。为了这些遗传资源的高质量保存,会每隔5年时进行一次检查,保证这些遗资源能够有超过80%的发芽率。这些资源可以通过访问网站进行分发申请,分发根据材料不同遵循不同的协议,有的是基于标准材料转让协议,还有一些则是根据粮食与农业植物遗传资源国际条约的多边体系,或者根据日本的材料转让协议。


NO.3

德国国家基因库


德国基因库共保存15万份种质资源材料,基因库占地面积有100公顷。这些样本包括小麦3万份、大麦、燕麦、蔬菜、豆类、饲料、油料和土豆等作物品种资源样本。1920年先后从奥地利、意大利和中国等其他国家进行材料收集,正是这些材料支撑了基因库的多样性。

“为了保证材料安全我们会对其发芽率进行检查,根据代谢物分析绘制代谢物和发芽率的关联曲线来找到二者之间的关系。从2008年开始我们进行种质资源品质管控,每年都会在品质控制上进行提升,还会进行副本的保存,甚至第三本放于斯瓦尔巴德群岛。”德国莱布尼兹植物遗传与作物研究所国家种质库项目管理与评估主任Andreas BÖRNER说。


德国莱布尼兹植物遗传与作物研究所国家种质库
项目管理与评估主任Andreas BÖRNER


为保证材料能够顺利分发,德国国家种质库建设了一个基因库信息系统,如果想知道某种作物的基因信息可以在信息库内进行搜索,看到相关作物基因保存信息,这些遗传资源会分发给本国的研究院和非政府组织等机构,分发的资源会有2欧元使用费和10欧元的快递费。对于国外遗传资源交换,需要遵循作物标准材料转让协议和国际遗传资源条约,根据协议内容规定进行申请。


NO.4

美国国家基因库


美国农业部国家种质资源系统,有1600种作物品种的近60万份样本包括小麦、棉花、大豆以及特殊作物,这些材料通过收集、交换的方式获得,并根据国际标准进行遗传资源保护,并对产量适应性和抗寒性的信息进行评估。

这些种质资源的分发对象70%是在美国国内的公共和私营部门,30%是给国际上的研究者。样本在分发的过程中是不受任何限制也是免费的,为了申请获得种质资源的样本,需要遵循分发标准和规则,通过网络检索和邮件联系来获取相关的遗传资源。
美国农业部农业研究服务中心植物种质资源国家项目
高级主任Peter Bretting分享美国国家基因库相关信息

“如果想要申请某一个品种的种质资源,可以通过互联网进行检索,检索后就可以定位到相应清单,用不同关键词缩小获取样本的目标范围,然后获取你所需要的资源,和网上购物的过程是很相似的,建立这样一个链接的目的就是实现基因库为全球食品安全作贡献,以及提供研究、育种和教育方面的支持。”美国农业部农业研究服务中心植物种质资源国家项目高级主任Peter Bretting介绍。


植物遗传资源保护需要我们大家共同携手协同时也需要让更多人来合理使用它们
鼓励大家使用这些遗传资源在植物育种方面创新而不是去建立一些复杂的规则来限制它们的使用



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