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1 中国粮食和农业植物遗传资源状况报告 State of Plant Genetic Resources for Food and Agriculture in China ( ) 中华人民共和国农业部 The Ministry of Agriculture, People s Republic of China June 2008

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3 目 录 Contents 序摘要... 1 引言... 3 第一章多样性现状... 5 第二章原生境管理现状 第三章非原生境管理现状 第四章利用现状 第五章国家计划 培训和立法现状 第六章地区和国际合作现状 第七章植物遗传资源获取和利益分享以及农民权利 第八章粮食和农业植物遗传资源管理对粮食安全和可持续发展的贡献 Preface Abstract Introduction Chapter 1 Diversity Chapter 2 In situ Management Chapter 3 Ex Situ Management Chapter 4 Utilization Chapter 5 Chapter 6 National Plan, Training and Legislation Regional and International Cooperation Chapter 7 Access to and Benefit Sharing from Plant Genetic Resources and Farmers Rights Chapter 8 Contribution of Management of Plant Genetic Resources for Food and Agriculture to Food Security and Sustainable Development

4 序 1996 年受农业部委托, 中国农业科学院原作物品种资源研究所组织专家完成了第一份 中国粮食和农业植物遗传资源状况报告, 为 世界粮食和农业植物遗传资源状况报告 提供了重要素材, 受到联合国粮农组织 (FAO) 的较高评价 世界粮食和农业植物遗传资源状况报告 于 1996 年在德国莱比锡召开的第四届世界植物遗传资源技术大会上予以通过 并在此次会议上, 形成和通过了 粮食和农业植物遗传资源全球行动计划 (GPA), 提出了关于保护和可持续利用植物遗传资源的 20 项优先行动, 并鼓励世界各国通过国家行为和国际合作全面实施, 促进世界粮食和农业植物遗传资源的安全保护和可持续利用, 为解决世界粮食和贫困问题做出贡献 中国拥有丰富的粮食和农业植物遗传资源, 十多年来为有效实施 粮食和农业植物遗传资源全球行动计划 采取了一系列切实有效的措施, 取得了良好进展, 对中国和世界植物育种和粮食安全做出了突出贡献 为全面总结在植物遗传资源保护和可持续利用方面取得的新成绩, 并对面临的挑战和需求进行分析评估, 中国农业科学院作物科学研究所组织有关专家完成了第二份 中国粮食和农业植物遗传资源状况报告, 为 FAO 的第二份 世界粮食和农业植物遗传资源状况报告 提供信息 第二份 中国粮食和农业植物遗传资源状况报告 是应联合国粮农组织的要求, 并依照 国家报告撰写指南 编写的, 得到了联合国粮农组织的资助 农业部高度重视国家报告的编写工作, 成立了领导小组和专家咨询委员会, 并委托中国农业科学院作物科学研究所组织有关专家, 在广泛调研 收集资料 科学分析 归纳总结的基础上, 形成了正式报告 第二份 中国粮食和农业植物遗传资源状况报告 由摘要 引言和正文构成 该报告全面反映了中国十年来在粮食和农业植物遗传资源安全保护和可持续利用方面的新进展, 提出了未来发展的新需求, 对促进 粮食和农业植物遗传资源全球行动计划 在中国的更好实施, 解决国家乃至世界粮食安全和农业可持续发 展具有指导意义 2008 年 6 月北京 3

5 摘要 十多年来, 中国政府十分重视粮食和农业植物遗传资源的保护和可持续利用, 并根据 粮食和农业植物遗传资源全球行动计划 20 项优先领域, 通过制定和完善相关的法律法规, 加强了粮食和农业植物遗传资源的管理 ; 通过培训和 科普宣传, 提高了公众意识 ; 通过国际合作和协作网建设, 实现了信息 人员和植物遗传资源的交流与交换 ; 通过国家计划和项目, 建立和完善了植物遗传资源 保护体系, 实现了植物遗传资源的安全保存和可持续利用, 为中国乃至世界植物 育种和粮食安全发挥了较大作用 1. 对主要粮食和农业植物野生种进行了系统调查和编目, 建立了 86 个原生境保护点, 包括野生稻 野生大豆 小麦野生近缘植物 野生蔬菜等, 另外 30 个原生境保护点已列入计划待建, 有效遏制了野生植物遗传资源的快速灭绝现 象 2. 建成和完善了 1 座国家长期库 1 座国家复份库 10 座国家中期库 29 座省级中期库 32 个国家种质资源圃 ( 含 2 个试管苗库 ), 另外 7 个种质圃正在 建设中 基本形成了较为完善的国家植物遗传资源保护体系, 长期保存植物遗传 资源 391,919 份, 比 1996 年增加 32,956 份 3. 繁殖更新了 286,604 份植物遗传资源, 充实了中期库, 极大地提高了植物遗传资源分发和供种能力 仅 年就向全国 2650 个单位, 提供了 13.2 万份次植物遗传资源 4. 国家投资 1.8 亿元人民币, 于 2003 年建成了 作物基因资源与基因改良国家重大科学工程, 为植物遗传资源的基因型鉴定 发掘具有重大应用前景的 新基因提供了条件平台 5. 通过植物遗传资源的深入鉴定与评价, 创造了一大批优异种质, 培育了大量植物新品种并应用于生产, 提高了植物遗传资源的利用率 同时, 中国政府 十分重视植物遗传资源的多样性利用, 通过不同作物间作套种 同一作物不同品 种混合种植, 保护了品种的多样性, 减少了病虫杂草危害 6. 通过加强植物遗传资源的管理, 实现了国内植物遗传资源的共享, 扩大了对外交流与交换, 为中国乃至世界粮食安全 国民经济又快又好发展 减少贫 1

6 困 增加农民收入做出了较大贡献 尽管中国在粮食和农业植物遗传资源保护和利用方面取得了显著成绩, 但还 面临许多挑战 需要加强与其他国家和国际组织的合作, 获得国外植物遗传资源和相关技术 ; 继续进行植物遗传资源, 特别是野生植物遗传资源 边远地区古老 农家品种的调查 考察与收集, 进一步建设和完善植物遗传资源保护体系, 实现 本国植物遗传资源的全面保护 ; 系统深入地鉴定评价已保存的植物遗传资源, 提 供育种家利用, 拓宽育种材料的遗传基础 ; 实现更加充分的资源共享和利益分享, 进一步提高资源利用效率 2

7 引言 中华人民共和国 ( 简称中国 ) 位于亚洲的东部, 东面与朝鲜接壤, 南面与越南 老挝 缅甸接壤, 西南面和西面与印度 不丹 尼泊尔 巴基斯坦和阿富汗接壤, 西北面和东北面与俄罗斯 哈萨克斯坦 吉尔吉斯斯坦 塔吉克斯坦接壤, 北面是蒙古国 是日本 菲律宾 马来西亚 印度尼西亚 文莱等国家和地区的 近邻 中国拥有 960 万平方千米的国土面积, 是亚洲面积最大的国家 中国地形多种多样, 西高东低, 其中山地占国土面积的 33%, 高原占 26%, 盆地占 19%, 平原占 12%, 丘陵占 10% 主要河流有长江 黄河 珠江 黑龙江 淮河和海河等, 这些江河都流入太平洋 中国疆域辽阔, 地跨热带 亚热带 温带和寒带 大部分地区位于北温带和亚热带, 属东亚季风型气候 由于地形复杂, 海拔高度差异大以及腹地与海洋之间的距离远, 拥有复杂多样的气候类型 各地区间的年降水量有很大的差异, 由东南沿海到内陆降水量逐渐减少, 东南沿 海地区年降水量超过 1500 毫米, 西北某些地区的年降水量低于 50 毫米 中国是一个人口众多的国家 2005 年 1 月, 除台湾 香港和澳门, 大陆人口总数达 13 亿, 居世界第一位, 约占世界总人口的 22% 中国人口主要集中在 东部地区和中部地区, 西部地区人口相对较少 中国耕地面积约 1.2 亿公顷, 农作物播种面积约 1.5 亿公顷, 其中粮食作物 播种面积约 1.0 亿公顷,2007 年的粮食总产量为 万吨 中国是世界上实行 间套作及复种面积最多的国家, 复种指数约 160% 在长江中下游一带有水稻 ~ 小麦两熟, 双季稻与油菜三熟轮作等 长江以北至黄河下游一带, 则是中国冬小麦 棉花 玉米 花生 大豆的集中产区, 多实行一年二熟或两年三熟的种植制度, 间套作方式主要有小麦 马铃薯间套种玉米, 花生间作芝麻, 高粱间作黑豆 等 十多年来, 设施栽培在中国发展很快, 实现了蔬菜一年多熟 中国农作物的分布具有明显的地域性 东北地区是玉米 大豆 水稻 高粱 甜菜的集中产区, 一年一熟 西北地区处于干旱 半干旱地带, 主要作物有春小麦 玉米 谷子 青稞 马铃薯 瓜果等, 一年一熟 华北平原地区, 是小麦 3

8 玉米 大豆等作物的主要产区, 一年两熟或二年三熟 长江中下游地区, 是水稻 棉花 油菜 蚕丝 茶叶的主要集中产区 广东 广西 海南 福建及云南部分地区属亚热带及热带, 农作物一年可三熟, 盛产水稻 甘蔗 橡胶 咖啡 椰子 油棕以及热带水果等 中国农业发展很快, 主要依靠国家支农惠农政策 增加农田基本建设投入和 科技进步等 加强植物遗传资源保护与利用, 培育高产 优质 抗病 高效利用 水肥的新品种, 对持续提高农作物单产和总产量, 确保粮食安全发挥着重要作用 农业部是国家主管农业的政府机构, 省级农业厅 县级农业局是地方政府农 业管理机构 植物遗传资源属于国家所有, 隶属农业部管理 中国农业科学院 中国热带作物科学院 中国水产科学院是国家级农业科研单位, 各省 各地区还 设有农业科学院或农业科学研究所 中国农业科学院作物科学研究所受农业部委 托, 具体负责中国粮食和农业植物遗传资源的考察收集 引进交换 鉴定评价 安全保存 分发利用等方面的组织 协调 管理和实施 中国农作物新品种的培育主要由农业科研院 ( 校 ) 和种子公司完成, 育成的主要农作物新品种必须通过国家或省级品种审定委员会的审定, 并在规定的区域 范围内推广种植 育成品种可以申请植物新品种保护, 体现知识产权 农作物新品种的管理由农业部以及各省 ( 市 ) 种子管理站负责, 种业企业具体进行种子的 生产和经营 4

9 第一章多样性现状 中国地域辽阔, 农区地势复杂, 平原 丘陵 山地 高原 河谷 盆地交错分布, 土壤类型多种多样, 海拔高度差异显著, 局部地区有 立体农业 特点 ; 气候多样, 有寒带 温带 亚热带和热带, 有湿润区 半湿润区 半干旱区和干 旱区 中国农业历史悠久, 勤劳的中国人民驯化和栽培了大量的粮食和农业植物, 使中国成为世界栽培植物重要起源中心之一 同时, 在不同的生态环境条件下, 经过长期的自然选择和人工选择, 又形成了各种各样的地方品种, 培育了类型多 样的现代品种 在物种和品种水平上构成了丰富多彩的粮食和农业植物遗传资 源 1.1 中国作物物种多样性概况 据初步统计, 在中国与农业和人类生活密切相关的物种有 个左右 目前, 中国的栽培作物有 661 种 ( 林木未计在内 ), 其中粮食作物 35 种, 经济作物 74 种, 果树作物 64 种, 蔬菜作物 163 种, 饲草与绿肥 78 种, 观赏植物 ( 花卉 )114 种, 药用植物 133 种 这些栽培作物共涉及分类学上 1356 个栽培物种 2172 个野 生近缘种, 其中粮食作物涉及 103 个栽培物种,311 个野生近缘种 ; 经济作物涉及 98 个栽培物种,454 个野生近缘种 ; 果树作物涉及 149 个栽培物种,420 个野生近缘种 ; 蔬菜作物涉及 222 个栽培物种,150 个野生近缘种 ; 饲草与绿肥涉及 196 个 栽培物种,353 个野生近缘种 ; 观赏植物涉及 588 个栽培物种,484 个野生近缘种 关于起源或原产于中国的栽培植物, 中外科学家进行了广泛考察和考证, 普 遍认为约有 300 种作物起源于中国 1.2 主要作物多样性现状 总体来看,50 多年来, 中国的主要作物种类没有发生太大变化 中国种植的作物长期以粮食作物为主 20 世纪 80 年代以后, 由于推行农业结构调整政策, 经 济作物和园艺作物种植面积和产量有所增加 中国的粮食作物主要包括禾谷类作物 豆类作物 薯类作物等, 其中禾谷类作物占 84.3% 水稻 玉米和小麦是中国最主要的作物,2006 年的栽培面积分别 5

10 占禾谷类作物的 35.0% 32.3% 和 27.9%, 是影响中国粮食安全和社会经济最重要 的三大作物 水稻主要种植于中国南方广大地区和东北部分地区, 玉米主要种植于从东北到西南的狭长地带, 而小麦则主要种植于中国黄淮海地区 玉米是粮饲 兼用作物, 近年来发展很快, 其总产量已超过小麦而居第二位 在食用豆类作物中, 主要种植于东北 西北和西南地区的普通菜豆和主要种植于西北 西南和江 浙一带的蚕豆是中国栽培面积超过 100 万公顷的两种食用豆类作物 马铃薯和甘薯是栽培面积分别名列所有作物第七位和第九位的薯类作物 在中国, 马铃薯主要种植于北方地区, 甘薯则主要种植于南方地区 ; 马铃薯主要用作蔬菜, 甘薯主 要用作饲料, 这两种作物在一些地区亦当作粮食 经济作物包括油料作物 糖料作物 纤维作物 嗜好作物等 种植于东北和黄淮海地区的大豆和种植于南方的油菜等, 是栽培面积上仅次于水稻 玉米和小麦的两大油料作物 ; 另外, 花生也是我国种植面积较大的油料作物, 其栽培面积在所有作物中位居第八 栽培面积位于第六位的是棉花主要种植于黄淮海 长江流域和新疆地区, 中国 93% 的天然纤维来自棉花 栽培面积超过 100 万公顷的经 济作物还包括烟草 甘蔗 茶和向日葵 主要种植于中国热带地区的甘蔗栽培面积占糖料作物的 88.5% 种植于南方的烟草和茶树也是中国主要的经济作物 向 日葵分布广泛, 主要有油用和食用两类 园艺作物种类繁多, 虽然种植面积较粮食作物小, 但产值较高, 在调整产业 结构和改善膳食结构中占有重要地位 在种植面积超过 100 万公顷的果树作物中, 在南方广泛种植的柑橘排名第一, 并且也是所有作物中排名第十的重要作物, 包 括柑 橘 橙 柚 金橘 柠檬等种类 其次是主要种植于北方的苹果 李和梨 在种植面积超过 100 万公顷的蔬菜作物中, 全国广泛栽培的大白菜排名第一, 西 瓜排名第二, 其次是萝卜 黄瓜 甘蓝 番茄 茄子 芦笋等 对于上述主要作物, 品种改良工作不断加强, 新育成品种的产量高 适应性广, 因此, 在相当长的历史时期内, 生产上种植的品种数量总体呈现明显的下降 趋势, 并且少数品种占据了相当大的栽培面积 例如,20 世纪 40 年代中国种植的 水稻品种有 多个, 现在种植的不到 1000 个, 其中面积在 1 万公顷以上的只有 300 个左右, 而且半数以上是杂交稻 ;20 世纪 40 年代中国种植的小麦品种有 多个, 其中 80% 以上是地方品种, 而 20 世纪末种植的品种只有 500~600 个, 其中 6

11 90% 以上是选育品种 需要注意的是, 在过去的十多年中, 由于受市场需求 饮食文化 生活水平提高等外部环境变化因素的影响, 有些作物的重要性也发生了变化 例如, 玉米 以前是中国的第三大作物, 目前已成为第二大作物, 因为随着人民生活水平的提 高, 肉奶需求量急剧增加, 玉米成为了最重要的饲料作物 1.3 次要作物和未充分利用作物多样性现状 粮食作物中的次要作物和未充分利用作物包括谷子 ( 主要种植于北方部分省区 ) 黍稷 ( 主要种植于北方 ) 大麦 ( 主要种植于西北 西南等地 ) 荞麦 ( 主 要种植于山西和西南地区 ) 燕麦 小黑麦 黑麦 绿豆 豌豆 小扁豆等 谷 子在中国曾是北方地区的主要粮食作物之一, 尤其在 20 世纪 50 年代以前, 在北方粮食作物中占据十分重要的地位, 但目前已成为边远旱地作物, 面积降至 100 万 公顷以下 荞麦在中国分布很广, 由于生育期短, 多作为备荒 填闲作物 中国 豆类作物较多, 豌豆 绿豆 小豆种植历史悠久, 分布很广 ; 豇豆 小扁豆 饭 豆种植历史也在千年以上 木薯主要种植于中国南方热带地区, 作为一种重要的 能源作物, 近年来在海南和广西 广东发展较快 经济作物中的次要作物包括油料作物芝麻 油用亚麻 蓖麻和红花, 糖料作物甜菜, 嗜好作物咖啡, 工业原料作物高粱 啤酒花和橡胶等 高粱在 20 世纪 50 年代以前曾是东北地区和华北地区的主要粮食作物之一, 现已逐渐成为酿酒工业 原料, 面积大大缩减 麻类作物在中国是次要的和未充分利用的作物, 苎麻历来 是衣着和布匹原料 ; 黄麻 红麻 青麻 大麻 剑麻 亚麻是绳索和袋类原料 种植于东北地区的甜菜是较为重要的糖料作物, 种植于南方的桑是古老作物, 咖 啡是海南省的重要饮料作物 蔬菜作物中的次要作物包括绿叶蔬菜, 如芹菜 菠菜 莴苣 苋菜 蕹菜 茼蒿 落葵等 ; 瓜果类蔬菜, 如辣椒 甜瓜 南瓜 西葫芦 冬瓜 丝瓜 瓠瓜 苦瓜等 ; 豆类蔬菜, 如菜豆 长豇豆 扁豆 刀豆等 ; 芥菜 芜菁 不结球白菜 青花菜 芥兰等属于次要蔬菜, 但种植范围广泛 ; 块根块茎蔬菜作物中包括生姜 山药 魔芋 菊芋等, 生姜是重要的调味蔬菜, 也是中国出口蔬菜的拳头产品, 魔芋是重要的淀粉兼蔬菜作物 ; 香料和调味蔬菜, 如葱 姜 蒜 茴香 花椒 八角等 ; 多年生蔬菜, 如黄花菜 百合 枸杞 芦笋 竹笋等 ; 根菜类蔬菜胡萝 7

12 卜和水生蔬菜, 如莲藕 茭白 荸荠 慈姑 菱 芡实 莼菜等也是不可或缺的次要蔬菜 上述次要蔬菜虽然种植面积较小, 但种植范围广, 是餐桌上不可缺少 的蔬菜 栽培面积不超过 100 万公顷的果树作物包括柿 桃 ( 含油桃 ) 葡萄 芒果 香蕉 核桃 栗子 菠萝 槟榔 油棕 椰子 杏 枣 木瓜 樱桃 无花果 草莓 橄榄等 在北方桃 杏的种类极多 ; 山楂 枣 猕猴桃在中国分布很广, 野生种多 ; 草莓 葡萄 柿 石榴也是常见水果 香蕉种类多, 生产量大 ; 荔枝 龙眼 枇杷 梅 杨梅为中国原产 ; 椰子 菠萝 木瓜 芒果等在海南等地和台 湾普遍种植 干果中核桃 板栗 榛也广泛种植于山区 1.4 野生近缘种多样性现状 中国是世界八大作物起源中心之一, 其粮食与农业栽培植物不仅种类多, 而 且野生种和野生近缘植物也很多 据统计, 已收集和保存的农业野生植物遗传资 源约 份, 其中粮食作物野生近缘种资源 余份, 油料野生近缘种资源 9700 余份, 果树 桑树和茶树野生近缘种资源 3000 余份, 麻类 甘蔗和牧草等野 生近缘种资源 2300 份左右 粮食作物的野生近缘种有野生稻 ( 普通 疣粒 药用野生稻 假稻等 ), 小麦近缘野生植物有山羊草 鹅观草 披碱草 赖草 冰草等 11 个属, 野生大麦有二 棱 (Hordeum vulgare ssp. spontaneum) 和六棱 (H. vulgare ssp. agricrithon) 两种, 谷子野生近缘植物狗尾草, 多年生野生甜荞和苦荞 一年生野生甜荞和苦 荞, 野黍, 还有野豇豆 野小豆 野绿豆等 油料作物有野生大豆 野油菜 野油芥 野苏子等 野生大豆发现有 3 个种, 即一年生种 Glycine soja 多年生种 G. tabacina 和 G. tomentella 纤维作物有野苎 麻 8 种, 包括白叶种苎麻 绿叶种苎麻 悬铃叶苎麻等, 野黄麻有长果种 圆果 种和假黄麻, 野生大麻, 野青麻, 野生亚麻有宿根亚麻 垂果亚麻 野生亚麻等 甘蔗野生近缘植物有割手密 斑茅 河八王和金猫尾等 茶树共有 37 个种, 其中 仅有三分之一的物种驯化成栽培品种 桑树有 15 个种, 其中 11 个种是野生桑 啤 酒花有 1 个野生变种, 在新疆的天山 阿尔泰山山脉均有广泛分布 栽培蔬菜的野生种和野生近缘植物有, 韭菜野生种卵叶韭 太白韭 粗根韭 靑甘韭 蒙古韭 山韭 疏花韭 玉簪叶韭 野韭等 ; 野生葱有阿尔泰韭 实葶 8

13 葱 野葱等 ; 大蒜的野生近缘种有野生大蒜 小山蒜 新疆蒜 星花蒜 多籽蒜 ; 黄瓜近缘种酸黄瓜 ; 辣椒近缘种大树椒 云南涮辣椒 ; 水生蔬菜野生种有野水芹 野菱 野荸荠 野慈菇 野薄荷等 其他野生蔬菜种类也很多, 正在研究和开发利用的野菜达 500 多种, 如山胡萝卜 高河菜 沙芥 诸葛菜 荠菜 小米辣 野茄 毛酸浆 马齿苋 豆腐柴 藜 东风菜 蒲公英 车前草 刺芫荽等 中国的野生果树资源更为丰富, 苹果属野生种有山荆子 楸子 新疆野海棠 湖北海棠 河南海棠 新疆野苹果 ; 梨的野生种有杜梨 褐梨 豆梨 秋子梨 ; 山楂野生种已收集保存 12 个种, 多数处于未开发利用状态 ; 桃野生种有山桃 甘 肃桃和光核桃 ; 枣的野生种有 10 种, 野酸枣遍布华北各地, 葡萄野生种 20 多个, 柿树有 50 多个野生种, 猕猴桃有 57 个野生种, 新疆和西藏都有野生核桃 ; 另外, 杏 樱桃 板栗 榛 柑桔 荔枝 枇杷 龙眼都有野生种 然而, 中国野生近缘种遗传资源损失比较严重, 例如, 云南景洪县原有野生稻生态点 24 处,2001 年时仅剩 1 处 ; 普通野生稻在江西东乡原有 9 个居群, 尽管采 取了一些人工保护措施, 但 2001 年时仅剩 2 个居群 2001 年以来, 国家建立了一系列原生境保护点, 加强了野生种质资源保护, 从一定程度上缓解了野生近缘种 濒危的局面 1.5 作物品种的多样性现状 在类型和品种多样性水平上, 中国已收集的作物遗传资源以地方品种为主, 约占 85% 但是各种作物差别较大, 一般来说主要作物的地方品种所占比例相对比次要作物的少, 这是因为大宗作物育种历史悠久, 育成了大批优良品种 ( 系 ), 而食用豆类 燕麦 荞麦 芝麻 小白菜 萝卜 茶 桑和多种果树的遗传资源 则以地方品种为主 正因为如此, 大宗作物在生产上利用的品种几乎都是育成品 种 ; 而小宗作物的地方品种仍在生产上种植, 但随着小宗作物育种的不断发展, 有的正在被育成品种或杂交品种所替代 水稻品种主要有粳稻与籼稻 水稻与陆稻 早稻 中稻与晚稻 粘稻与糯稻之分, 在籼 粳两个亚种下可分为 50 个变种和 962 个变型 中国的普通小麦类型非常多, 共有 127 个变种, 居世界第三位 中国的玉米品种可划为 5 个种族, 即北 方马齿种族 硬粒和马齿种族间杂交的衍生种族 北方八行硬粒种族 宽扁穗玉 米种族和南方糯玉米种族 中国的栽培大豆品种可划分为 7 个型 480 个群, 根据播 9

14 种期可分为北方春大豆 黄淮夏大豆 黄淮春大豆 长江夏大豆 长江春大豆 南方春大豆 南方秋大豆和南方冬大豆 地方品种在生产上利用的一个特点是, 边远山区种植的较多, 不但种植品种 数目多, 且作物的种类亦多 地方品种仍被农民保留种植的主要原因是 : 第一, 育成品种不能适应当地生态区, 特别是气候冷凉 干旱或水涝和盐碱 贫瘠及酸 性土壤地区 ; 第二, 一些地方品种具有良好的抗逆性或抗病性或品质较好, 还有 的地方品种有着特殊的利用价值, 如紫糯稻有药理作用 生产上种植的地方品种, 在当地粮食供应中发挥着重要作用 例如, 水稻地 方品种黑糯谷仍在云南部分地区种植 ; 地方品种香稻香气浓馥, 品种有云南香米 贵州香禾 洋县香米等 ; 黑米和紫米稻类, 米粒表面黑色 紫色或褐色, 有滋补强身作用, 品种有云南紫米 广西东兰墨米 贵州黑糯米 鸭血糯等 ; 云南省特有的软米, 其米质介于糯米和粘米之间, 米饭软甘甜爽口 ; 胭脂稻在河北已有 200 多年的栽培历史 ; 传统优质稻如水葡萄 八宝 丝苗等品种因品质优良, 仍在山 东 安徽 河南 湖北 广东 云南 江苏等地种植 玉米的地方品种主要在生产水平较低的边远山区种植, 其主要特点是抗冷 抗旱 早熟, 如血玉米 二黄包谷 小黄包谷 白团颗 二季早 六十日等等 红苞谷目前仍在云南种植, 主要用于酿酒 此外, 中国特有的玉米遗传资源是广泛种植于西南各省区的糯玉米, 中国现保存糯玉米地方品种 1300 多份, 主要品种有腾冲糯包谷 新平白糯 宜山糯 花丝糯 岭巩白糯 平利糯玉米等, 一穗只有 4 行的四路糯玉米仍在云南部分地区种植 另外, 有些作物的推广品种中, 仍以地方品种为主, 如食用豆类 黍稷 荞麦 大麦地方品种黑青稞等仍然广泛种植于云南和西藏高山地区 经济作物中的地方品种在生产上保留的更多 白菜型油菜和芥菜型油菜的地 方品种非常丰富, 它们具有高度的地区适应性, 西部高原的代表品种有门源油菜 伊梨黄油菜 小日期 临潭大黄芥 苎麻主栽品种多数是地方品种, 如黑皮兜 芦竹青 细叶绿 ; 青麻有大青秆 赞天灰 安新 二伏旱 ; 大麻有华亭大麻 五 常 40 号等等 此外, 茶 桑树地方品种在生产上还在利用 蔬菜地方品种非常丰富, 目前仍然有许多大宗蔬菜的地方品种在生产中栽 种, 如菜用大豆地方品种黄籽豆 五月半 ; 小白菜地方品种上海四月慢 南京矮脚黄 南通马耳朵 乌塌菜 舟山黑油筒 ; 萝卜地方品种心里美 大红袍 涪陵 10

15 红心萝卜 潍县青萝卜 八里桥绿萝卜 ; 茄子地方品种荣昌乌棒茄 大民茄 青 翠小茄子 糙青茄 绿皮长茄 十姐妹茄 六叶茄 七叶茄 高秆竹丝茄和墨茄等 ; 辣椒地方品种干红辣椒 云南小米辣 织金辣椒 绥阳朝天椒 余干辣椒 丘北辣椒等 ; 瓜类蔬菜地方品种板桥白黄瓜 五叶香丝瓜 孝感瓠子 白玉霜丝 瓜 株洲长白苦瓜等 其他小宗蔬菜的地方品种在生产中利用的更多, 特别是无 性繁殖和多年生蔬菜的主栽品种几乎都是地方品种 葱蒜类地方品种, 如赤水孤 葱 娜姑弯葱 漳州大葱 毕节大蒜 乐都紫皮蒜 邳州白蒜 阿城大蒜 开原大蒜 蔡家坡大蒜 白马牙大蒜 拉萨白皮大蒜 温江红七星 二水早等 ; 韭菜 地方品种, 如寿光独根红 汉中冬韭 云南苤菜等 ; 山药地方品种, 如江苏射阳怀山药 昆明淮山药 禄丰脚板山药 兖州黄牛腿山药 双胞山药等 ; 黄花菜地方品种, 淮阳黄花菜 渠县花等 ; 百合地方品种, 如太湖百合 兰州百合 龙芽 百合等 中国栽培的果树种类约 140 种, 目前以地方品种为主的是梨 山楂 杏 ( 如 软条京杏 硬条京杏 哈密杏 ) 板栗 银杏 枣 ( 如保德油枣 雅枣 ) 榛 核桃 荔枝 龙眼和枇杷等 著名的梨地方品种有花盖梨 苹果梨 脆香蜜梨 砀山酥梨 鸭梨 金花梨 雪花梨等, 桃的地方品种如白花 奉化玉露 深州蜜桃 中华寿桃和肥城桃等, 枣的品种有梨枣和金丝小枣等, 苹果地方品种胎里红 苹果等 1.6 影响多样性的主要因素 迄今为止, 中国也发现了因为农民种植品种的多样性丢失导致遗传脆弱性威 胁的案例 例如,20 世纪 60 年代中期至 70 年代中期, 选育推广的第一 第二代玉米单交种如维尔 156 丹玉 1 号等感染大 小斑病, 导致了大斑病和小斑病流行 ; 70 年代中后期至 80 年代初期, 第三代单交种中, 以 525 为亲本的杂交种高度感染矮花叶病, 导致矮花叶病迅速流行 ;80 年代中后期的第四代单交种, 以中单 2 号 丹 玉 13 烟单 14 为代表, 其大面积推广致使青枯病和穗腐病愈加严重 ;90 年代的第 五代杂交种中, 部分品种对灰斑病 弯孢叶斑病感病 小麦育成品种碧蚂一号在 上世纪 年代大面积推广, 导致了主要由 1 号条锈菌生理小种引起的条锈病大 流行 ;60 年代中期阿勃及相近血缘小麦品种的种植, 促成了条锈菌 18 和 19 号生理 小种流行 ;70 年代小麦品种泰山一号在华北和西北地区的推广, 哺育了 24 和 25 11

16 号小种成为当时的优势生理小种, 再次造成了较大区域小麦生产损失 ; 洛夫林类 血缘品种在 80 年代大范围种植, 不但使 28 和 29 号生理小种急剧上升, 品种抗锈性 丧失, 同时也使白粉病抗性丧失 ;90 年代中期, 繁 62 绵阳系列抗条锈病小麦的推 广, 却诱发了 30 和 31 号生理小种的流行 据有关研究认为, 现代育成品种的推广种植是导致品种多样性下降的主要原因, 现代育成品种遗传基础狭窄, 是导致遗传脆弱性的根本原因 例如, 大面积推广种植的杂交稻, 其不育系大多为野败型, 恢复系则以 IR 系为主 ; 占全国栽培面积 60% 左右的玉米杂交种仅含有 6 个骨干自交系 (Mo17 黄早四 E28 自 330 掖 478 和丹 340) 的血缘, 若按自交系应用面积在 10 万公顷以上统计, 也只涉及 18 个自交系 ;50% 以上的小麦品种带有南大 2419 阿勃 阿夫 欧柔 4 个品种的血缘 ; 黄淮海地区 221 个大豆育成品种中, 137 个 (61.9%) 来自于齐黄 1 号等 4 个系谱 ; 在 1376 个陆地棉品种中, 有 1113 个品种含有来源于美国和前苏联品种血缘的 11 个品种 另外, 城镇化步伐加快 农业生产集约化 过度放牧 道路和大型水利工程建设等, 也是导致作物品种多样性降低的重要原因 1.7 需求评估与优先发展重点 加强农业栽培植物的起源与演化研究 深入研究中国栽培植物的起源与进化, 尤其是对尚未明确的某些栽培植物起 源问题进行系统研究, 同时, 研究建立不同栽培植物的品种分类体系, 科学划分 不同栽培植物的品种变异类型 加强多样性和遗传侵蚀的评估与监测 优先对主要作物及其野生近缘种进行多样性现状评估, 尤其是对生产上应用 品种的多样性进行评估 ; 加强对遗传侵蚀的监测, 制定防止或减少遗传侵蚀的技 术路线和实施措施 加强多样性评估的条件建设 安排专项经费, 建立遗传多样性评估实验室, 研究建立遗传多样性评估标准 和技术体系 加强植物遗传资源的高效利用深入挖掘地方品种和野生近缘种的优良特性和优异基因, 拓宽育种材料的遗 传基础, 有效消除遗传侵蚀的负面作用 12

17 第二章原生境管理现状 自二十世纪下半叶开始, 随着中国人口的增加和经济快速发展, 为了满足日益增长的生存需求, 扩大种植面积 改善种植条件 调整产业结构 提高作物产 量等已成为农业发展的主要方式, 随之也带来了栽培作物种类和数量急剧减少 作物品种渐趋单一 野生植物栖息地遭受严重破坏, 植物遗传资源在自然界急剧 下降 为了遏制植物遗传资源面临永久丧失的趋势, 中国政府开展了植物遗传资 源的抢救性收集和非原生境保存工作, 取得了巨大成绩 虽然原生境保护工作开展得相对较晚, 但近十年来也有了很大发展, 原生境保护进入了一个快速发展时 期 2.1 调查与编目 农业野生近缘植物普查 2002 年至 2007 年, 中国农业科学院作物科学研究所组织全国农业科研单位 大专院校和农业环保系统的专家对列入 国家重点保护野生植物名录 中农业野 生近缘植物的 191 个植物物种进行了调查, 在广泛搜集各物种已有的记载资料基础上, 调查这些物种在各地的分布状况, 以便掌握这些作物野生近缘植物地濒危状况 基本查清了这些物种的分布区域 ( 到县级 ) 生态环境 植被状况 伴生 植物 形态特征 保护价值 濒危状况等基本状况 经过整理和分析, 编写了 国 家重点保护农业野生植物要略 重要农业野生近缘植物调查 重要农业野生近缘植物调查的主要目标是调查各物种的种群分布状况, 掌握 各物种在遗传多样性水平的丰富度 经过 6 年的野外调查, 基本掌握了野生稻 3 个种 野生大豆 3 个种 小麦野生近缘植物 87 个种 水生植物 8 个种 芸香科 植物 8 个种以及冬虫夏草 蒙古口蘑 发菜等物种的资源现状 野生稻调查涉及海南 广西 广东 云南 湖南 福建 江西等 7 个省 53 个县 调查结果表明, 与 20 世纪 80 年代初相比, 普通野生稻 药用野生稻和疣粒野生稻分布点大量丧失或面积急剧下降 同时, 分别在云南 海南和广西发现 8 个疣粒野生稻和 35 个普通野生稻新分布点 一方面大量的野生稻资源遭受严 重破坏, 另一方面, 由于交通条件改善, 使得以前调查难以达到的极端偏远地区 13

18 的野生稻资源得以重新被发现 野生大豆调查范围包括 15 个省 186 个县 ( 市 ), 调查原分布点 1200 多个, 发现新分布点 200 多个和 2 个多年生野生大豆分布点 表明野生大豆在中国分布 广泛, 不仅存在一年生野生种, 也存在多年生野生种, 且一年生野生种能够在高 纬度 高海拔等高寒地区正常生长 小麦野生近缘植物调查主要在西北和西南 9 省区 133 个县 ( 市 ) 进行, 调查 小麦野生近缘植物 8 属 87 种 690 多个居群 发现了二倍体冰草 (A.cristatum) 偃麦草 (Et.repens) 赖草和大颖草等防沙 固沙 保护荒漠生态系统的重要 物种 此外, 还对主要水体的水生植物 华中地区芸香科植物和麻类植物 长江流域茶树 华北和长江中下游果树 西北和西南地区的冬虫夏草 华北地区的发菜 和内蒙古口蘑等濒危植物资源进行了调查 结果表明, 拟纤维茨藻等水生植物在中国大陆可能已濒临灭绝, 其他水生植物种群数量稀少, 已处于濒危或灭绝状态 芸香科植物虽然分布范围没有明显变化, 但种群显著变小, 有些种群数量十分稀少, 数量进一步减少的趋势没有得到有效缓解 冬虫夏草由于市场需求量极大, 价格昂贵, 致使人们过度采集, 加之生态环境的恶化, 产量逐年减少 冬虫夏草主产区的产量与 20 世纪 70 年代相比减少了 50%, 个别地区减少达 70% 以上 内蒙古口蘑由于气候变暖, 降雨量减少, 过度放牧, 草场退化, 过度采集等, 生 态环境受到严重破坏, 自然产量日趋减少 发菜生于干旱和半干旱的草原地区, 年降雨量在 80~250 毫米之间, 由于过度采收 生态环境恶化 降雨量逐年减少, 处于濒临灭绝状态 2.2 保护区 ( 点 ) 内粮食与农业植物遗传资源的保护 自然保护区 截止 2006 年底, 全国共建立各种类型 不同级别的自然保护区 2395 个, 保护区总面积 万公顷, 陆地自然保护区面积约占国土面积的 15.16% 与 1993 年 相比, 自然保护区数量分别增长近 2 倍, 面积也增长 1 倍多 中国自然保护区分为自然生态系统 野生生物 自然遗迹保护区三大类, 其中自然生态系统类自然保护区无论在数量上还是在面积上均占主导地位, 分别占自然保护区总数和总面积 的 66.51% 和 68.41% 虽然在已建的自然保护区中保存着一定数量的植物遗传资 14

19 源, 但以植物为主要保护对象的保护区相当少, 其数量和面积仅分别占总数的 6.6% 和 1.92%, 并且其保护的植物中极少包含与粮食和农业相关的植物 作物野生近缘植物原生境保护点 作物野生近缘植物大多分布于农 牧区, 生态环境破坏严重, 生境片断化致 使作物野生近缘植物群落分布面积较小, 不宜以保护区方式进行管理 为了保证 作物野生近缘植物遗传资源不致在自然环境中消失,2001 年起, 农业部开始进行作物野生近缘植物原生境保护点建设, 确立了围栏 围墙 天然屏障 植物篱 笆等几种适合中国国情的保护方式, 制定了原生境保护点建设技术规范 管理技 术规范和监测预警技术规范, 从而使作物野生近缘植物原生境保护工作步入科学化 规范化和制度化的轨道 截止 2007 年底, 全国 26 个省 ( 市 自治区 ) 共建 成 86 个作物野生近缘植物原生境保护点, 另有 30 个已列入计划待建 这些原生 境保护点涉及野生稻 野生大豆 小麦野生近缘植物 野生莲 珊瑚菜 金荞麦 冬虫夏草 野生苹果 野生海棠 野生甘蔗 野生柑橘 苦丁茶 野生猕猴桃 中华水韭 野生茶 野生荔枝 野生枸杞 野生兰花等 26 类野生近缘植物 2.3 保护区外农业生态系统保护受经济 技术条件和认识水平限制, 保护区外农业生态系统保护尚未纳入农 业和粮食遗传资源保护的主体计划 近年来, 随着全民对粮食和农业遗传资源保 护意识的提高 经济条件的好转, 中国政府启动了相应的工作 采用与农业生产相结合的方式保护作物野生近缘植物 在全球环境基金 (GEF) 资助下, 农业部启动了 作物野生近缘植物保护与可持续利用 项目, 在全国 8 个省 ( 自治区 ) 选择 8 个野生稻 野生大豆和小麦野生近缘植物分布点作为示范点, 借助国际组织的资金 技术和经验, 通过消除代表中国不同社会经济状况的 8 个示范点对野生植物数量构成威胁的因素及其根源, 更好地保护中国珍贵的作物野生近缘植物资源 其总体目标是在中国 8 个省 的野生近缘植物主要分布区选择 8 个分布点, 通过建立可持续激励机制 完善法 律法规 提高地方政府和农民的保护意识与保护知识等措施, 将野生近缘植物保 护与农业生产相结合, 使其成为农业生产活动的重要组成部分 采用生态系统方式保护农业生物多样性 在欧盟 (EU) 和德国经济技术合作公司 (GTZ) 的支持下, 农业部于 2005 年 15

20 启动了 中国南部山区农业生物多样性保护 项目, 在海南 湖南 安徽 湖北 重庆等 5 省 ( 市 ) 选择 14 个县的 28 个村进行农业生物多样性保护的试点工作 其 基本思路是 : 将农业生物多样性保护与农业生产相结合 与扶贫和改善农民生活质量相结合 与妇女 儿童教育相结合 与新农村建设相结合 与农田保护和土地整理项目相结合 与农村清洁工程相结合 与农村劳动力转移相结合, 通过宣 传 教育 培训和技术指导, 使农民不再依赖于日益减少的农业生物多样性, 从 而达到保护的目的 目前该项目已完成前期调研和规划, 并开始实施 结合病虫害综合防治保护农作物地方品种 针对农业生物多样保护与利用 农业病虫害防治的需要, 解决农业生物多样 性应用技术中的重大科学问题, 国家改革与发展委员会在云南农业大学, 建立了 第一个农业生物多样性应用技术国家工程研究中心 该研究中心通过建立品种优 化搭配, 优化群体种植模式的技术参数 技术标准和技术规程, 建成 10 个万亩农业生物多样性应用技术示范点, 不仅使示范区内病害防治效果达到 70% 以上, 而 且恢复使用和保护了 230 多个农作物地方品种 2.4 农业与粮食植物遗传资源原生境保护存在的主要问题 (1) 自然保护区建设主要侧重于生态系统和物种水平多样性的保护, 忽视了 遗传多样性水平的保护工作, 保护区内被保护物种的遗传多样性丧失尚未纳入保 护区管理的有关法律法规 (2) 作物野生近缘植物原生境保护点虽然在一定程度上缓解了野生近缘植物遗传资源的丧失, 但目前原生境保护点主要以物理隔离方式进行保护, 保护点建 设后, 仍存在着设施维护 后续管理和物种消长等负面因素的影响, 可持续性较差 ; (3) 生态系统管理虽然具有可持续性, 但中国人口众多, 经济发展与遗传多 样性保护的矛盾短期内难以达到协调和平衡, 在全国更大范围开展植物遗传资源 原生境保护还存在一些困难 2.5 需求评估与优先发展重点 制定和完善相关法律法规和国家计划 建立和完善与 生物多样性公约 相适应的国家政策与法律法规体系 ; 修订 中国生物多样性保护国家战略与行动计划, 将遗传多样性保护纳入国家和地 16

21 方国民经济与社会发展计划 制定相关标准, 建立预警系统 研究制定生物资源尤其是野生植物遗传资源的调查 数据采集和管理的国家 标准 ; 建立野生近缘植物原生境保护的监测预警系统, 加强对已经建立的原生境 保护点的管理和动态监测 加强资金投入, 确保原生境保护的可持续发展 加强国家专项资金投入和国际合作, 继续进行野生植物遗传资源的调查 编目 ; 建立新的原生境保护点 ; 建立农民参与式的野生植物遗传资源保护体系, 实 现资源保护 开发利用和农民受益三者的统一 17

22 第三章非原生境管理现状 粮食与农业植物遗传资源收集 保存 鉴定 分发和利用活动主要是通过 国家粮食与农业植物遗传资源工作协作网 完成的 该协作网由牵头单位 核心单 位及协作单位组成 牵头单位为中国农业科学院作物科学研究所, 其主要职责是 受农业部委托, 负责全国粮食与农业植物遗传资源的收集 鉴定 评价 编目 引进 交换 保存 供种分发和设施建设等方面国家项目的规划与组织实施 核心单位包括中国农业科学院作物科学研究所 棉花研究所 油料作物研究所 蔬菜花卉研究所 草原研究所等 40 余个单位, 主要负责某一种 ( 类 ) 植物遗传资源收集 鉴定 评价 编目 引进 中期保存 繁种更新 供种分发 协作单位包括各省 ( 市 ) 农业科学院 有关农业大学等, 主要参与植物遗传资源某一项具 体活动, 如收集或鉴定评价等 3.1 收集品现状 粮食和农业植物遗传资源必须经过试种观察或检疫 基本农艺性状鉴定 去 除重复 编入 全国作物种质资源目录 后, 才能成为国家种质资源收集品, 并繁殖入国家种质库 ( 圃 ) 长期保存, 而后进行深入鉴定评价并提供分发利用 截 止 2007 年 12 月, 收集品总量为 391,919 份, 比 1996 年增加 32,956 份, 其中种 子收集品为 351,332 份, 植株和试管苗收集品 40,587 份 据初步统计, 在种子 收集品中, 国内收集品约占 82%, 国外收集品约占 18% 在国内收集品中, 地方品种约占 56%, 稀有 珍稀和野生近缘植物约占 10% 3.2 收集 自 1996 年以来, 新增收集品 32,956 份, 主要来源 : 第一, 依靠国家粮食与 农业植物遗传资源协作网的征集和收集, 收集对象是各地区以前未收集到的地方品种 过去十多年新育成的品种以及具有重要研究价值的特殊遗传材料等 ; 第二, 通过国家项目进行野外考察收集, 例如 年实施的 三峡库区粮食与农业植物遗传资源考察 赣南粤北粮食与农业植物遗传资源考察 ; 实施的 防沙治沙特种植物遗传资源调查 评价和利用 ; 年实施的 云南及周边地区农业生物资源调查 等 第三, 从国外引进植物遗传资源 近年来实施的专项考察收集活动具有以下新特点 :(1) 注重特异 特色植物 遗传资源以及野生种质资源的考察收集, 同时调查特有资源的分布 特征特性 18

23 生存环境 濒危状况, 以及对当地农业 生态 人类生存发展所起的作用等, 以便为更好地保护和可持续利用这些资源提供依据 ;(2) 考察收集活动不再仅仅局限于收集资源, 更加注重了解这些资源与当地人民生存发展的关系, 以便为深入 鉴定评价这些资源提供信息 ;(3) 更加注重资源收集的科学性, 确保收集品的遗 传完整性 ;(4) 研究制定了 农作物种质资源收集技术规程 (2007 年出版 ), 进一步规范了考察收集 ( 征集 ) 国外引种的程序 技术措施等 3.3 收集品类型 已初步建立了国家粮食和农业植物遗传资源保存体系, 包括国家长期库 1 座 国家复份库 1 座 国家中期库 10 座 国家种质圃 32 个 ( 含 2 个试管苗库 ) 自 1996 年以来, 新增基础收集品 32,501 份, 基础收集品总数达 351,332 份, 表 3.1 国家长期库的基础收集品 作物 入库份数 物种数 物种数 入库份数 物种数 水稻 棉花 野生稻 5588 麻类 小麦 油菜 小麦近缘植物 2009 花生 大麦 芝麻 玉米 向日葵 粟类 特种油料 大豆 西 甜瓜 野生大豆 6644 蔬菜 食用豆 牧草 烟草 燕麦 甜菜 荞麦 黍稷 绿肥 高粱 其它 合计

24 见表 3-1, 并全部进行复份保存 ; 繁殖更新了 286,604 份种质, 充实了国家 中期库的流动收集品, 见表 3-2; 田间收集品为 38,803 份, 见表 3-3; 离体收集 品 1784 份, 见表 3-4 表 3.2 国家中期库的流动收集品 序号 中期库名称 作物 份数 1 国家农作物种质保存中心 禾谷类 大豆 食用豆 杂粮 国家水稻中期库 稻类 国家棉花中期库 棉花 国家麻类作物中期库 麻类作物 国家油料作物中期库 油料作物 国家蔬菜中期库 蔬菜 国家甜菜中期库 甜菜 国家烟草中期库 烟草 国家牧草中期库 牧草 国家西甜瓜中期库 西瓜 甜瓜 1820 合计

25 表 3.3 国家种质圃的田间收集品 序号种质圃名称作物份数物种数 1 北京桃 草莓圃 2 山西太谷枣 葡萄圃 3 辽宁熊岳李 杏圃 桃 草莓 枣 葡萄 杏 李 吉林公主岭寒地果树圃苹果 梨 山楂 江苏南京桃 草莓圃 桃 草莓 福建福州龙眼 枇杷圃 7 山东泰安核桃 板栗圃 龙眼 枇杷 核桃 板栗 湖北武昌砂梨圃梨 湖北武汉水生蔬菜圃水生蔬菜 广东广州野生稻圃野生稻 广东广州荔枝 香蕉圃 荔枝 89 1 香蕉 广东广州甘薯圃 甘薯 广西南宁野生稻圃 野生稻 云南特有果树及砧木圃 特有果树及砧木 云南开远甘蔗圃 甘蔗 新疆轮台特有果树及砧木圃 特有果树 辽宁沈阳山楂圃 山楂

26 18 陕西眉县柿圃柿 辽宁兴城梨 苹果圃 苹果 梨 重庆柑橘圃柑橘 河南郑州葡萄 桃圃 葡萄 桃 江苏镇江桑树圃桑树 浙江杭州茶树圃茶树 湖南长沙苎麻圃苎麻 北京小麦野生近缘植物圃 小麦 湖北武昌野生花生圃 花生 海南野生棉种质圃 棉花 吉林左家山葡萄圃 山葡萄 海南儋州橡胶种质圃 橡胶树 内蒙古多年生牧草圃 牧草 合计 表 3.4 国家试管苗库的离体收集品 序号 种质圃名称 作物 份数 物种数 1 黑龙江克山马铃薯试管苗库 马铃薯 江苏徐州甘薯试管苗库 甘薯 合计

27 3.4 保存设施 年期间, 农业部 种子工程 等项目投资近 1.2 亿元, 用于保存设施扩建和现有设施改造, 包括 (1) 扩建 2 座国家级种质库, 即位于北京的 国家农作物种质保存中心 和位于青海的 国家种质库复份库 国家农作物种质 保存中心 主要功能是承担粮食作物种质资源的中期保存和分发提供利用 ;(2) 对稻 棉花 麻类 蔬菜 烟草 牧草 甜菜 油料等 8 座中期库进行设施改造, 同时对国家种质库的制冷系统及前处理设备进行更新 ;(3) 新建 7 个国家级种质圃, 包括无性繁殖和多年生蔬菜种质圃 ( 北京 ), 野生苹果种质圃 ( 新疆伊犁 ), 杨梅 ( 梅 ) 种质圃 ( 江苏南京 ), 热带果树种质圃 ( 广东湛江 ), 木薯热带牧草种质圃 ( 海南儋州 ), 热带棕榈种质圃 ( 海南文昌 ), 热带香料饮料种质圃 ( 海南兴 隆 );(4) 对 30 个国家种质圃的保存基础设施进行改造 这些保存设施的扩建和改造, 极大提高了中国植物遗传资源的安全保存能力 截止 2007 年 12 月, 保存 设施现状见表 3-5 表 3-5 保存设施现状 序号保存设施类型 数量 贮藏条件 原有新增或在建原有改善情况 -18,RH 57-18,RH 50%; 制冷设备 1 国家长期库 1 % 全部更换 2 国家复份库 1 3 国家中期库 10 0~10-4~+4 4 省级中期库 ~10 0~10 6 国家种质圃 30 7 基础设施改造和扩建 7 国家试管苗库 2 基础设施改造和扩建 -10 ; 贮存容 -18,RH 50%; 贮存容量量 40 万份增加至 60 万份 3.5 保存种质的安全性 影响种质库保存种质安全性的主要因素包括贮藏条件 种子生活力下降 遗传完整性变异等 影响种质圃保存种质安全性的主要因素包括自然灾害 ( 含病虫害 ) 种质圃搬迁 种质衰老等 种质库保存种质的安全性 贮藏条件 维持种质库低温恒定的贮藏条件是确保种质安全性的首要条件 23

28 中国国家种质长期库采取双路供电, 以确保电力不中断 另外加强种质日常安全 管理, 防止火灾等意外灾害事件的发生也是确保种质安全性的必要条件 国家种 质库在 2001 年和 2007 年分别对运行 20 年的制冷设备和供电设施进行更新改造, 以确保制冷设备和供电系统的长期正常运行 另外, 长期库 复份库 中期库互 为备份的种质保存体系, 可有效避免因特殊原因而导致植物遗传资源的损失 种子生活力下降因种质老化而导致生活力下降, 是影响种质安全性的最主 要的生物学因素之一 从 1997 年开始, 国家种质库开始对长期库贮藏 年 部分作物种子进行生活力监测, 累积监测 46 种作物 3.6 万余份种子 监测结果表明 :(1) 总体上没有明显下降 ( 发芽率 85%), 但约 1.1% 被监测种子发芽率明显下降 ( 70% 以下 ), 主要原因可能是因不同物种或同一物种不同品种的耐贮 存性差异所致 ;(2) 不同作物生活力下降存在明显差异, 胡萝卜 莴苣 棉花 西瓜等生活力下降显著, 部分短寿命种子即使在低温下仍表现出较差的耐贮性, 如胡萝卜 莴苣等 ;(3) 不同繁种地点对种子生活力下降也有影响 ;(4) 入库时 种子活力高的品种, 一般能够保持更长时间的高生活力 遗传完整性变化减少种质贮藏和繁殖更新过程中的遗传变化, 最大程度维 持种质遗传完整性也是确保种质安全性的重要条件 国内外研究表明, 因种质衰 老而发生遗传变化 ( 如染色体畸变 ), 似乎对种质保存没有产生不利的后果 而种质更新时, 种子发芽率水平 繁殖群体大小和种子收获取样方式等, 则是维持 种质遗传完整性的关键因素, 尤其对遗传上异质材料 国家种质库研究者采用醇溶蛋白电泳技术检测小麦 利用 SSR 标记检测大豆种质的遗传完整性变化, 供试 材料各为 30 份 结果表明, 更新时的发芽率是维持异质性种质遗传完整性的关键因素 此外, 一些学者也对玉米 大白菜 荞麦 多花菜豆 薏苡和芝麻等 6 种作物最佳繁殖技术进行了研究, 结果表明, 玉米繁殖群体量为 200 株时, 保持原种种质遗传完整性优于繁殖群体量为 100 株和 50 株 且从不同穗上获取等数量种子作为基因库种质保存材料, 其群体的遗传多样性要高于从同一个穗中取等 数量种子 因此, 采取科学的繁种技术和取样方式, 是维持异花授粉作物种质遗 传完整性的重要措施 目前中国已经制定了 农作物种质资源繁殖技术规程, 规范了繁殖更新技术程序和技术指标, 确保种质繁殖更新过程中, 其遗传完整性 不会丢失 24

29 3.5.2 种质圃保存种质的安全性 影响种质圃保存种质安全性的主要影响因素有 : 自然灾害 ( 含病虫害 ) 种质圃搬迁和种质衰老等 自然灾害, 如水灾 冻害 病虫害等是影响种质圃种质 安全性最主要的因素 1996 年 7 月, 湖南沅江遭受特大洪水, 苎麻圃被洪水淹 没 49 天, 造成 900 份种质丧失 ;2008 年 1 月, 南方地区遭受了冰冻自然灾害, 长沙苎麻圃和武汉水生蔬菜圃都遭受不同程度的冰冻危害 ; 种质圃搬迁主要是由于城市扩建 大型水利和道路建设等, 导致种质圃生态环境条件破坏, 使得一些 国家种质圃不得不搬迁 例如, 国家种质苎麻圃于 2004 年 6 月从湖南沅江转移到了长沙 ; 国家种质泰安核桃板栗圃于 1985 年建成,2003 年进行了整体保存圃 搬迁 在搬迁过程中难免导致一些资源的丢失 ; 种质圃种质衰老也是影响保存种 质安全性的重要因素 3.6 信息汇编 研究制定了农作物种质资源描述规范 数据标准和数据质量控制规范 336 个, 形成了农作物种质资源科学分类 统一编目 统一描述的规范标准体系, 已出版 农作物种质资源技术规范 丛书 110 册 建成了拥有 180 种作物 39 万份种质信息的国家农作物种质资源数据库系统, 包括国家作物种质库管理 青海复份库管理 国家种质圃管理 国家中期库管理 农作物特性评价鉴定 优异资源综合评价 国内外种质交换 农作物种质资源调查和种质图像等 11 个子系统, 近 700 个数据库,135 万条记录, 数据量达 100GB 1996 年, 建立了中国作物种质信息网 ( 年, 建 立了国家植物种质资源信息共享网站, 已向 100 多万人次提供了作物种质资源信 息共享服务 研制成功了中国作物种质资源电子地图系统 中国主要农作物种质资源特性 分布信息系统 主要作物种质资源 WebGIS, 设计了作物种质资源指纹图谱自动识别系统 (GEL) 种质库种子繁殖更新专家系统 (RES) 农业野生植物 GIS/GPS 等一系列应用软件 3.7 供种分发 长期库 1998 年以来, 云南农业科学院 山西农业科学院 江苏盐都农科所 25

30 湖南水稻所 湖南原子能农业应用研究所 中国农业科学院烟草研究所等 120 多个单位, 从国家作物长期库取出原保存单位已绝种的种质材料 6.5 万余份, 作 为原种材料进行繁殖更新, 以补充中期库种源不足问题, 提高了中期库分发供种 能力 中期库和种质圃自 2001 以来, 通过农业部 农作物种质资源保护和利用 专项 的实施, 共繁殖了 286,604 份种质资源, 有效解决了中期库无种可供的局面 7 年来共向全国 2650 个单位, 提供了 13.2 万份次种质资源, 涉及作物种类达 220 余种 ( 类 ), 其中 10 座中期库分发供种 9.1 万份次, 索取单位 1730 个 32 个国家种质圃分发供种 4.1 万份次, 索取单位 920 个 索取资源的主要用途是, 育种亲本 直接筛选利用 科学研究 博物馆标本及对外交换等, 索取者主要是育种家 科研人员 教师 学生 农民 科普工作者等 另外, 种质库 ( 圃 ) 还作为大中小学的教学 参观和实习基地, 正在发挥科普教育的作用 3.8 植物园的作用 中国植物园约有 170 多个, 可分为 5 类 :(1) 以中国科学院植物园为代表的科学植物园, 功能包括物种保存 科学研究 资源开发和公众教育等各个方面 ; (2) 城建 园林或旅游部门建立的以植物展示和休闲娱乐为主的植物园, 如北京市植物园 杭州植物园等 ;(3) 教育部门建立的以植物教学 实习为主的植物 园, 如北京教学植物园 南京林业大学树木园等 ;(4) 医药部门建立的以药用植 物收集展示为主的植物园, 如北京药用植物园 南宁药用植物园等 ;(5) 农林部 门建立的专门收集林木资源的植物园, 如南岳树木园 长沙植物园等 部分植物 园已经成为植物引种驯化 资源开发利用 迁地保护及园林景观建设的重要研究 中心 资源宝库 科普教育基地 目前还没有专门承担粮食和农业植物遗传资源 保护的植物园 3.9 需要评估与优先发展重点 加强植物遗传资源的考察收集 中国虽已组织了多次植物遗传资源重大考察收集活动, 但对于小宗作物 野 生近缘植物和交通不便的边远山区的考察收集还很不够 随着经济的快速发展 农业生产集约化和山区开发步伐的加快, 植物遗传资源损失日趋加速 因此, 应 进一步加强调查 考察与收集, 避免中国特有和特异植物遗传资源的丢失 26

31 3.9.2 建立和完善植物遗传资源保存体系 据测算, 中国未来还有 15 万份植物遗传资源有待入库保存, 目前的国家种质库库容已显然不足, 因此, 应建设新的国家长期库, 扩大库存容量, 同时增加 试管苗保存库 超低温保存库 DNA 库 另外, 还应继续建设新的种质圃 加强种质安全保存技术研究 由于种子老化和遗传变异的发生机制仍不清楚, 物种及品种间存在着寿命差异, 种质入库前受伤害的不可知性, 繁殖更新过程中的遗传漂移等, 导致库存种质的活力下降难以预测和控制, 因此, 加强低温库安全保存种质的理论和技术研 究尤为迫切, 包括生活力监测技术, 遗传完整性测定技术, 临亡种质拯救技术, 种质更新的发芽率标准及最佳繁殖技术等 另外, 通过国际合作, 应加强组织培 养技术和超低温保存技术研究 27

32 第四章利用现状 粮食和农业植物遗传资源具有基础性 公益性 长期性和战略性的特点, 是 生物多样性的重要组成部分 充分利用粮食和农业植物遗传资源, 是实现植物科 学原始创新 粮食安全 生态安全 农业可持续发展和农民增收的物质基础和重 要保障 4.1 植物遗传资源利用及限制利用的因素 植物遗传资源的利用现状 植物遗传资源的利用可概括为以下四个主要方面 : 一是用于基础研究, 揭示 植物生长发育的分子生物学机理与系统演化关系, 为植物科学的原始创新提供理 论基础 ; 二是用于优异性状鉴定和预育种活动, 发掘新基因和创造符合育种目标 的亲本材料 ; 三是作为育种亲本材料用于培育新品种, 为粮食安全提供保障 ; 四 是用于教学和展览, 提高全民族植物遗传资源保护意识 中国农业科学院原作物品种资源研究所通过发放调查问卷 实地调查 召开 研讨会以及查阅资料等方式, 对 年由国家种质库 ( 圃 ) 发放的 份资源的利用情况进行了调查, 发现约 9% 的资源用于基础研究,8% 的资源用于育 种活动,21% 的资源用于优异性状鉴定和预育种活动, 其余约 62% 的资源用于教学 展览或还未得到利用 在被利用的资源类型中, 育成品种占 38.8%, 高代材料 32.5%, 地方品种 22.4%, 野生材料 4.1%, 遗传材料 2.2% 特别需要指出的是, 植物遗传资源在新品种培育方面发挥了重要作用 自 1950 年以来, 中国主要作物品种已更换 4-6 次, 良种覆盖率达到 85% 以上 每次品种更新换代都使产量增加 10% 左右, 作物的抗性与品质也显著提高, 其中优异遗传资源在植物育种及种子产业中的贡献率达 50% 以上 限制植物遗传资源利用的因素 十多年来, 中国在植物遗传资源利用方面取得了显著成效, 但从发展的角度分析, 依然存在一些限制利用的因素 主要表现在 : 一是对这些遗传资源的基因 水平研究滞后于育种需求 尽管在基因型鉴定方面也开展了部分工作, 但涉及的 作物种类及其资源数量极为有限, 对库存 39.2 万份遗传资源的基因多样性水平 新基因数量 功能 利用价值等缺乏系统 深入研究, 也就很难为育种家和基础 28

33 理论研究者提供针对性资源 二是尚未建立完善和明确的利益分享机制 如何从绩效考核 知识产权共享等方面体现资源工作者的权利与义务, 目前还没有具体 的政策和规章, 致使资源提供者很难获得资源利用效果的信息 三是面对育种新 需求, 急需建立新的鉴定评价标准 随着气候变暖和生态环境的变化, 育种目标 需要调整, 遗传资源鉴定评价的重点性状也必须随之调整, 因此, 就需要针对新 的性状制定新的鉴定评价标准, 从而鉴定筛选出符合育种家需求的新种质 4.2 植物遗传资源鉴定评价与提供利用 鉴定与评价为了获得更加科学 可信的鉴定数据, 中国编制了 农作物种质资源技术规 范丛书, 指导植物遗传资源的表现型鉴定工作 同时, 开展遗传多样性评价 新基因发掘与功能验证等基因型鉴定工作 对鉴定筛选出的携带育种家需求目标 性状的优异资源进行多年 多点的鉴定评价与田间展示 表现型鉴定与评价主要开展了植物学性状 产量性状 抗病性 抗虫性 抗逆性 营养成分和加工品质 氮和磷高效利用等性状的鉴定与评价 与以前开 展的表现型鉴定评价相比,2000 年以后, 加强了主要病害中多个不同生理小种的 鉴定 氮和磷高效利用鉴定 抗旱耐盐性的全生育期鉴定 铁和锌等微量营养成分鉴定, 并特别注重了同一遗传资源不同表现型性状鉴定与评价的完整性 总体来看, 中国保存的植物遗传资源蕴含丰富的优异性状, 例如, 在已鉴定的栽培稻 资源中, 对稻瘟病免疫的达 835 份, 占鉴定种质的 1.8%; 高抗白叶枯病 2685 份, 占 5.9%; 高抗褐稻虱 2319 份, 占 5.2%; 高抗白背飞虱 2841 份, 占 8.2%; 芽期耐寒种质 3512 份, 占 17.1%; 苗期抗旱种质 3170 份, 占 14.9%; 耐盐种质 580 份, 占 3.2% 遗传多样性评价综合利用形态学 蛋白质 DNA 标记等分析方法, 近年来 重点开展了不同年代育成品种的遗传多样性变化 地方品种的遗传构成 多样性 的地理分化等方面的研究 例如, 对中国 1950 年以来选育的 310 个水稻品种的遗 传多样性分析结果表明, 不同年代间遗传多样性差异显著, 以 50 年代选育品种遗 传多样性最高, 随之选育品种的遗传多样性呈下降趋势, 近 10 年选育品种的遗传多样性又有所回升 籼稻品种遗传多样性下降程度明显高于粳稻品种 对小麦 133 个地方品种的遗传多样性分析发现, 遗传多样性最丰富的麦区是黄淮冬麦区和西 29

34 南冬麦区 ; 遗传多样性最低的麦区为华南冬麦区和东北春麦区 ; 小麦地方品种尽 管在主要农艺性状上表现出很大的一致性, 但 75% 以上品种内的个体间为混合基因型, 不同基因型间以相对稳定的比例存在, 而每一个体为纯合基因型 ; 不同小麦单株间, 在品质和抗病性上存在丰富的等位基因多样性 对大豆 1863 个地方品 种遗传多样性分析的结果表明, 地方品种以地理分化为主, 生态型分化为辅, 说 明自然选择和人工选择共同作用, 形成了遗传多样性丰富的大豆地方品种 核心种质构建在表现型鉴定与遗传多样性分析的基础上, 借助现代分子标 记技术, 构建了水稻 小麦 玉米 大豆 棉花 大麦 谷子等农作物的核心种质, 并建立了水稻 小麦 玉米 大豆等农作物的微型核心种质 以微型核心种 质为材料, 深入分析其可能携带的优异基因, 并为这些基因找到分子标记, 为分子标记辅助育种奠定基础 另外, 以微型核心种质为供体亲本, 与生产上的主栽品种杂交 回交, 拓宽育种遗传基础, 培育高产 抗病 抗旱 耐盐碱 适应性 广 品质好的新品种 功能基因发掘针对育种和生产中的主要目标性状, 运用现代分子生物学的 理论和技术, 发掘了大量的重要功能基因, 特别是与产量 品质 抗旱性等相关 功能基因的发掘成效显著 例如, 从普通野生稻中找到了能使杂交稻产量分别提 高 25.9% 和 23.2% 的两个基因位点 ; 通过分子标记与图位克隆的方法, 分离出水稻分蘖控制基因 MOC1; 从小麦遗传资源中, 发现了能够显著提高穗粒数的基因位点 ; 从棉花基因资源中发现了与纤维发育相关的基因位点 这些功能基因的发掘, 为基因工程育种奠定了基础 精准鉴定与田间展示 2005 年以来, 对水稻 小麦 玉米 大豆 棉花 油菜等主要农作物遗传资源中携带育种家需求目标性状的优异资源, 在 3-5 个生 态区进行 3-5 年的精准鉴定与评价, 并进行田间展示, 邀请育种家现场考察, 选择符合育种目标的种质, 提高优异遗传资源的利用效率 预育种与种质创新 为了拓宽育种遗传基础, 近年来通过远缘杂交等手段, 将外源物种的期望基 因转入栽培种, 并在方法和材料创新方面取得显著进展 围绕高产 优质 抗病 抗逆等育种目标, 创造一批育种新材料和遗传材料, 例如, 将普通野生稻的 yld1.1 和 yld2.1 两个高产基因位点转入栽培稻, 创造出超级稻候选骨干亲本 Q611 ( 恢复系 ), 并开始提供育种家利用 ; 通过普通小 30

35 麦与冰草 (Agropyron cristatum <L.> Gaertn., 2n=4x=28, PPPP) 间的杂交, 已创造出涉及冰草多花多粒 抗旱 抗白粉病和条锈病等基因的普通小麦 - 冰草 异源易位系 30 余个, 育种家利用后已培育出普通小麦新品种 2 个 ; 利用辐射诱 变技术, 创造出大铃 纤维品质优异的棉花新材料, 培育出大铃优质杂交棉 中 棉所 48, 正在生产上推广利用 4.3 植物遗传资源多样性的利用 随着对现代栽培品种遗传基础分析的不断深入和主要病害生理小种的不断 变化, 育种家在培育抗病虫 抗逆等新品种以及品种多样化种植方面, 更加注重 对遗传资源多样性的利用 高产育种 高产始终是中国作物育种最重要的目标, 发掘和利用植物遗传资源中具有潜 在高产特性的种质或基因就显得十分重要 例如, 在水稻育种中, 利用新发现的光周期敏感核不育水稻种质 农垦 58S, 实现了利用广亲和性与光敏核不育基因, 开展籼粳亚种间杂种优势利用的高产育种新战略, 并相继培育出 两优培九 培两优 288 香两优 68 培杂双七 等一批优良两系组合, 其中, 两优培九 于 年在湖南 江苏省的 34 个示范片共 500 多公顷面积上, 平 均单产超过每公顷 10.5 吨,2001 年在全国推广 万公顷, 平均产量达每 公顷 9.2 吨 优质育种 中国作物育种已从单纯追求产量转变为产量和品质的协同提高, 新育成品种 的品质有了明显的改善 例如 1993 年 ~2004 年选育的 605 个大豆品种中, 蛋白 质含量在 45% 以上的有 103 个, 占 17.0%, 脂肪含量在 22% 以上的品种有 71 个, 占 11.7% 在桃优质育种方面, 利用中国蟠桃地方品种 陈国蟠桃 百芒蟠桃, 改良商业栽培桃和油桃品种, 育成了 20 多个 桃瑞 系列新蟠桃品种, 克服了地方品种果实软 裂顶和产量低等缺点, 保持了蟠桃香甜的优点, 年间, 栽培面积超过 50 万亩, 较 1996 年增长了 2 倍以上 抗病虫育种 在抗病虫育种方面, 更加注重携带广谱抗性基因 新基因 抗多种病虫害基 因的遗传资源的利用 例如, 利用 1 个对水稻白叶枯病具广谱抗性的资源, 培育 出通过国家和省级审定的杂交稻新品种各 2 个 ; 利用小麦抗条锈病新基因资源, 31

36 培育出 川麦 42 等小麦新品种, 这些品种不仅抗当前流行的条锈病条中 和 32 号等生理小种, 解决了 2000 年之后西南麦区小麦品种的抗条锈病问题, 而且成为目前西南麦区培育高产品种的重要亲本材料 ; 利用兼抗玉米青枯病 矮 花叶病 灰斑病和玉米螟的资源, 培育出的新品种不仅抗病虫综合能力显著提高, 而且千粒重比对照品种 郑单 14 提高了近 50 克 抗旱育种 近年来, 在水稻 小麦 玉米等主要粮食作物育种中, 抗旱 节水育种已成 为主要育种目标之一, 并取得了显著成效 例如, 利用筛选出的小麦优异抗旱资 源 晋麦 63 和 , 并提供小麦育种家利用, 育成新品种 6 个, 其适 应范围跨越中国黄淮冬麦区旱地 北方冬麦区旱地和北方冬麦区水地三大生态区, 其中新品种 长 6878 在北方冬麦区旱地累计种植面积达 1931 万亩, 约占 当地种植面积的 65% 植物多样化种植植物多样化种植是中国农业的优良传统, 近年来不仅得到进一步加强, 而且利用同一作物不同品种的搭配种植, 控制病虫害 例如, 云南农业大学与国际水 稻研究所合作, 从 1998 年起在云南 四川 江西等省开展了利用水稻品种多样 性, 进行抗 感水稻品种混合种植, 以控制稻瘟病的发生 利用高产杂交水稻汕 优 63 汕优 22 与感稻瘟病优质糯稻品种黄壳糯 紫糯进行混合间植, 与优质糯 稻品种单植相比较, 混植田块的稻瘟病严重度减少 80% 左右, 增产 6.5%~8.7 %, 增加收益约 10% 4.4 需要评估与优先发展重点 加强植物遗传资源的深入鉴定和系统评价针对生产和育种中急需的重要性状或基因, 完善或建立植物遗传资源评价技 术标准和方法, 大规模开展深入鉴定评价工作, 发掘地方品种和野生种中高产 优质 抗病虫 抗逆等目标性状基因, 明确其功能, 提供育种利用, 拓宽育种遗 传基础狭窄问题, 提高植物遗传资源的利用效率 加强生产上主栽品种优良特性研究 以生产上大面积推广种植的优良品种为材料, 全面系统的研究其优良性状的构成特点, 探索这些优异性状形成的分子生物学基础和遗传规律, 指导植物遗传 32

37 资源的鉴定和种质创新, 使鉴定出的资源和创造出的种质更加符合育种家的需 要 开展功能保健特性研究 基于中国丰富的植物遗传资源, 筛选 鉴定富含功能保健作用的种质, 研究 功能保健因子的遗传特性和利用途径, 研制开发功能保健产品, 培植新型产业, 增加农民收入, 促进人类健康 33

38 第五章国家计划 培训和立法现状 中国政府通过制定和实施国家相关计划, 加大培训力度, 提高植物遗传资源管理人员和公众意识, 并通过立法和完善相关制度, 加强了植物遗传资源的安全 保护和可持续利用 5.1 粮食和农业植物遗传资源国家计划 1994 年, 中国政府发布了 中国 21 世纪议程 和 中国生物多样性保护行动 计划,1996 年发布了 国民经济和社会发展 九五 计划和 2010 年远景目标纲 要,2006 年发布了 国家中长期科学和技术发展规划纲要 ( 年 ), 这些国家规划和计划都把粮食和农业植物遗传资源的保护和利用作为重点领域或优先主题, 并在国家 科技支撑 科技基础条件平台建设 等四大国家主体科技计划以及 种子工程 农业野生植物资源保护 等重大 专项中, 共设立和实施了 12 个关于粮食和农业植物遗传资源保护和利用的国家项目, 取得了显著成效 2000 年农业部启动了农作物种质资源保护与利用项目, 繁殖更新了 286,604 份农作物种质资源, 开展了农作物种质资源的精准鉴定和评价 2003 年科技部启动了农作物种质资源平台建设项目, 研究制定了 120 种作物种质资源的描述规范 数据标准和数据质量控制规范, 出版了 农作物种质资源技术规范丛书 110 册 ; 完成了 15.2 万份种质资源的整合 标准化整理 编目和数字化表达 1998 年开始 实施 973 项目 农作物核心种质构建 重要新基因发现与有效利用研究, 利用现代生物技术, 特别是植物基因组学的理论与方法, 研究开发中国丰富的作物种质资源, 解决育种亲本遗传基础狭窄问题, 为中国农业的持续发展奠定基因 资源基础 2002 年启动的农业野生植物考察收集和原生境保护计划 ( ), 旨在查清 国家重点保护野生植物名录 ( 农业部分 )191 个物种的分布状况, 选择有代表性的居群建立农业野生植物原生境保护区 ( 点 ) 目前已基本查清了 大部分农业野生植物物种的分布状况, 建立了 86 个农业野生植物原生境保护点, 其中以野生稻 野生大豆和小麦野生近缘植物为主 2005 年启动的农作物野生近缘植物保护与可持续利用计划 ( ), 目标是将野生近缘物种的保护与 农业生产相结合, 促进中国作物野生近缘植物保护的可持续发展, 增加农民收入 34

39 此外, 十一五 科技支撑项目 农业基因资源发掘与种质创新利用研究 973 项目 农作物骨干亲本遗传构成和利用效应的基础研究 云南及周边地区农业生物种质资源调查 及 沿海地区抗旱耐盐碱优异性状农作物种质资源的调查 等多个国家重大科技计划正在实施, 极大地促进了中国粮食和农业 植物遗传资源的保护和利用 5.2 粮食和农业植物遗传资源工作培训 随着中国粮食和农业植物遗传资源国家计划的相继实施, 对管理人员 科研 人员和社会公众的素质要求也愈来愈高 为此, 中国政府制定了专门的培训计划, 拨付专项经费, 加强培训工作 十多年来, 中国农业部组织或委托地方农业厅 农业科研院校组织了近百次 培训班 ( 会议 ), 并通过广播 电视 报刊等形式宣传保护粮食和农业植物遗传资源多样性的重要意义, 提高了公众意识 2002 年 12 月, 农业部分别在青海省西 宁市 湖北省宜昌市组织举办了两期农业野生植物保护与管理培训班, 全国 31 个省市及农业野生植物保护示范点承担单位的管理 技术人员参加了培训 2002 年 12 月, 农业部与农业广播学校共同举办了 生态农业与农村可持续发展远程培 训班 2006 年 10 月, 广西壮族自治区在南宁举办了 中国濒危野生动植物进出 口管理条例 培训班 2007 年 10 月中国农业科学院在北京举办了植物种质资源图 像采集与加工处理培训会, 进一步提高了资源图像采集的质量 2008 年 4 月科技 部举办了植物遗传资源调查工作培训, 保证调查数据的准确性和科学性 2008 年 4 月, 农业部举办了全国植物遗传资源管理人员培训班, 来自各省 ( 市 ) 农业 厅 各科研教学单位的 120 余人参加了培训, 取得了良好效果 在中国政府的支持下, 通过多种途径, 宣传粮食和农业植物遗传资源的重要 性, 贯彻相关的法规政策, 培训农民参与式的粮食和农业植物遗传资源保护知识, 提高了全社会保护粮食和农业植物遗传资源的公众意识, 有力地促进了中国粮食 和农业植物遗传资源的保护和利用工作 5.3 粮食和农业植物遗传资源法规体系建设 相关法律的颁布 1996 年以来, 中国政府颁布实施了 中华人民共和国种子法 (2000 年 ) 中华人民共和国畜牧法 (2006 年 ) 等涉及植物遗传资源的法律, 其中 中华 35

40 人民共和国种子法 规定, 国家依法保护种质资源, 禁止采集或者采伐国家重点 保护的天然种质资源 国家有计划地收集 整理 鉴定 登记 保存 交流和利 用种质资源, 国务院农业 林业行政主管部门应当建立国家种质资源库 种质资 源保护区或种质资源保护地 相关法规的制定 根据农业生物多样性保护与可持续利用的需求, 国务院和相关部委制定了一 系列法规条例, 促进了农业生物多样性的保护工作 中华人民共和国野生植物保护条例 (1996 年 ) 规定任何单位和个人都有保护野生植物资源的义务, 禁止任何单位和个人非法采集野生植物或破坏其生长 环境 在国家重点保护野生植物的天然集中分布区域建立自然保护区 对生长受 到威胁的国家重点保护野生植物应当采取拯救措施, 必要时应当建立繁育基地 种质资源库或采取迁地保护措施 农业转基因生物安全管理条例 (2001 年 ) 规定, 农业转基因生物安全不 仅要防范农业转基因生物对人类 动植物和微生物构成的危险, 而且要防范其对 生态环境构成潜在风险 该条例对农业转基因生物的研究 试验 生产 加工 经营和进口 出口活动都做出了明确的规定, 并按照危险程度, 将农业转基因生 物分为 I Ⅱ Ⅲ Ⅳ 四个等级, 实行分级管理 农作物种质资源管理办法 (2003 年 ) 明确指出, 国家依法保护和监督农 作物种质资源及其收集 整理 鉴定 登记 保存 交流 利用和管理等活动, 任何单位和个人不得侵占和破坏种质资源 ; 国务院农业 林业行政主管部门应当 建立国家种质资源库 种质资源保护区或者种质资源保护地 对植物种质资源的收集 整理 鉴定 登记 保存 交流 共享和利用等各项工作进行了规范 同时, 制定了国家种质库 ( 圃 ) 管理细则, 建立了植物种质资源统一编号制度和优 异种质资源评审 登记制度, 建立了植物种质资源分发利用制度等, 构建了较完 善的植物种质资源政策法规体系, 为中国植物遗传资源的有效管理和高效利用奠 定了基础 相关机构的建设 2001 年, 农业部成立了农业野生植物保护领导小组, 主要负责研究提出解决 农业野生植物保护相关重大问题的对策和原则意见, 组织协调野生植物保护执法 36

41 管理工作, 组织制定全国野生植物保护工作的计划 规划, 研究提出野生植物保 护工作的重大措施, 指导各级农业部门野生植物保护的执法管理工作 2003 年, 农业部成立了农业转基因生物安全管理领导小组, 设立了农业转基 因生物安全管理办公室 ; 建立了由农业部 商务部 卫生部 科技部 国家质检 总局 国家环保总局等部门负责人组成的农业转基因生物安全管理部际联席会议 制度 并成立了国家农业转基因生物安全委员会, 负责农业转基因生物的安全评 价工作 2004 年, 农业部与林业局共同成立了中国野生植物保护协会 协会的宗旨是在国家保护野生植物方针指导下, 团结组织社会各方面的力量, 宣传国家有关政 策和法令, 普及和推广野生植物知识, 提高全民族的野生植物保护意识, 有效保 护 合理利用中国的野生植物资源, 推动中国野生植物保护事业的发展 5.4 需要评估与优先发展重点 到 2020 年, 中国将继续支持现有正在实施的粮食和农业植物遗传资源的国家 计划, 加强投入力度, 重点围绕 全球行动计划 20 项优先领域, 开展粮食和农 业植物遗传资源的系统调查 安全保护 鉴定评价 创新利用 新基因发掘等工 作 ; 加强粮食和农业植物遗传资源保护社会公众意识的宣传和培训, 强化粮食和 农业植物遗传资源保护和利用技术培训, 继续开展粮食和农业植物遗传资源保 护管理知识培训 ; 继续完善粮食和农业植物遗传资源相关法律法规, 建立粮食和农业植物遗传资源协调机制, 健全市 县级粮食和农业植物遗传资源管理体系 37

42 第六章地区和国际合作现状 世界各国自然环境和气候条件各异, 原产或引进后驯化的植物遗传资源各具 特色 历史悠久的世界农业发展史已充分证明, 没有任何一个国家仅依赖本国的植物遗传资源就很好地解决了其植物育种和农业生产问题 同时, 任何一个国家的植物遗传资源的破坏或灭绝, 都直接或间接地影响到全人类的生存和发展 因此, 加强地区和国际合作, 安全保护和可持续利用植物遗传资源, 是世界各国政 府 非政府组织 企事业单位和每一位公民的义务和责任 中国是植物遗传资源十分丰富的国家, 中国政府历来高度重视植物遗传资源 的保护 研究和利用, 同时, 也十分重视通过地区和国际合作保护和利用本国乃至全球的植物遗传资源 十多年来, 仅通过中国农业科学院就向美国 英国 菲 律宾 IRRI CIMMYT 等 100 多个国家或国际组织提供了 120 种植物 份植物遗 传资源, 这些植物遗传资源的交换, 为世界植物育种 农业生产的发展发挥了较 大作用 为实现全球植物遗传资源的安全保护和可持续利用, 还积极与其他国家建立了协作网, 签署了国际协议, 并通过国际项目, 促进全球植物遗传资源保护和利 用体系的建设 6.1 积极参与国际协作网络, 促进全球植物遗传资源共同发展 作物协作网 中国政府鼓励农业研究机构积极参与和加入有关植物遗传资源保护和利用的国际协作网, 通过协作网活动, 促进各成员之间的联系, 加强植物遗传资源交 换和技术交流 中国水稻所等单位参加了国际水稻遗传评价网 (INGER), 向有关单位提供了 560 份水稻资源, 并参加了水稻资源全球评价与利用, 并通过该协作网从其他国家引进了 6000 余份水稻资源 通过利用 INGER 种质资源, 中国有关单位培育的水 稻品种累计种植面积已超过 1500 万公顷, 增加水稻产量超过 550 万吨 广东省农业科学院代表中国参加了国际香蕉大蕉改良协作网 (INAPAB), 在广西 云南和海南省进行了香蕉资源考察, 并把收集的材料在广东湛江复份保存, 38

43 收集材料的鉴定数据提供给 INIBAP, 录入了 国际香蕉种质资源信息系统 中国热带农业科学院椰子研究所参加了国际椰子遗传资源协作网 (COGNET) 自 1997 年以来, 先后开展了椰子资源收集 鉴定和保存等项目, 通过间作和原生 境保护提高种植椰子的农民收入 地区协作网东亚植物遗传资源保护和利用协作网成员包括中国 日本 朝鲜 韩国和蒙古 中国农业科学院代表中国参加该协作网有关活动 通过该协作网, 中国农业科学院作物科学研究所 广西农业科学院等单位参加包括红小豆资源考察 鉴定 与评价研究, 谷子和黍稷种质资源收集与鉴定, 苡薏资源收集 鉴定与保护研究 等 东亚植物遗传资源保护和利用协作网有力地推动了东亚国家中间的合作 大型合作项目网络 挑战计划是有关作物遗传资源国际性研究计划, 是由国际农业研究磋商组织 及一些发展中国家倡议设立的, 中国是倡议国之一, 也是重要的合作伙伴 中国 农业科学院作物科学研究所参加了该计划中作物资源遗传多样性鉴定等多个项目, 包括水稻 玉米 小麦 大麦 食用豆等资源评价与优良基因发掘工作 通 过该项目形成的网络, 极大地促进了种质资源交换和共享, 在发掘优良育种材料, 促进优良基因的利用方面发挥了积极作用 在亚洲发展银行的支持下, 亚太地区的有关国家联合开展了 亚洲热带果树 种质资源保护与利用研究 项目 中国农业科学院柑橘研究所 中国热带农业科学院 广东省农业科学院等单位参加该合作项目, 开展的活动包括柑橘 芒果和荔枝种质资源收集 鉴定 保存和数据库建立等 通过该项目, 与项目合作国家 的有关单位建立了密切联系, 进行了技术交流和信息交流, 促进了国家间合作 6.2 广泛开展国家间合作, 促进植物遗传资源交换与共享 中国农业科学院等农业研究机构与很多国家相关农业研究机构建立了合作 关系, 如中国 - 巴西 中国 - 俄罗斯 中国 - 澳大利亚 中国 - 法国 中国 - 乌拉圭等 中国农业科学院还与乌拉圭农牧研究院 保加利亚农科院等单位先后签署了关于 开展植物种质资源交流的科技合作备忘录 资源交换 鉴定与评价 通过国家间合作, 交换了作物遗传资源, 开展了联合鉴定, 筛选优良资源, 39

44 促进利用发展 中国农业科学院作物科学研究所与俄罗斯瓦维洛夫植物研究所合作, 开展了 800 份俄罗斯小麦资源的更新, 黑龙江省农科院也与俄罗斯有关单位 开展了小麦 大豆 玉米 马铃薯 沙棘 黄瓜 亚麻等种质资源交换工作 在 中美合作中, 中国提供 500 多份大豆地方品种, 分别在中国和美国开展了联合评 价, 筛选出了抗大豆孢囊线虫的优异资源, 在育种中发挥了重要作用 中澳开展了食用豆类资源的交换和联合鉴定, 相互交换了 600 多份蚕豆和豌豆种质资源, 并在中国的云南 青海收集蚕豆 豌豆各 95 份, 向澳大利亚有关单位提供豌豆 298 份, 蚕豆 95 份, 从澳大利亚引进豌豆资源 602 份, 蚕豆资源 305 份 ( 系 ), 通过鉴定, 筛选出适合在中国栽培的蚕豆 豌豆品种, 已在西北 西南地区种植, 提高了产量和品质 科技交流与培训 中国 - 巴西, 中国 - 俄罗斯, 中国 - 阿根廷, 中国 - 美国, 中国 - 韩国等, 开展 了科学家互访, 进行了广泛的科技交流, 有效地促进了相互了解, 加强了合作关 系, 促进了种质资源交换 中国华中农业大学为其他发展中国家培养种质资源分子鉴定研究人员, 河北农科院果树研究所等单位为东南亚一些国家培养了种质资源超低温保存技术人 员 6.3 签署和加入国际协议, 促进植物遗传资源多边体系建设 生物多样性公约 中国是 生物多样性公约 签署和批准最早的国家之一 中国对履行 公约 持认真的态度, 围绕保护和持续利用生物多样性 公平合理地分享其利益的目标, 积极开展一系列国际 国内履约活动, 成立了由国家环境保护总局牵头,20 余 个部门参加的 " 中国履行 生物多样性公约 工作协调组 发布了 中国生物多 样性国情研究报告, 制定了 中国生物多样性保护行动计划, 加强了立法建设, 促进了生物多样性原生境和非原生境保护, 强化了公众宣传教育和培训, 有效地 保护了中国的生物多样性 国际植物遗传资源条约 中国尚未加入 粮食和农业植物遗传资源国际条约, 但中国政府认识到该 条约 的重要性, 赞同该 条约 的目标, 促进粮食和农业植物遗传资源的保 40

45 护和可持续利用, 公平合理地分享利用这些遗传资源所产生的利益, 最终实现粮 食安全和农业可持续发展 国际植物新品种保护联盟 1999 年 4 月 23 日中国加入 国际植物新品种保护联盟 (UP0V) 1978 年文本, 成为该联盟第 39 个成员国 中国遵循联盟宗旨, 承认和保证符合条件的植 物新品种育种家及其合法继承者的权利 目前中国已经公布了 7 批共 74 个属 ( 种 ) 被列入新品种保护名录 ( 林木除外 ) 这些植物新品种的保护, 极大地保护了育 种家的合法权益, 调动了育种家的积极性, 促进了育种事业的发展 全球环境基金 全球环境基金 (GEF) 在生物多样性的保护中发挥了重要作用 自成立以来, 中国得到了该基金的大力支持 在农业生物多样性领域, 支持中国开展了作物野 生近缘种的保护, 包括小麦野生近缘植物 野生水稻 野生大豆的保护 在该基 金的支持下, 还开展了利用作物遗传多样性防治病虫害, 促进农业可持续发展项目, 开展了水稻 玉米 大麦 蚕豆等作物不同模式的间种和混种, 有效地控制 了病虫害的发生, 减少了农药的使用, 降低了生产成本, 增加了农民收入, 保护 了生态环境 该项工作正在云南 四川 贵州等省的 6 个试验点开展, 取得成功 经验后在更大范围推广 6.4 加强与国际组织合作, 促进植物遗传资源保护与利用 中国加强了与国际组织在植物遗传资源领域的合作 截止 2007 年, 中国 50 多个研究机构与 CGIAR 的 11 个中心与开展了合作活动, 中国农业科学院与大多数 CGIAR 研究中心签署了科技合作谅解备忘录, 有 10 个中心在中国农业科学 院设立了办事处, 有 3 个中心与中国农业科学院建立了联合实验室, 如 CAAS-Bioversity 农业生物多样性中心 CAAS-ILRI 牧草资源实验室等 收集与引进 在国际组织支持下, 有关单位开展了多次考察收集活动, 涉及禾谷类作物 果树 椰子 水生蔬菜 药用和油料植物, 共收集到 5000 余份材料 中国从 CIMMYT 获得了 多份小麦遗传资源, 从 IRRI 获得了 9421 份栽培稻和 1574 份野生稻资源, 从 CIP 引进了马铃薯种质资源 3958 份, 甘薯资源 839 份 广东 省农科院从 ICRISAT 引进了 1500 份花生种质资源 41

46 6.4.2 鉴定与评价中国有关农业研究机构与 CGIAR 中心合作, 开展了荞麦 红花等作物资源鉴定, 建立了数据库 中国农业科学院作物科学研究所与 Bioversity 合作, 开展 了荞麦资源遗传多样性研究, 采用 ISSR 和 AFLP 分子标记, 对来自全国各地的 苦荞资源进行遗传多样性分析, 确定了不同地理来源苦荞材料之间的关系, 建立 苦荞分子评价体系 Bioversity 与广西农科院合作, 开展了薏苡资源遗传多样性 研究, 对来自中国 日本和韩国的薏苡资源进行农艺特性评价和遗传多样性分子 评价, 利用 AFLP SSR 标记, 对薏苡资源的多样性进行了评价 繁殖与保存技术研究 Bioversity 与中国有关单位合作, 开展了不同作物的繁殖方法和保存技术研 究 中国农业科学院作物科学研究所开展了荞麦 薏苡 大白菜 多花菜豆 芝 麻五种作物的种质繁殖方法研究 种子超干燥贮藏技术研究, 河北昌黎果树研究所开展了温带果树资源超低温保存技术研究, 在苹果 梨 葡萄 猕猴桃等温带 果树上获得成功 中国科学院成都生物所在四川凉山彝族自治州开展了苦荞麦农 田保存可行性研究, 评估了不同农业生态环境中的苦荞遗传资源多样性以及农业 社团在保存苦荞种质资源中的作用 分发利用中国农业科学院油料作物研究所与 Bioversity 合作, 评价了 4251 份芝麻遗 传资源的多样性, 建立了由 453 份芝麻资源组成的核心种质 中国农业科学院作物科学研究所与 Bioversity 合作, 开展了国家基因库保存资源利用状况调研, 研 究发现, 基因库分发的作物种质资源有 21% 用于评价鉴定 8% 用于育种 9% 用 于基础研究 Bioversity 与云南农业大学 四川省农科院 贵州省农科院等单位合作, 开 展了利用遗传多样性控制病虫害促进农业可持续发展研究 通过不同种植模式, 在生产上利用水稻 玉米 大麦 蚕豆的地方品种, 有效控制了病虫害发生, 减 少了农药使用, 增加了农民收入, 保护了遗传多样性和农业生态环境 信息服务与管理在过去十多年间,CGIAR 向中国合作伙伴免费提供了大量科技图书和技术 资料, 并把一些重要技术图书翻译成中文进行分发, 使中国很多资源工作者受益 42

47 特别是 Bioversity 与中国有关单位联合开发了一系列种质库数据管理 电子种质目录和检索种子贮藏习性信息的计算机软件系统, 并在世界范围内分发使用 资源管理能力建设 在 CGIAR 的支持下, 中国举办了多个培训班, 共培训植物遗传资源科学家 100 多名, 其中包括 30 名妇女 50 多人在海外接受了短期培训, 极大地提高了 中国植物遗传资源的管理能力 6.5 需求评估与优先发展重点 通过国际合作, 建立植物遗传资源信息交流平台, 了解国际植物遗传资源的 最新研究动态, 促进中国植物遗传资源的保护和可持续利用 ; 通过 FAO 统一协调, 建立植物遗传资源, 特别是野生资源的原生境保护 地方品种农场保护的技术方法体系, 建立预警体系 ; 进一步筹集作物多样性基金, 扩大资助范围和力度, 加 强植物遗传资源的更新 保护和利用 43

48 第七章植物遗传资源获取和利益分享以及农民权利 有关粮食和农业植物遗传资源获取和利益分享的国际法律及政策框架已初 步建立, 包括 生物多样性公约 粮食和农业植物遗传资源国际条约 等 中国政府也正在制定或修订国内有关法律法规, 促进植物遗传资源的方便获取和 利益分享, 实现农民权利 7.1 植物遗传资源获取和利益分享的国际法律及政策框架 生物多样性公约 和 粮食和农业植物遗传资源国际条约 明确规定, 各国对其生物遗传资源拥有主权, 但各缔约方依照本国法律, 在事先知情同意的前 提下, 方便其他缔约方方便获取其遗传资源, 同时实现公平合理的利益分享和农民权利 粮食和农业植物遗传资源国际条约 还规定, 各缔约方在植物遗传资 源交换中, 应签署标准材料转让协定 (SMTA), 各缔约方从多边体系中获得的材 料, 形成产品销售总额的 1.1% 扣除 30% 的成本后, 提交条约管理机构建立的财务机制, 用于植物遗传资源的保护和利用 另外, 还规定遗传资源获得者不得对来 自多边体系的原始状态的材料或其遗传成分申请任何限制第三方进一步研究利 用的知识产权 7.2 中国植物遗传资源获取现状及存在的问题及对策 中国于 1992 年签署了 生物多样性公约, 成立了由国家环境保护总局牵头,20 余个部门参加的履约工作协调组, 并积极参与国际合作, 推动资源获取 与利益分享 中国目前尚未加入 粮食和农业植物遗传资源国际条约, 但自始 至终参加了该 条约 的谈判, 同意和支持植物遗传资源方便获得 实现利益分 享的原则, 并努力推动中国植物遗传资源的对外交流和交换, 为全球粮食安全和 农业可持续发展做出贡献 目前, 中国还没有建立专门的植物遗传资源获取和利益分享的法律体系, 但 在现有的一些法律法规中, 已经对植物遗传资源获取作了规定, 在 种子法 第 二章 种质资源保护 条款中, 对种质资源的保护 采集 管理和对外交换作出了相关规定, 建立了对外提供种质资源的行政审批制度 2003 年农业部颁发 的 农作物种质资源管理办法, 更加具体地规范了农作物种质资源的收集 整 理 鉴定 登记 保存 交流 利用和管理等活动 44

49 中国政府及有关机构一直努力促进遗传资源的方便获取, 并与多个国家签署 有关植物遗传资源交换的合作协议, 如 2002 年中美签署 中国科技部与美国农 业部农业科技合作议定书, 在该 合作议定书 框架下, 包括了 促进植物遗传资源交换的协议, 旨在促进双方的植物遗传资源交换和共享 中国政府积极支持中国的科研机构与国外科研机构进行植物遗传资源交换, 如中国农业科学院 与俄罗斯 巴西 阿根廷 澳大利亚 法国 乌拉圭等国家的有关农业研究机构 签署了相关合作协议, 遗传资源交换是合作协议的主要内容之一 在过去的十多年中, 中国的有关机构通过交换等方式, 从其他国家引进植物遗传资源约 3.0 万 份, 向其他国家提供了约 4.0 万余份植物遗传资源 获取遗传资源主要用于开展联合鉴定, 筛选育种亲本材料, 以及开展遗传多样性研究等 尽管国际上一直努力促进植物遗传资源的获取工作, 但总体讲获取难度在增加, 特别是 生物多样性公约 生效后, 许多国家开始制定针对本国植物遗传资源保护的法律法规, 限制了遗传资源的出口和交换 另外, 由于世界各国对遗传 资源获取和利益分享缺乏有效的机制和操作程序, 特别是国际社会在遗传资源的 国家所有权 遗传资源的获取方式与条件以及遗传资源利益的公平分享等问题上 还存在较大的争议和分歧, 这在一定程度上限制了遗传资源的广泛获取和交换 很显然, 中国从国外获取遗传资源的数量越来越少, 特别是对那些非起源中 国的植物遗传资源的获取更加困难 为促进植物遗传资源的有效获取, 中国正在 研究加入 条约 多边体系的可行性, 以便争取更多的资源获取机会 ; 同时中国 将加强地区和双边合作, 进行遗传资源交换, 并通过联合考察 鉴定, 在合作伙 伴之间开展遗传资源共享 7.3 植物遗传资源利益分享现状及存在的问题及对策 植物遗传资源利益是通过开发产品并商业化后才能实现 利用遗传资源培育 出新品种, 可以创造巨大的经济价值, 如中国的育种单位利用 矮孟牛 小麦种质, 培育出了近 20 个小麦新品种, 在生产上发挥了重要作用, 产生了数百亿元 的经济效益 遗传资源不但能创造巨大的经济价值, 而且在丰富生物多样性 保 护生态环境 传承民族文化等方面起着无法估量的作用 在中国, 植物遗传资源归国家所有, 政府相关部门和科研机构行使遗传资源 管理权, 但植物遗传资源的直接受益者是农民, 因为利用这些遗传资源培育的新 45

50 品种增加了产量, 改善了品质, 增加了农民收入 农家品种和野生近缘种对现代 品种的培育发挥了巨大作用, 从事保护这些地方品种和野生近缘种的农民, 可以 通过科技信息 培训 经济补偿 新品种种植等方面获得利益 在中国现有法律法规中, 尚未涉及遗传资源开发所获得利益的分享机制 因 此, 有关遗传资源利益分享机制的形成都是自发性的, 通常有两种形式 : 一是在 大型合作项目中产生, 合作各方通过签署协议, 确定遗传资源提供者在利益分享 中所占的比例, 从而有效保证参与各方公平分享合作项目所产生的利益 二是在 遗传资源提供者和利用者之间产生, 通过双方签署协议, 明确双方的责任和利益 分享形式或比例 尽管对利益分享机制进行了初步探索, 但在运行过程中也存在许多困难, 例 如, 现有植物遗传资源利益分享方面的规定大多是一些原则性的, 不具备法律约 束力和可操作性 ; 许多情况下很难确定遗传资源的产品 商品化的程度 以及遗 传资源在产品中所占的比例 ; 遗传资源产生效益要经历较长时间, 难以保障利益 共享协议的有效性 ; 有些遗传资源利用者不愿意反馈利用信息, 很难追踪并分享 产生的利益 植物遗传资源获取和利益分享是植物育种的先决条件, 也是农业可持续发展 的根本保障 有关部门非常重视遗传资源获取与利益分享问题, 正在积极采用措 施改进遗传资源获取和利益分享现状 例如, 完善相关法律法规和政策体系, 促进植物遗传资源获取 ; 制定有效的获取机制, 使获取更加方便 ; 政府继续加大投 入力度, 繁殖更新中期库植物遗传资源, 为提供利用奠定基础 ; 制定更加切实有效的利益分享机制, 鼓励有关机构与外国进行对等交换, 反馈资源利用信息, 实 现商业利益分享 7.4 农民权利的利的落实情落实情况和建议 国际社会十分重视农民权利, 旨在承认农民在保护粮食和农业植物遗传资源 过程中做出的巨大贡献 生物多样性公约 积极寻求解决农民权利的办法, 尤 其是要解决原生境植物遗传资源获取和利益分享方面的突出问题, 粮食和农业植物遗传资源国际条约 以法律条文形式正式确认了农民权利的地位, 强调在国际和国家层面上落实农民权利 通常情况下, 农民权利主要体现在如下几个方面 : (1) 保护与植物遗传资源有关的传统知识 ;(2) 公平分享由利用植物遗传资源 46

51 所获得的利益 ;(3) 参与国家关于植物遗传资源保护和利用的决策活动 ;(4) 保 存 繁殖 销售地方品种的权利 ;(5) 利用育种家的品种和从遗传资源保存中心 获取遗传材料的权利 中国在落实农民权利方面尚处于初级阶段, 虽然认识到保护农民权利的重要 性和必要性, 也在积极研究可能的政策和措施, 但目前还面临很多困难 : 一是尚 未通过法律对农民权利给予确认, 也就没有实施的法律依据 ; 二是农民权利理论 发展尚不成熟, 对农民权利的主体 范围 内容和实现模式尚不明确 中国是发 展中国家, 也是农民权利的积极支持者 中国政府正在考虑通过植物遗传资源和 传统知识的保护和利用, 使农民权利得到真正落实 为积极推进农民权利的落实, 建议 : 一是把农民权利纳入植物遗传资源管理 范畴 ; 二是考虑制定或修改现有法律, 正式确认农民权利, 并对农民权利的主体 范围 内容和实现模式做出明确的规定 ; 三是建立可行的生态补偿制度, 促进原 生境植物遗传资源保护, 维护当地农民的权益 47

52 第八章粮食和农业植物遗传资源管理对粮食安全和可持续发展的贡献 粮食和农业植物遗传资源是人类社会生存发展的战略性资源, 是提高农业综合生产能力, 维系国家食物安全的重要保证, 因此通过对粮食和农业植物遗传资 源的管理, 发掘和利用资源中蕴藏的优异性状 优良基因, 促进植物育种 科学 研究和农业生产快速发展, 为中国乃至世界粮食安全 经济发展 消除贫困和农 业稳定性等方面做出积极贡献 8.1 对中国粮食安全的贡献 粮食和农业植物遗传资源管理为中国粮食安全做出了举世瞩目的贡献, 特别 是 1978 年改革开放 30 年来, 中国直接利用粮食和农业植物遗传资源培育农作物新品种 新组合达 6000 多个, 其中通过国家审定的农作物品种 2297 个, 包括杂 交水稻在内的粮 棉 油等主要农作物品种在全国范围内更换了 4-6 次, 每次更换都增产 10% 以上 据专家估计, 作物产量每增加 10%, 可使日收入低于 1 美圆生活水平的贫困人群减少 6%~8% 中国粮食和农业植物遗传资源的有效利用, 不但对增加农作物产量 提高农产品品质 优化种植业结构发挥了重要的作用, 而且在增加农民收入 保障农产品供给和减少贫困等方面也发挥了巨大作用 据统计, 从 1949 年到 2007 年, 中国粮食单产从每公顷 1050 公斤提高到 4400 公斤, 粮食总产从 1132 亿公斤提高到 5015 亿公斤, 分别增加了 4.2 倍和 3.8 倍, 其中水稻单产从每公顷 1890 公斤提高到 6383 公斤 ; 小麦由每公顷 630 公斤增加到 公斤 ; 玉米杂交种的推广面积已占玉米种植面积的 70%~ 80%, 单产由每公顷 1335 公斤提高到 5393 公斤, 目前我国主要农作物良种覆盖 率达到 95% 以上, 良种在粮食增产中的贡献率接近 40% 由此可见, 粮食和农业 植物遗传资源是中国乃至世界粮食安全的战略资源 8.2 对中国农村经济村经济发展的发展的贡献 中国粮食和农业植物遗传资源的保护和利用, 促进了以农产品加工业为依托 的农村经济的较快发展, 不但提高了农产品质量 实现了农产品增值 增加了农民收入, 还吸纳了农村剩余劳动力 2000 年以来, 农产品加工业的产业结构和 产品结构得到逐步调整, 形成了以粮油 果蔬 畜产品和水产品加工为主导行业 48

53 的农产品加工产业格局 其中, 食品工业比重上升,2005 年食品工业占农产品 加工业产值的比重达到 50% 产品结构呈现多样化趋势, 产品附加值不断提高, 主要农产品深加工比例达到 30% 以上, 逐步由初加工向深加工转变 中国农产品加工业产值年均增长近 15%,2005 年达到 4.2 万亿元, 据专家预测,2010 年中国农产品加工业产值将突破 7.0 万亿元, 到 十一五 末农产 品加工业产值与农业的产值之比超过 一些以农业为主的县市, 农产品加工业的税收对本级财政的贡献率已达到 70%, 通过建立 公司 + 基地 + 农户 公司 + 中介组织 + 农户 公司 + 村委会 + 农户 等多种利益联接机制, 增加农民收入 目前, 全国年销售收入 500 万元以上的农产品加工企业 7 达万多家, 其中国家级农业产业化龙头企业 580 多家, 带 动农户 8726 万户, 占全国农户总数的 35.2%, 参与产业化经营的农户比普通农 户每户年平均增收 1300 多元 农产品加工业的发展必将对粮食和农业植物遗传 资源提出更高的要求 8.3 对消除贫困消除贫困的贡献中国为解决目前 6400 余万人口的贫困问题, 采取的重要措施之一就是通过 对粮食和农业植物遗传资源的管理, 发挥重要经济作物和特殊地区特殊作物的作 用, 在中国西部的青海 甘肃 贵州 云南等贫困地区, 大力发展适合当地种植 的经济作物, 收到了良好的效果 青海海东地区实现了从原来的粮食作物 经济作物二元结构向粮食 经济 林草业 畜牧业四元结构转变 贵州毕节地区变林粮争地为林茂粮丰, 全区粮食 产量从 1999 年退耕前的 222 万吨提高到 2007 年的 247 万吨, 增长了 11.4%, 农民人均纯收入年均增长 12.4% 云南澜沧江流域的西双版纳和思茅地区, 建成热带水果和经济作物种植与加工示范工程, 年创产值将达 3750 万元, 使本地 区 2 万农民脱贫,10 万农民间接受益 甘肃文县和武都县充分利用社区山地 林地资源, 大力发展药材 茶叶等劳动密集型产业和农产品加工业, 提高产品附加值, 使农户从中得到实惠 海南三亚地区大力发展槟榔 橡胶 椰子 芒果等 特色种植业, 提高经济作物在种植业中的比重, 初步实现了脱贫致富 据统计, 经济作物和特殊地区特殊作物的经济效益得到较快发展,1949 年 到 2007 年, 棉花经过 6 次品种更新, 单产由每公顷 375 公斤提高到 1335 公斤, 49

54 尤其是具有自主知识产权的抗虫棉, 其播种面积由 1999 年占全部棉花播种面积 的 7% 增长到 2006 年的 82%, 累计推广超过 1100 万公顷, 节约农药 4.5 万吨, 受益农户超过 3000 万户 通过 三系 配套选育的 秦油 2 号 油菜, 平均单产达到每公顷 1830 公斤以上 利用高抗青枯病花生种质育成了一大批高抗青枯病 丰产品种, 已在全国推广, 每年约增加收益 2.0 亿元 以湖南辣椒地方优异资源作亲本, 育成湘研 1~10 号系列品种, 在全国 30 个省市累计推广 6.5 万公顷 云南黑籽南瓜用作黄瓜嫁接砧木可增产 30%~50%, 已在全国推广 1.4 万公顷 20 世纪 90 年代中期以来, 推广的新台糖系列甘蔗品种, 高产 含糖量高, 使广 西主产区甘蔗的平均单产水平达到每公顷 67.5 吨, 为中国食糖的供求平衡做出 了贡献 8.4 对农业稳定性的定性的贡献粮食和农业植物遗传资源是为生产提供优良品种的宝库, 掌握的粮食和农业 植物遗传资源越多, 就更有可能选择到适宜的生产品种, 并可以科学合理地进行 品种区划和品种搭配, 抵御各种灾害, 促进农业稳定性发展 例如 : 中国利用优 质小麦品种小偃 6 号作直接或间接亲本, 培育优质 抗病 高产小麦新品种 53 个, 累计推广面积超过 2000 万公顷, 增产粮食约 80 亿公斤, 创直接经济效益超 过 100 亿元 利用优异种质资源培育的超级杂交稻, 年累计推广 1400 万公顷, 增产稻谷 125 亿公斤 云南农业大学开展了利用生物多样性控制病虫害的研究, 发现农作物品种多样性控制病害的基本规律, 研发了水稻 玉米 马铃薯 小麦 蚕豆作物多样性 控制主要病害的 5 项专利技术, 并进行了大面积推广应用, 年在云南 四川的累计应用面积已达 240 多公顷 8.5 对科技创新的贡献中国政府还建立了国家植物种质资源共享平台, 促进粮食和农业植物遗传资 源的共享和利用 通过信息网站 资源田间集中展示 优异资源通讯 资源目录 等多种形式, 推动种质资源实物共享和信息共享, 提高了粮食和农业植物遗传资 源的利用价值和效益 年, 已向全国 2650 个单位提供了 13.2 万份次 的粮食和农业植物遗传资源, 用于新品种选育 生物科学研究和农业生产等, 促 进了中国的农业科技创新, 并产生了巨大的社会经济效益 50

55 粮食和农业植物遗传资源对农业科技创新的重大贡献还体现在超级稻 矮败 小麦 转基因抗虫棉和杂交大豆等新品种培育方面 其中超级杂交稻在充分利用野败胞质和改良野败型不育系的同时, 充分发掘新的不育胞质源, 为中国杂交水稻在理论研究 品种培育 技术集成等方面奠定了基础 矮败小麦是利用中国特 有太谷核不育小麦种质资源和矮秆小麦种质资源, 通过染色体工程创制而成的小 麦育种新种质和育种新技术 利用这一新种质和新技术可使数十个小麦亲本的优 异基因聚合到一个新品种之中, 从而提高新品种的产量 品质 抗病虫和抗逆性, 实现了高产 优质 抗性三者的有机结合, 提高了育种效率, 为农业生产提供不 同需求的小麦新品种 中国育成的世界上第一个大豆杂交种 杂交豆 1 号, 比对照品种增产 21.9% 转基因抗虫棉实现了抗棉铃虫 抗蚜虫的有机结合, 处于 世界先进水平 8.6 国家需求与发展重点 根据专家预测, 到 2020 年中国人口将达到 14.5 亿, 需增加粮食 9000 万吨 加强粮食和农业植物遗传资源的管理, 培育高产 抗病虫 抗逆境 高效利用水 肥的植物新品种是解决问题的有效的途径 未来的发展重点是加强粮食和农业植物遗传资源管理的能力建设, 立足于现 有工作基础, 近中期目标与长远目标相结合, 集中全国优势力量, 统筹规划, 开展植物遗传资源基础性工作 基础研究和应用基础研究 大规模开展种质资源深 入鉴定与评价, 发掘具有重大应用前景的新基因, 创造突破性新种质, 为植物育 种和农业可持续发展奠定稳固的基础 51

56 Preface Trusted by the Ministry of Agriculture in 1996, the Former Institute of Crop Germplasm Resources of the Chinese Academy of Agricultural Sciences (CAAS) organized experts to write the first report on the State of Plant Genetic Resources for Food and agricultural in China. It has provided important material for the State of the World s Plant Genetic Resources for Food and Agriculture and has been appreciated by Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). The State of the World Plant Genetic Resources for Food and Agriculture was adopted during the Fourth International Technical Conference on Plant Genetic Resources, which was held in Leipzig, Germany in 1996, and in this conference, the Global Plan of Action for the Conservation and Sustainable use of Plant Genetic Resources for Food and Agriculture(GPA)was formed and adopted. GPA identified 20 priority actions on conservation and sustainable use of plant genetic resources with the purpose of encouraging all countries in the world to implement it in all round way through national behavior and international cooperation, promoting safe conservation and sustainable use of plant genetic resources in the world, and making contribution to solve food and poverty problems in the world. China is rich in plant genetic resources for food and agriculture. In the past decade, in order to effectively implement GPA, China has taken a series of practical and effective measures and has made great progress. China has made outstanding contributions to plant breeding and food security in the world. In order to comprehensively summarize the achievements we made in conservation and sustainable use of plant genetic resources and analyze and evaluate the challenges and requirements we faced, we have organized some experts to write second report on the State of Plant Genetic Resources for Food and Agriculture in China,thus it may provide some information to Food and Agriculture Organization of the United Nations for preparation of the second State of the World s Plant Genetic Resources for Food 52

57 and Agriculture. Second report on State of Plant Genetic Resources for Food and Agriculture in China is written with the requirements proposed by FAO and the guideline for country report. It has been also received the financial support from FAO. The Ministry of Agriculture has attached great importance to the work on writing country report and has established leading group and expert advisory committee. It has organized scientists to make wide investigation. By collecting information, conducting scientific analysis and summing up, we have finally completed the formal report. The Second report on State of Plant Genetic Resources for Food and Agriculture in China is consisted of abstract, introduction and text. The report has comprehensively reflected the new progress we made in safe conservation and sustainable use of plant genetic resources in China and made new requirements for future development. It has an instructive significance in promoting the implement of Global Plan of Action for the Conservation and Sustainable use of Plant Genetic Resources for Food and Agriculture in China and solving the problems in safe conservation and sustainable use of plant genetic resources both in China and the world. June 2008, Beijing 53

58 Abstract Over a decade, the Chinese government has attached great importance to the conservation and utilization of plant genetic resources for food and agriculture (PGRFA). According to more than 20 priority projects described in the Global Plan of Action for the Conservation and Sustainable use of PGRFA, the Chinese government has formulated and perfected a series of regulations and laws. It has strengthened the management for plant genetic resources. Through training and popularizing science knowledge, it has raised the public awareness. Through the international cooperation and establishment of collaborative network, it has promoted the exchanges of information, scientists and plant genetic resources. Through the national programmes and projects, the protection system for plant genetic resources has been established and perfected, it has realized the objectives on safe conservation and sustainable use of plant genetic resources, and has played a great role in plant breeding and food security both in China and in the world. 1.We have made a systematic survey and catalogue for main grain crops and wild species of crops. We have established 86 in situ conservation sites, including wild rice, wild soybean, wild relatives of wheat, wild vegetables, etc., In addition, 30 in situ conservation sites have been put in plan for construction. Rapid extinction of wild plant genetic resources has been checked effectively. 2.We have established and perfected a long-term national gene bank, one national duplication gene bank, ten medium-term national gene banks, 29 medium-term gene banks at provincial levels and 32 national gemplasm resources nurseries (including two in vitro seedling banks). In addition, 7 germplasm resources nurseries are in building. Thus, a sound system for conservation of national plant genetic resources has been basically formed. It can conserve 391,919 accessions of plant genetic resources for a long time. Compared with 1996, it has increased by 32,956 accessions. 3. We have multiplied and regenerated 286,604 accessions of plant genetic 54