煙草在線據(jù)鄭州煙草研究院網(wǎng)站報道 科技是推動“卷煙上水平”的重要支撐,論文是展現(xiàn)科技成果的最好論證。最新的科技成果總是能讓科技工作者們的創(chuàng)造性思維得到激發(fā)和升華,自主創(chuàng)新的源頭活水得到激蕩并充分涌流。為了讓行業(yè)科技工作者們更加及時地了解相關(guān)煙草科技的進展情況,本期“研究”欄目從2012年學術(shù)年會學術(shù)報告文集中選擇了兩篇學術(shù)論文進行摘登,為行業(yè)廣大科技人員提供一個學術(shù)交流和成果展示平臺,推動學術(shù)創(chuàng)新、促進學科發(fā)展,更好地激發(fā)廣大科技人員創(chuàng)新熱情。
煙草作為一種重要的經(jīng)濟作物,在國民經(jīng)濟中發(fā)揮著重要作用。作為一種嗜好性葉用作物,煙草育種工作有著特殊的要求,首先要以品質(zhì)為核心,不斷滿足卷煙產(chǎn)品提升的需求,同時要解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中各種問題,滿足煙葉原料生產(chǎn)的要求。品種是一種重要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料,相關(guān)資料顯示,烤煙品種對產(chǎn)量的貢獻率為20%~35%,對品質(zhì)的貢獻率為60%以上,選用優(yōu)良品種是農(nóng)業(yè)措施中最經(jīng)濟有效的手段。
我國在20世紀初開始種植烤煙,新中國成立后開展了大量育種研究的工作,自國家煙草專賣局成立后,煙草品種工作才納入快速發(fā)展的軌道,逐步建立了全國煙草品種試驗示范體系、品種審定體系、品種管理體系、種子繁殖與供應(yīng)體系,極大地促進了煙草良種化的進程和煙草業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。但是,我國煙草育種工作還不能很好地滿足煙葉原料數(shù)量安全、品質(zhì)安全、生態(tài)安全和現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的需求,因此,構(gòu)建功能完備、運轉(zhuǎn)高效的煙草育種創(chuàng)新體系,是做好行業(yè)科技創(chuàng)新工作、建設(shè)創(chuàng)新型行業(yè)的基礎(chǔ)工作。
煙草育種的發(fā)展歷程
20世紀20~30年代,引進美國烤煙品種亮黃、金葉、金元等,為烤煙生產(chǎn)初期發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。40年代,引進抵字101、牛津1號、牛津4號、佛光等抗黑脛病品種,大金元、特字400、特字401等優(yōu)質(zhì)品種,對發(fā)展煙草生產(chǎn)起到了重要作用。50年代,我國從地方品種中選出小黃金、大黃金、大平板、歪把子、鳳城黃金、佛光、大柳葉、長脖黃、許金一號等,解決了當時生產(chǎn)品種雜亂的狀況,也為我國烤煙育種奠定了很好的基礎(chǔ)。
20世紀60~70年代,育成的金星6007、紅花大金元,為解決卷煙原料短缺發(fā)揮了重大作用。70年代花粉單倍體育種在國際上首次取得突破,育成單育1號、單育2號、單育3號等品種,引進的烤煙品種G-28、G-140不論在生產(chǎn)上直接利用還是作為優(yōu)質(zhì)抗病親本都起到重要作用。
20世紀80年代中期,煙葉生產(chǎn)從高產(chǎn)向優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)轉(zhuǎn)變,品種的更新發(fā)揮了重大作用。通過雜交育種育成的中煙14、中煙15、許金4號等品種,使煙葉品質(zhì)和抗病性的結(jié)合得到一定改善;通過胞質(zhì)雄性不育性的轉(zhuǎn)育,育成一系列優(yōu)良不育系,使雜種優(yōu)勢利用成為可能。80年代引進的優(yōu)質(zhì)抗病品種NC82、NC89、K326、G-80等迅速在生產(chǎn)上使用,利用這些品種作親本相繼育成一系列90年代生產(chǎn)主栽品種,如中煙90、云煙85、中煙98、中煙99、龍江915等,同期推廣的品種還有翠碧1號、鄂煙1號、KY14等奠定了目前全國煙草品種種植的基本格局。
1995年以來從美國引進優(yōu)質(zhì)兼具多種抗性的新品種,如K346、RG17、RG11、TN90、KY8959等,對解決我國煙草品種老化、品種單一問題正在發(fā)揮非常重要的作用。20世紀90年代中后期,煙葉結(jié)構(gòu)性矛盾日顯突出,上部煙葉片厚,煙堿高、雜氣重等問題,推動品種更新和栽培措施的調(diào)整。1998年以來大力進行煙草品種的更新?lián)Q代,實現(xiàn)了生產(chǎn)上主栽品種K326和NC89原種更新,云煙85、云煙87、中煙98、中煙99等優(yōu)質(zhì)抗病品種的育成推廣,有效地改善了煙葉等級結(jié)構(gòu)和品種的種植格局,適應(yīng)卷煙工業(yè)對原料的需求。
新世紀以來我國從國外引進了很多優(yōu)質(zhì)兼具多種抗性的新品種
2000年以來圍繞優(yōu)質(zhì)和綜合抗性方面開展了大量的研究工作,相繼育成中煙100、云煙202、云煙97、中煙203、豫煙5號等烤煙品種,鄂煙4號、鄂煙5號、達白1號等白肋煙品種,柯瑪?shù)倌岚退宫?、克撒錫巴斯瑪?shù)认懔蠠熎贩N。這些新品種的推廣種植有效地緩解了煙草品種單一的矛盾,也大幅度地扭轉(zhuǎn)了我國煙草品種過多依賴國外品種的局面,2011年國內(nèi)育成烤煙品種種植比例達到80%以上。
優(yōu)質(zhì)抗病品種的育成推廣有效地改善了煙葉等級結(jié)構(gòu)
可以說,在煙草產(chǎn)業(yè)發(fā)展的各個時期,新的煙草品種推廣應(yīng)用,為煙葉生產(chǎn)轉(zhuǎn)型發(fā)展發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。
煙草育種的發(fā)展現(xiàn)狀
從技術(shù)層面上看,隨著科學技術(shù)的發(fā)展,煙草育種的技術(shù)手段不斷提升。從早期的自然選擇、系統(tǒng)育種,逐步開展雜交育種;在煙草組織培養(yǎng)技術(shù)取得突破后,迅速開展了單倍體育種;在細胞融合技術(shù)取得突破后,展開體細胞雜交育種;圍繞創(chuàng)造新的變異,開展物理誘變、化學誘變和生物誘變育種;隨著航天技術(shù)的發(fā)展,開展了太空誘變育種;通過細胞工程、染色體工程、基因工程等手段不斷導入外源優(yōu)異基因,豐富了煙草的遺傳背景,進行了品種的定向改良;隨著分子生物學快速發(fā)展,分子標記、基因定位與克隆等手段也廣泛應(yīng)用于煙草育種;煙草基因組學研究序幕的拉開,開啟了基因研究的嶄新時代,也真正開啟煙草分子設(shè)計育種的時代。
從育成品種層面上看,自全國煙草品種審定委員會成立以來通過審定(認定)的煙草品種共計97個,自育品種成為生產(chǎn)的主栽品種。其中烤煙品種77個(自育64個,國外引進13個),白肋煙品種16個(自育13個,國外引進3個),馬里蘭煙品種1個,香料煙3個(自育1個,國外引進2個)。
分析2000年以來通過全國審定的烤煙品種,主要表現(xiàn)以下幾個特點:一是多數(shù)品種具有較好的豐產(chǎn)性和生態(tài)適應(yīng)性,能夠具備產(chǎn)量的潛力;二是品種的株型、葉型和等級結(jié)構(gòu)更趨合理;三是煙葉烤性和化學成分協(xié)調(diào)性有明顯改善;四是特色品種較為缺乏,煙葉的香氣質(zhì)量有待提高;五是品種抗性缺乏突破性的提高,除1/3的品種對TMV的抗性達到免疫外,僅半數(shù)品種黑脛病抗性達到中抗水平,非常缺高抗的品種,僅有1/6的品種抗赤星病,極少數(shù)品種中抗CMV。所以,我國煙草育種在及時解決了煙葉生產(chǎn)上存在的突出問題,但也暴露出創(chuàng)新后勁不足,與卷煙品牌快速發(fā)展不相適應(yīng)等問題。
從組織管理層面上看,協(xié)同攻關(guān)的效率不高和育種的基礎(chǔ)條件薄弱,影響到育種創(chuàng)新的發(fā)展。一是育種單位間協(xié)同創(chuàng)新不夠,協(xié)作分工不明確,重點不突出,缺乏有效的組織,沒有形成全國一盤棋的布局合理、分工明確、層次清晰的育種創(chuàng)新戰(zhàn)略協(xié)作體系,總體運行效率不高;二是研究力量相對薄弱,真正從事育種創(chuàng)新人員隊伍較小,造成有限的力量只能維持育種的正常運轉(zhuǎn),對集中力量開展系統(tǒng)創(chuàng)新和集中攻關(guān)投入不足;三是育種的相關(guān)基礎(chǔ)研究薄弱,對基礎(chǔ)研究和理論研究缺乏必要的支持和鼓勵,因而對各種遺傳資源的研究挖掘不夠,造成遺傳背景狹窄,創(chuàng)造的重點骨干材料缺乏重大突破,育成品種也難有重大突破;四是研究設(shè)施和條件仍不完善,相應(yīng)的病害鑒定圃系、品種田間試驗圃地、專用烘烤儀器設(shè)備、田間便攜式鑒定檢測儀器很不完善,影響到材料鑒定的準確性和選擇效率;五是品種成果轉(zhuǎn)化不充分,一方面缺乏相應(yīng)栽培調(diào)制配套技術(shù)的研究,不能做到良種良法配套,發(fā)揮品種的最大潛力,另一方面對品種特色研究不充分,工業(yè)品牌對品種的介入不多,品種與品牌存在一定的脫節(jié)現(xiàn)象;六是育種科研經(jīng)費不足,只能滿足常規(guī)性工作,深層次研究經(jīng)費缺乏,由于資金投入的不足,育種與產(chǎn)業(yè)的結(jié)合也出現(xiàn)時緊時松的情況,科研工作缺乏系統(tǒng)性和連續(xù)性。
亟須建設(shè)煙草育種創(chuàng)新體系
煙草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展為育種研究提出許多重大研究命題,首先是煙葉原料數(shù)量安全問題,這就要求解決品種的增產(chǎn)潛力、品種的適應(yīng)性和穩(wěn)定性、品種抗病與抗逆性、品種的烘烤特性等。第二是煙葉原料品質(zhì)安全問題,既要提高煙葉的香氣質(zhì)、香氣量,化學成分協(xié)調(diào)性,又要通過遺傳改良降低有害成分的合成與積累。第三是煙葉原料生態(tài)安全問題,既能夠高效利用自然資源,又不對環(huán)境造成不利影響。第四是適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)需求問題,新品種能夠很好地適應(yīng)全程生產(chǎn)機械化的操作。因此,加快建設(shè)煙草育種創(chuàng)新體系,是發(fā)展現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)和推進行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要,是保障煙葉原料安全和提高行業(yè)自主創(chuàng)新能力的迫切需要。
建設(shè)好煙草育種創(chuàng)新體系,要抓好幾個關(guān)鍵要素。一是構(gòu)建全行業(yè)育種協(xié)同攻關(guān)組織體系。充分發(fā)揮各育種單位優(yōu)勢,構(gòu)建分工明確、研究重點突出、資源共享的攻關(guān)體系。二是打造一支精干高效的育種人才隊伍。要重點培養(yǎng)和凝聚一批科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、骨干人才和科研輔助人才,特別是基礎(chǔ)好、懂生產(chǎn)、會管理的常規(guī)育種技術(shù)人才;強化優(yōu)秀創(chuàng)新團隊、轉(zhuǎn)化推廣團隊建設(shè),不斷完善協(xié)同創(chuàng)新機制,強化團隊激勵機制。三是建設(shè)一套完整、支撐有力的實驗支撐平臺。建立完善資源保存鑒定評價平臺;依托有關(guān)單位建立細胞學、遺傳學、分子生物學、發(fā)育生物學、功能基因組學等重點實驗室,在全國煙草品種試驗網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上建立的全國品種試驗站體系;在已建立的病害鑒定圃的基礎(chǔ)上,建立一批功能完善的病害鑒定試驗站體系。四是建立完善育種創(chuàng)新的保障機制。圍繞加強煙草育種創(chuàng)新體系的若干要素,出臺相應(yīng)的政策,包括機構(gòu)建設(shè)、人才隊伍建設(shè)、實驗室及平臺建設(shè),提供強有力的穩(wěn)定的資金支撐。煙草育種是一個系統(tǒng)性和連續(xù)性的研究工作,加之其厚積薄發(fā)、持續(xù)發(fā)揮效能的特點,有必要建立穩(wěn)定增長的長效投入機制,提高育種創(chuàng)新體系運行的成效。
充分發(fā)揮育種創(chuàng)新體系的作用,有必要在實施育種戰(zhàn)略性課題的同時,在煙草基因組學的基礎(chǔ)上,進行煙草育種的頂層設(shè)計,加強基礎(chǔ)研究的深度和廣度,針對目前的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸,重點啟動育種創(chuàng)新工程,包括優(yōu)異基因資源挖掘、抗青枯病育種、抗病毒病育種、高香氣育種、低焦油育種等
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