孟山都对中国野生大豆种子主张64项专利或成历史

来源:科技日报

2016-08-11 14:55

2000年,美国种子公司孟山都曾针对我国的一种野生大豆品种提出64项专利诉求。我国长期不重视种质资源保护,教训深刻。近日,山东省农作物种质资源中心主任丁汉凤等人历时5年,收集种质资源共计89种作物的2.5万份,并给每粒种子建立“档案”,存入我们自己的“种子银行”。

8月10日《科技日报》网站连刊两篇文章,探讨中国种质资源保护的现状,观察者网选编如下:

原标题:《“种子银行”,如何拯救消失中的优良基因?》

厚重的密闭门莹莹闪光、整齐的格子标记划一、敦实的墙体展示着抗震力……除了“金库”的标配之外,这里还严格按照-2℃的温度、45%的湿度运行。7月底,科技日报记者走进一座特殊的“银行”——种质资源库。

我国种质资源保护一直堪忧——美国种子公司2000年针对我国的一种野生大豆品种提出64项专利诉求;多个地区性自然物种濒临灭绝;种质库简陋限制种质信息的挖掘……

资料图:中国西南种质资源库

为了让种子里的信息不再被剽窃,为了把物种的延续、优良新品种的诞生、农业未来的路都存进这个“银行”,山东省农作物种质资源中心主任丁汉凤等人历时5年、走遍山东省7个地级市、34个县区,历经13000多公里的调查研究,收集到山东省特色地方品种、选育的优良品种和国外引进的种质资源共计89种作物的2.5万份,并给每粒种子建立“档案”。

堵心!1粒中国大豆里,冒出64项美国申请的国际专利

“种质资源库是培育一切新品种的源头,”丁汉凤说,“种质资源越多,档案越详细,可利用的遗传基因就越多。”

然而,我国对种质资源的认识起步较晚,地大物博孕育了丰富的农作物物种资源,也使得它的保护和挖掘利用没有得到足够重视。

国际上对种质资源的发掘和利用起步较早。据记载,上世纪五十年代美国大面积发生大豆孢囊线虫病,来自中国的野生大豆资源“北京小黑豆”成为“救星”,遗传学者从中发现抗孢囊线虫病的基因,将其转育到当地栽培种中,育成了新的抗病品种,并带动美国长期成为世界主要的大豆生产和出口国。

“如果说育种专家是‘巧妇’,那么种质资源就是‘米’,缺乏种质资源、没有可利用的优秀基因,即使育种家的技术手段再先进,也只能是无米之炊。”丁汉凤说,重大育种突破的关键在优良种质资源的发掘和利用。

2000年美国种子巨头孟山都公司的一个举动给了丁汉凤们一记警醒的“勾拳”。对中国野生大豆的种质资源挖掘,以及在其基础上的专利权的主张是由美国孟山都公司在2000年完成的。随后,孟山都向全球包括中国在内的101个国家申请一项有关高产大豆及其栽培、检测的国际专利。这项专利源自对中国的一种野生大豆品种的检测和分析,他们在这个品种中发现控制大豆高产性状密切相关的基因“标记”,以此为亲本,培育出含有该“标记”的大豆品种,并提出64项专利保护请求。

“可以说,谁占有种质资源,谁就占有育种的主动权;谁掌握了新品种,谁就掌握了市场。”丁汉凤说,种质资源如此重要,中国虽失先机也要迎头赶上。

痛心!物种快速消失,来不及收集保护

“当前山东省有相当一部分农业地方品种,特别是野生品种濒临绝迹,像龙山小米、胶州白菜、曲阜香稻等山东特有作物资源,经过多年繁殖已出现一定程度的种性变异,名特品种的优质性及物种多样性受到损害。”

这一发现,让丁汉凤和同事们感觉时间紧迫。“保护作物种质资源就是保护人类自己。”在国家科技基础性工作和山东省农业良种工程项目的支持下,2008年,他们着手行动了。

围绕种质资源丰富的沿海地区,他们深入调查,“到农户家里,到盐碱地里。”丁汉凤说,“我们是在跟时间赛跑。”

资料图:山东省农作物种质资源中心主任丁汉凤

痛心的是,他们并不是每次都跑赢。“我们发现了一种野生植物,当时不能采集种子,希望它成熟后再采集,但下一次去它就不见了。”物种快速消失,来不及收集保护让丁汉凤痛心。据报道,目前我国自然物种数量正以每天一个物种的速度走向濒危甚至灭绝,农作物栽培品种数量正以每年15%的速度递减。

为了延缓物种消失的速度,丁汉凤周围,有28个志同道合的同事,包括一批博士、硕士,他们“拧成一股绳”努力在“种子银行”的完善和建设上。

“在拿到这些宝贵的种质资源后,我们分析这些资源的优良特性,并推动它们在种子研发中有所作为。”实际上,山东省农科院,乃至山东省每年诞生大量农业新品种,大部分可追溯“祖籍”到这个国内最大的省级种质资源库。

平常心!投入不足、名利无收,挡不住“幕后英雄”的脚步

“过去,保存种质的条件很简陋,常温仓库或货柜。现在‘种子银行’可以使种质在几十年、甚至数百年之后仍具有原有遗传特性和高发芽率。”山东省农科院在“种子银行”的设备和条件上做了可观的投入。

“日常运行仍开支不小,”丁汉凤说,水电费每年就要二三十万,加上人员科研投入、工资等则需要更多;种质库20年内要完成一次2.5万多份的全面更新;更多资源入库,需要更多投入。

“保存种质资源有明显的公益性。这项工作藏在幕后,为品种的突破性创新奠定‘基石’,”丁汉凤这样评价自己的工作,为了增加种质的潜在利用价值,他们在不断加大种质资源收集保存的基础上,加强对现有种质资源的性状进行鉴定评价,对种质信息进行标准化整理整合,建立完善种质资源信息库,形成共享利用机制,为农业育种和生物技术研究提供高效服务。“能有更多的种质资源得到应用是对我们最大的嘉奖。”

(翻页继续阅读,《科技日报》分析如何改善现状)

《科技日报》分析,应提高市场化水平

对于中国种质资源保护的现状,《科技日报》分析称,问题不在技术水平:基因的检测分析,蛋白质组学的研究,基因与性状的匹配研究都属于分子生物学的范畴,这方面中国虽然起步较晚,但正在追赶。据中国科学技术发展战略研究院8月1日发布的“对我国1346项技术与国外差距进行的定量评价”显示,我国在生物领域跟跑技术占比六成以上。

关键在于意识问题和市场化程度不够。

意识方面,中国地大物博惯了,物以稀为贵、以丰为贱,守着丰富的种质资源却没有意识到它们的巨大价值和珍稀性。这里所说的不局限于农作物,中国种质资源的流失包括动、植物。笔者曾去哈尔滨一畜产公司采访,董事长李玉田就连连吐槽中国的大动物育种,“采用选漂亮选谁的不科学方式,不顾遗传资源的流失;近20年没有大动物育种工作,没有中国自己的种猪,却要大价钱引进国外品种。”

市场化方面,美国企业是种质资源挖掘保护的主体,它们具有强大的主动性,不仅自行进行了技术上的储备,还将一个科学研究进展,自觉提升为可以赢利的市场行为,通过提出专利权诉求,成为“商战”中受保护的主体。原因很明显,这样做能够确保公司利益最大化。而在中国,研发与市场分离,种质资源的所有、保护与研究属于公益性的研究部门,而大多数种子公司只能称为种子销售公司。

几年前,北京市提出“现代都市农业”的概念,将籽种农业作为重要组成,尝试以政府之手牵起两个分隔的区域;而近期各地通过科技成果处置的改革,也为研发向市场的贴近逐步松绑。这些新尝试,是对中国种质资源的保护与利用的“利好”。

袁隆平和“孟山都”,可以兼得吗?

附:中国种质资源库介绍

中国的农作物种质资源材料分两级保存。长期保存的材料由中国农业科学院作物品种资源研究所的长期库贮存。中期保存的材料由各地方农业科学院(所)或中国农业科学院有关研究所的中期库保存。长期库向各中期库提供更新用种;各中期库除向长期库提供贮存种子外,还向育种者提供研究材料。短期库可作为各省市种子公司用以保存优良种子的库房。普通种子库为保存第二年生产用种的库房。

国家种质库是全国作物种质资源长期保存与研究中心。该库在美国洛克菲勒基金会和国际植物遗传资源委员会的部分资助下,于1986年10月在中国农业科学院落成,隶属于作物品种资源研究所。

国家种质库的总建筑面积为3200平方米,由试验区、种子入库前处理操作区、保存区三部分组成。保存区建有两个长期贮藏冷库,总面积为300平方米,其容量可保存种质40余万份。种质贮藏条件为:温度-18℃±1℃,相对湿度<50%。

国家种质库保存对象是农作物及其近缘野生植物种质资源,这些资源是以种子作为种质的载体,其种子可耐低温和耐干燥脱水。国家种质库在接纳到种子后,需对种子进行清选、生活力检测、干燥脱水等入库保存前处理,然后密封包装存入-18℃冷库。入库保存种子的初始发芽率一般要求高于90%,种子含水量干燥脱水至5%~7%,大豆8%。根据科学家估算,在上述贮藏条件下,一般作物种子寿命可保存50年以上。至2001年底,国家种质库贮存的种质数量已达到33万余份,长期保存的种质数量处于世界第一,为我国作物育种和生产提供了雄厚的物质基础。该进展---“我国建成世界上最大种质资源库”被中国科学院院士和中国工程院院士评选为“2001年中国十大科技进展新闻”,排列第4位

按植物分类学统计,库存资源种类不仅丰富,隶属35科192属712种,而且这些种质的80%是从国内收集的,不少属于我国特有的,其中国内地方品种资源占60%,稀有、珍稀和野生近缘植物约占10%。这些资源是在不同生态条件下经过上千年的自然演变形成的,蕴藏着各种潜在可利用基因,是国家的宝贵财富,是人类繁衍生存的基础。国家把这些资源收集起来作为战略资源加于保存,以备子孙后代加以利用。随着贮存数量、种类多样性的增加,以及贮存时间的延长,国家库贮存资源正在发挥其重要作用,并受到世界的高度重视。1998年以来,已有云南农科院、山西农科院、江苏盐都农科所、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所,中国农业科学院作物所等十多个单位,从国家长期库取出在原保种单位已绝种的种质材料,作为原种材料应用于育种项目及其国家重大科技项目的研究。以国家种质库贮存资源为依托,开发其遗传潜力的国家重大科学工程也已启动。此外,每年有上千人次的中外学者及大中小学生来这里参观学习,是植物遗传资源多样性保护的重要宣传和教学基地。

责任编辑:周远方
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