农业科研院所学科发展方向的几点建议
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摘要:作者根据本单位豌豆学科发展的实践,探讨了省级农业科研院所学科建设途径,就如何深刻理解农业科研院所学科发展做了认真的思考,并从学科现状、存在问题、学科定位定向和发展目标等方面阐述了农业科研院所学科发展方向和途径。
关键词:学科发展;学科定位;学科目标;农业院所
中图分类号:s-3 文献标识码:A
学科建设是指建设学科或发展学科,是学科建设主体根据社会发展需要和学科发展规律,并结合自身实际,采取各种措施和手段促进学科发展的一种实践活动,具体包括确定专业方向、选择学科带头人、组建学科梯队和装备实验设备等内容。现代农业科研院所建设的基础是学科建设,是提升农业科研院所科技创新能力的重要途径,是农业科研院所开展科技合作与交流的桥梁。本文以辽宁省农业科学院经济作物研究所豌豆学科为例,阐述了该所豌豆学科建设现状与成效,分析了存在的问题,阐述了学科定位方向和发展目标。
1农业科研院所学科发展存在的问题
1.1思想观念需进一步更新
科研人员不同程度存在保守落后、安于现状的思想,缺乏老一代科技工作者吃苦钻研的精神,缺乏时代的紧迫感、危机感,缺乏现代农业发展的理念。
1.2团队建设需进一步加强
创新团队成员年轻,学术带头人资历浅,在学术界影响力不大;学科带头人对科研总体设计、布局能力及科研执行力不强;团队成员的合作意识、团队意识不高。
1.3研究水平需进一步提升
基础研究和研究的系统性不够;研究水平总体还停留在田问,实验室没有得到很好的利用,高科技的辅助育种手段没有很好地应用;论文、成果级别偏低;成果应用效益不高;实验室队伍不稳定。
1.4管理效能需进一步提高
管理制度还不够完善,有的制度已落后于形势,制度还需进一步健全和完善;管理制度落实不利,管理效能有待提高。
2农业科研院所学科发展的建议
以辽宁省经济作物研究所豌豆学科为例。辽宁省经济作物研究所食用豆课题组自2000年以来一直从事小宗粮豆种质资源收集、整理鉴定评价创新利用研究,2005年开始与中国农业科学院品种资源研究所合作从事豌豆种质资源的鉴定评价创新利用研究,共评价资源3000余份,筛选出耐热资源20份,抗白粉病资源15份,并通过选择育种、杂交育种等手段创新资源30余份,选育科豌系列高产、优质豌豆新品种6个。2010年开始与澳大利亚维多利亚洲初级产业部温带作物种质资源管理中心合作开展中国豌豆种质资源收集地生态地理研究,已经以气候因子、空间地理数据为基础对我国豌豆收集地生态类型进行了精细描述和系统归类,已鉴定预测出了干旱、冷、热等压力环境范围。目前由中国农科院作物所牵头初步形成了豌豆新品种选育横向协作网,我所有幸成为协作单位之一,通过与国内外同行的合作与交流,我们的科研水平也有了很大提高,处于国内领先水平。但本学科在国内外发展过程中还存在一些问题:
豌豆国内外生产及市场需求现状:豌豆地理分布很广,全世界约有93个国家生产干豌豆,在干豌豆生产国中约有80个国家同时生产青豌豆,中国干豌豆栽培面积和总产分别占全世界的15.2%和13.8%,青豌豆栽培面積和总产分别占全世界的23.1%和30.4%,在世界豌豆生产中占有举足轻重的地位。然而,干豌豆单产却比世界平均水平低23.82%、比世界第一主产国加拿大低了45.83%,可见我国豌豆增产增收潜力还很大,需要做的工作还很多。由于国际主要豌豆市场的需求增加,进口豌豆价格将成逐年上升趋势。因此迫切需要国内加大豌豆的生产,满足市场需求。
本学科领域国内外研究发展现状:以法国为代表的欧洲豌豆主产国,经过近10年的持续努力,法国豌豆平均单产从1.6t/hm2,提高到4.5-6.0t/hm2,是我国豌豆平均单产的2-3倍。法国分别针对本国主要的病害、逆境、蛋白质组分及品质、株型及高产潜力,着重目标基因挖掘、标记、定位、转育,利用分子生物学技术进行基因标记辅助资源改良以缩短研究和育种年限,创造集多种抗病基因于一身的优异材料,进而育成抗病、抗逆且高产的品种嗍。澳大利亚则是兼顾半无叶高产株型豌豆育种以达到在土壤、气候条件好的地区取得高产,以及利用传统株型育种培育对恶劣气候、土壤条件适应性强的新品种,同时将菜豆抗豆象基因成功转入了豌豆材料。
我国在豌豆育种方面成绩比较突出,但与世界豌豆育种先进国家相比,还有相当差距。主要表现在经费投入少,基础研究积累薄弱,设施差,手段落后,育种目标不清,豌豆育种工作者严重缺乏,研究单位问缺少有效的育种材料和育种经验交流与合作,缺乏对于新品种的产权保护手段等。另外,豌豆育种亲本遗传背景狭窄,育成品种类型单一,缺乏广泛的适应性和抗病性,均是当前我国豌豆育种中急需解决的问题。
中国豌豆育种虽然经历了从单纯粒用品种到兼顾菜用品种的转变,但品种构成仍不合理,育成品种的数量偏少,虽然比农家品种有较大的提高,但在产量、抗性、品质和适应性上与同期国外育成品种相比质量仍有较大差距,远不能满足我国种植业结构调整、可持续发展和市场对食用豆类育种的要求。例如,我国育成的审定豌豆品种中半无叶株型豌豆,仅占育成审定品种不到10%;而豌豆育种最先进的国家法国20年前新育成推广的豌豆品种已有90%为半无叶株型,单产水平达6t/hm2,是我国新育成普通豌豆品种的2~3倍。目前,我国主要的豌豆育种单位包括中国农业科学院作物科学研究所,中国农业科学院畜牧所,云南农科院粮食作物研究所,青海农林科学院作物育种栽培研究所,四川农科院,辽宁农科院经作所,江苏沿江地区农科所等。
3下一步学科发展规划
3.1学科定位定向和发展目标
定位定向:建成我国北方豌豆种质资源、新品种培育和配套栽培技术研究中心。 发展目标:一是研究任务指标。收集引进评价豌豆特异种质资源200份,常规性状鉴定资源200份,抗性鉴定资源100份,综合评价资源100份,筛选特异资源20份,创新资源20份;品种选育:培育豌豆新品种3~5个,其中2个品种达到国际先进水平;提出食用豆种植模式及配套栽培技术2套。研究水平达到国内领先。获得市级以上科研成果2项。发表省级以上科研论文10篇,其中国家核心期论文3篇;二是成果转化任务目标。建立示范基地2个,推广品种2个,栽培技术1~2套。成果转化率达到80%,科技贡献率达到80%。
3.2学科建设内容和指标
3.2.1学科研究任务和指标
第一,豌豆资源与转基因研究。资源收集评价研究:收集评价国内外特异及出口、加工型名优豌豆种质资源,建立科学合理实用的豌豆种质资源评价体系;资源创新利用研究:通过引进和利用国外生态地理分析技术创制一套自成体系的利用分子标记、形态标记、气候等数据综合评价挖掘有利用价值的抗逆(旱、寒、盐碱)豌豆种质资源:通过远缘杂交、复合杂交、辐射诱变、分子生物等技术,创造早熟、高糖、高蛋白即干籽粒蛋白质、抗病虫等优异资源;完成豌豆实用型核心种质构建;开展豌豆转基因再生体系及抗病虫遗传转化研究。
第二,豌豆育种研究。开展早熟、大荚、高糖、高蛋白等性状遗传力研究;开展亲本组配选择研究;开展杂交后代及核心亲本评价体系研究;融合常规育种、杂交育种、诱变育种及分子标记辅助育种等技术手段,选育出早熟、高产、露地菜用专用豌豆新品种1~2个;名优品种提纯复壮、筛选:以现有主栽品种为基础,筛选适合辽宁种植的高产、优质、多抗的豌豆优良品种2~3个;
第三,豌豆复种模式研究。及时跟踪调研辽宁省内以豌豆为上茬的复种模式,生产上存在的问题及急待解决的问题,以便及时给农民提出建议和指导。重点开展菜用豌豆一粒用玉米,豌豆一蔬菜,豌豆一鲜食玉米复种模式研究,围绕两个模式开展以下相关研究,豌豆合理密植、平衡施肥、节水灌溉、病虫害综合防治栽培技术研究;早熟高产优质粒用玉米新品种引进筛选;豌豆后作玉米节氮施肥技术研究;建立高效复种模式栽培技术规程及标准。
3.2.2学科队伍建设规划
建立学科创新团队1个,5人。培养学科带头人1人,资源、育种、栽培研究方向带头人各1人,推广技术人员1人,培养博士1人,硕士3人。
3.2.3学科条件建设规划
实施本学科优势研究战略,对优势研究予以重点资助,集中力量抓好豌豆育种、复种栽培及抗逆转基因育种研究,使达到国家研究或接近国际研究水平;加强交流与合作研究,争取更大的科研平台,使本学科能够稳定健康的发展;加大投入,改善科研条件,使试验地、日光温室及实驗室等各项条件能持续满足科研发展的需要。
3.3学科建设存在的问题及解决措施
3.3.1存在问题
基础研究积累薄弱,手段落后,资源评价鉴定、新品种培育、栽培研究主要以常规技术手段为主,现代生物技术手段应用很少,如分子标记、转基因、栽培发育生理相关生理生化试验检测等,导致在研究方法和研究深度方面存在差距,很难有高水平的研究成果和论文产生。豌豆育种亲本遗传背景狭窄,育成品种类型单一,缺乏广泛的适应性和抗病性。研究单位问缺少有效的育种材料和育种经验交流与合作,缺乏对于新品种的产权保护手段等。缺乏有效的成果转化体系,影响新品种新技术推广应用。
3.3.2技术难点
资源研究:建立科学合理实用的豌豆种质资源评价体系;建立豌豆转基因再生体系。育种研究:建立杂交后代及核心亲本评价体系,也要把品质性状作为重点评价指标之一;育种手段迫切需要创新,尤其是分子标记辅助育种领域。栽培研究:确定辽宁适宜豌豆一早熟玉米复种模式的生态区域,适宜该模式的豌豆、玉米品种。豌豆后作玉米、水稻节氮施肥计算方法。
3.3.3解决措施
以资源研究为基础。进行豌豆种质资源收集保存评价及创新利用研究,首先,通过资源调查鉴定和评价对资源进行分类,针对资源的不同特性通过远缘杂交、复合杂交、辐射诱变、分子生物等手段创新培育出新的育种资源材料,为新品种培育提供试材;基础性研究重点进行豌豆转基因再生体系及抗病虫遗传转化研究。以新品种选育为重点。开展杂交后代及核心亲本评价体系研究,建立实用有效的核心亲本库;根据资源特点和市场需求调整确定育种目标,融合常规育种、杂交育种、诱变育种及分子标记辅助育种等技术手段,选育出早熟、高产、鲜食专用豌豆新品种。促进辽宁豌豆产业发展。以栽培技术研究为配套。针对辽宁生态区域的特点,开展以豌豆为上茬的复种研究,重点开展豌豆一早熟玉米、豌豆一鲜食玉米、豌豆一蔬菜等高效复种模式的研究,包括上下茬作物品种的选择、病虫害防治、肥水一体化管理、豌豆后作物减氮增效等专项技术研究与集成。栽培研究的重点是豌豆后作物减氮增效。以服务产业为落脚点。搞好示范推广,开拓国内市场。使我们培育的品种能在辽宁乃至全国发挥更大的作用。
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