大豆分子模塊設(shè)計(jì)育種未來展望

大豆發(fā)展短板分析

大豆單產(chǎn)未有突破進(jìn)展，顯著低于其他主要作物。隨著育種技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)作物單產(chǎn)都有了不同程度的提高。美國(guó)農(nóng)業(yè)部（USDA）統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，自20世紀(jì)?60?年代至今，全球小麥、玉米和水稻單產(chǎn)都有了質(zhì)的提高。小麥平均單產(chǎn)從?40—50?公斤/畝提高到了約?350?公斤/畝，水稻從?130?公斤/畝左右提高到約?440?公斤/畝，玉米從?80?公斤/畝左右提高到約?400?公斤/畝。然而，大豆單產(chǎn)相對(duì)增長(zhǎng)緩慢，目前平均單產(chǎn)僅約?120?公斤/畝。

基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)落后，制約大豆科技創(chuàng)新的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。目前，國(guó)外已經(jīng)建立了若干與大豆相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，這些數(shù)據(jù)庫整合了大豆基礎(chǔ)研究的不同類型成果，例如?NCBI、Phytozome、SoyBase、SoyKB、Soy-TFKB、SoyDB?等。尤為重要的是，USDA?建立了完全免費(fèi)共享的種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫，其中涵蓋了所收集到的世界各地的大豆種質(zhì)資源、一系列的重組自交系、單片段替換系，多年多點(diǎn)的系統(tǒng)性狀考察及遺傳分析結(jié)果。這些數(shù)據(jù)庫的建立不僅最大限度地方便了其國(guó)內(nèi)相關(guān)科學(xué)研究，更重要的是通過數(shù)據(jù)整合得到了一系列的綜合信息，在促進(jìn)科學(xué)研究與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的同時(shí)，避免了一些重復(fù)性的工作。我國(guó)擁有世界上最為豐富的大豆種質(zhì)資源，大豆基礎(chǔ)科學(xué)研究也正在逐步趕超國(guó)際水平，然而，我們?cè)跀?shù)據(jù)共享方面與國(guó)外仍存在較大差距。

大豆研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入低于其他主糧作物?？傮w上看，大豆研究水平總體低于其他主要作物。我國(guó)對(duì)大豆研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入較少，是制約我國(guó)大豆科技創(chuàng)新的重要原因之一。對(duì)近?10?年國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)在水稻、小麥、玉米、大豆?4?種主要作物研究的資助金額統(tǒng)計(jì)表明，水稻獲得資助?17.65?億元，是資助金額最多的作物，明顯高于其他作物；玉米和小麥的資助金額接近，分別為?9.23?億元和?8.52?億元；大豆的資助金額最少，為?4.61?億元，僅為水稻資助金額的?26%。對(duì)?2016—2017?年國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃中“農(nóng)林科技”類項(xiàng)目的資助統(tǒng)計(jì)表明，水稻的資助項(xiàng)目數(shù)量最多，共獲得?9?項(xiàng)資助，合計(jì)資助金額為?4.05?億元；其次為小麥，共?8?項(xiàng)，金額為?2.85?億元；玉米和大豆的資助項(xiàng)目均為?4?項(xiàng)，但大豆的資助金額最少，僅為?0.89?億元。

大豆生產(chǎn)未來趨勢(shì)

我國(guó)大豆需求持續(xù)增加，缺口逐步加大。隨著人口的持續(xù)增長(zhǎng)，城鎮(zhèn)化建設(shè)的進(jìn)一步推進(jìn)，優(yōu)良耕地的不斷減少和膳食結(jié)構(gòu)的不斷升級(jí)，我國(guó)對(duì)糧食的剛性需求還將持續(xù)增加。如果我國(guó)大豆生產(chǎn)不能實(shí)現(xiàn)突破性進(jìn)展，那么在未來相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)的大豆消費(fèi)還將依賴進(jìn)口，并且進(jìn)口量還將繼續(xù)增加。咨詢公司High Quest Partners?預(yù)測(cè)，到?2020?年左右，世界大豆年產(chǎn)量需再增加?1?億噸才能滿足全球需求，而我國(guó)大豆消費(fèi)量將占全球總產(chǎn)量的?1/3。

增強(qiáng)大豆生產(chǎn)能力是解決我國(guó)大豆需求的根本途徑。目前，我國(guó)的進(jìn)口大豆主要來源于巴西、美國(guó)和阿根廷。然而，巴西和阿根廷的大豆種子基本來源于美國(guó)種業(yè)，所以從某種意義上講，我國(guó)大豆進(jìn)口?90%?以上受控于美國(guó)種業(yè)，這極大地影響了我國(guó)的大豆產(chǎn)業(yè)乃至糧食安全。一方面，大豆高進(jìn)口比例會(huì)導(dǎo)致我國(guó)食物結(jié)構(gòu)和供給的不穩(wěn)定。我國(guó)進(jìn)口大豆主要用于榨油和生產(chǎn)豆粕。豆粕在飼料生產(chǎn)原材料中所占的比例在?25%?左右，進(jìn)口大豆會(huì)影響?38?000?多萬噸飼料生產(chǎn)，進(jìn)而影響近億噸肉類生產(chǎn)。一旦國(guó)際形勢(shì)變化影響到大豆進(jìn)口，國(guó)內(nèi)消費(fèi)者對(duì)肉蛋油奶的需求必然得不到滿足。另一方面，大豆定價(jià)權(quán)完全掌控于國(guó)外。歷史上已有若干次因?yàn)榇蠖巩a(chǎn)量變化導(dǎo)致大豆價(jià)格劇烈波動(dòng)的情況，最明顯的包括2003—2004?年、2006—2008?年、2010—2012?年的大豆減產(chǎn)（甚至包括預(yù)期減產(chǎn)）。幾次產(chǎn)量變化都致使大豆價(jià)格在短期內(nèi)飆升?1—3?倍。

綜合而言，我國(guó)大豆目前的主要問題在于糧食生產(chǎn)能力不足與我國(guó)糧食總需求之間的矛盾。從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來看，增強(qiáng)大豆生產(chǎn)能力，是解決我國(guó)大豆需求、保障國(guó)家糧食安全的根本途徑。