前沿科学问题 如何实现乡土植物种质资源收集必威、保存、创新及产业化？

　　必威为进一步加强科技前瞻研判，引领原创性科研攻关，打造学术创新高地，推进科技自立自强，中国风景园林学会根据中国科协统一部署，自2022年起面向全行业征集风景园林领域科技重大问题难题，立足当今国家战略和科学技术背景，提出了当前我国风景园林行业所面临的重大科学问题、工程技术难题和产业发展问题，引导广大风景园林科技工作者展开研究探索，引领科技创新趋势和科技攻关方向，推动风景园林行业高质量发展必威，服务国家科技创新。

　　近期，“中国风景园林学会”公众号开辟专栏，将陆续展开介绍2023年风景园林领域重大问题难题，希望大家持续关注学会的问题难题征集活动，踊跃投稿。

　　乡土植物是生物多样性的有机组成部分，是生态园林城市建设的重要载体之一，具有重要的生态功能和经济价值。乡土植物推广应用可促进生物多样性保护和城市生态系统的健康稳定，保障城市生态安全。乡土植物开发与应用对推动农业必威、林业、草业等相关领域的可持续发展具有重要的意义，保障我国植物种业“芯片”安全，重振我国“世界园林之母”的国际地位。但目前因乡土植物收集保护体系尚未建立、遗传信息缺失、研究基础薄弱、良种标准化繁育基地缺乏等问题，制约了乡土植物种质创制和开发利用，因此乡土植物一直未被作为城市绿地生态系统构建和景观品质提升的重要基础材料。故如何实现乡土植物种质资源的收集、保存、创新及产业化是当前亟待解决的问题。

　　中央办公厅 国务院办公厅印发的《关于进一步加强生物多样性保护的意见》中提到 “加强野生动植物种质资源保护和可持续利用，保障粮食安全和生态安全。提高种质资源品种改良生物技术水平，推进酿造、燃料、环境、药品等方面替代资源研发，促进环保、农业、医疗、军事、工业等领域生物资源科技成果转化应用”。《国务院办公厅关于科学绿化的指导意见》中指出，“加大乡土树种草种采种生产、种苗繁育基地建设力度，引导以需定产必威、订单育苗、就近育苗，避免长距离调运绿化种苗”。

　　我国地大物博，植物资源极其丰富，高等植物约3万种，有观赏价值的园林植物达6000种以上。然而城市园林绿化实际应用植物种类仅有约400余种，全国大多城市和地区的绿化景观同质化现象严重，生态区划产生一定程度的紊乱。较低的物种多样性指数使城市生态系统变得相对脆弱，应对气候变化及防灾避险的能力减弱，对城市生态系统的稳定性和景观品质带来较大影响。乡土植物作为城市生态系统的重要组成要素，在物种丰富度、生态适应性以及群落稳定性等方面，具有得天独厚、不可替代的优势。加大乡土植物的应用，对维护城市生态系统的稳定性及营造独特地域景观风貌，提升城市景观品质具有重要作用。

　　国外科研机构和企业已开展了乡土植物种质资源采集、鉴定、筛选和保存等一系列工作，尤其在种质资源收集和产业化应用方面值得借鉴。一是成立全国性大型种质资源库或种子库联盟，加强乡土植物种质资源的收集和保存。如美国国家植物种质资源库、英国皇家植物园（邱园）千年种子库和澳大利亚种子库联盟，通过种子、组织培养和超低温保存的方式，开展本地植物的收集工作，保存野生植物种质资源。目前，美国国家植物种质资源库已保存242个科2543个属15835个种593614份，居世界第一位。二是开展乡土植物种质创新工作，占领世界学术高地。早在18世纪，来自欧洲的“植物猎人”将四川、云南等地的乡土植物运往欧洲，通过繁殖以及培育新品种的方式改变了欧洲的园林和城市景观。如英国利用中国高山杜鹃杂交培育出众多栽培品种，成为公园、庭园植物配置不可或缺的种类，也占领了杜鹃花的学术高地，爱丁堡皇家植物园成为世界杜鹃花研究中心。原产中国的报春、绿绒蒿、卷丹、银杏、中华木绣球、郁金香、月季等乡土植物被带到欧美等国家，也陆续培育风靡全球的园艺观赏品种。三是欧美等国家苗木规模化生产及制种工艺成熟，在国际上近乎处于垄断地位。拜耳、科迪华两者销售额占据世界前20强的60%，并且拥有大部分核心专利技术。先正达（中国收购）、巴斯夫、利马格兰和科沃施四家企业的销售总额占世界前20强的26%，剩余14家企业，市场份额较小，仅占14%。中国现今的种业结构中，进口种子仍占据了相当大的份额。

　　我国乡土植物产业化面临的关键难点与挑战在于：一是缺乏顶层设计和政策引领，资金投入相对不足。乡土植物种质资源的保护是一项周期长且难以直接产生直接经济效益的基础公益性事业，在种质资源收集、资源库建设、研究评价等方面均需大量的资金支持。目前，国家尚未出台相应的配套政策和专项资金支持，导致国内已收集的乡土植物资源流失严重，乡土植物种质资源保护质量低。二是资源保护乏力，收集保存缺乏系统性。对于乡土植物种质资源的收集多集中在单一物种或者部分区域，缺乏乡土植物种质资源收集、保存及评价利用的相关行业标准与技术规范，缺乏相关的理论研究体系。三是乡土植物种质资源创新力不足。我国自主培育的乡土植物品种数量少、产量低、种子缺口巨大，远不能支撑我国生态环境特征复杂多样的城市建设需求。四是产业化基础薄弱，基础设施较差，产品质量不高。城市园林苗圃是城市绿化建设的“粮仓”，城市园林植物种类的单调首先缘于园林苗圃所提供的苗木单调。规模化、标准化乡土植物苗圃的缺失，导致苗木质量参差补齐，精品苗木一苗难求，严重制约了乡土植物在城市园林绿化中的推广应用。

　　研究乡土植物种质资源收集、保存、创新及产业化的意义有以下几点：一是有助于提高城市生物多样性，构建稳定的城市生态系统，保障城市生态安全。二是摆脱对进口种子的依赖，提高种业安全，促进行业建设良性发展。三是促进地方特色经济发展，提供就业机会，增加财政收入。四是展示地方文化与历史底蕴，营造具有地域文化特色、最富生命力的景观。

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