美國種業(yè)調(diào)查

1、關(guān)于美國農(nóng)作物種業(yè)的考察報告2011年9月20日至30日，中國種子協(xié)會考察團赴美國衣阿華、密蘇里等地考察該國農(nóng)作物種業(yè)及跨國種子企業(yè)，先后訪問了美國種子貿(mào)易協(xié)會（ASTA）及孟山都、杜邦先鋒、先正達(dá)等跨國公司和部分中小企業(yè)，了解美國種業(yè)科研最新進(jìn)展，參觀跨國公司商業(yè)化育種實驗室、生物技術(shù)研發(fā)中心、種子生產(chǎn)加工機械及田間品種展示，并與種子企業(yè)及其育種科研人員進(jìn)行了座談交流，取得了一些考察成果和體會。1.美國農(nóng)作物種業(yè)基本情況美國農(nóng)業(yè)自然資源豐富，生產(chǎn)條件優(yōu)越，種植業(yè)規(guī)?；^(qū)域化、專業(yè)化、現(xiàn)代化水平高，有著名的玉米、小麥、大豆、棉花等作物生產(chǎn)帶，產(chǎn)業(yè)集中度，優(yōu)勢明顯，農(nóng)產(chǎn)品出口貿(mào)易量長期位居世界

2、第一，在世界農(nóng)業(yè)及國際農(nóng)產(chǎn)品市場的地位舉足輕重，這與其擁有發(fā)達(dá)的現(xiàn)代化種業(yè)密不可分。1.1種業(yè)發(fā)展歷程美國種業(yè)有200多年歷史。早在十八世紀(jì)末期，北美第一家經(jīng)營蔬菜種子的公司在費城成立，到1850年全美有種子公司40多家，主要經(jīng)營蔬菜、花卉和牧草種子。1883年美國種子貿(mào)易協(xié)會（ASTA）成立，將種子企業(yè)和經(jīng)銷商聯(lián)系起來，開始關(guān)注種子進(jìn)出口關(guān)稅、郵寄收費等具體問題，并在其后的100多年中不斷呼吁美國政府制定相關(guān)法規(guī)政策，積極推動科技進(jìn)步，參與開拓國際市場，對促進(jìn)美國種業(yè)發(fā)展發(fā)揮了重要作用，在世界種業(yè)乃至農(nóng)業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。二十世紀(jì)初，隨著雜交育種及雜種優(yōu)勢利用成功應(yīng)用于農(nóng)作物育種，192

3、6年華萊士創(chuàng)辦了世界第一家雜交玉米種子公司（即先鋒公司），一批私營種子企業(yè)也應(yīng)運而生，并陸續(xù)由蔬菜、花卉種子拓展到糧油作物。這些種子企業(yè)多數(shù)是規(guī)模較小的家庭經(jīng)營企業(yè)，鮮有育種研究，品種選育主要由公共科研機構(gòu)、農(nóng)業(yè)大學(xué)承擔(dān)。隨著美國植物專利法（1930年）、聯(lián)邦種子法（1939年）、植物品種保護(hù)法（1970年）等法律的頒布，很多種子公司開始增加育種投資，隨之引發(fā)了多次企業(yè)兼并擴張的熱潮。進(jìn)入九十年代以來，美國種業(yè)市場不斷增值，私營種子公司育種投入持續(xù)增加，并超過公共科研機構(gòu)研發(fā)投入。特別是一些農(nóng)化、制藥跨國企業(yè)涉足種業(yè)，展開了新一輪整合并購，先后形成了杜邦先鋒、孟山都、先正達(dá)等一批跨國種業(yè)集團，

4、在運作資本、經(jīng)營規(guī)模、研發(fā)能力、市場營銷等方面積累了雄厚的實力，加速了美國種業(yè)市場向幾大跨國企業(yè)聚集。與此同時，過去幾十年里美國種業(yè)技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，有力推動了美國農(nóng)作物產(chǎn)量成倍增長。1.2種業(yè)市場與企業(yè)現(xiàn)狀美國是世界種業(yè)第一大市場。據(jù)ISF統(tǒng)計，全美種子市場價值120億美元，占全球種子市場價值（420億美元）29%以上，位居世界第一。美國種子市場主要覆蓋玉米、大豆、棉花、蔬菜等作物。近十多年來，美國轉(zhuǎn)基因作物種子快速發(fā)展，目前全美90%以上的大豆、85%以上的玉米和棉花都是轉(zhuǎn)基因種子，但小麥、馬鈴薯、水稻等作物轉(zhuǎn)基因種子尚未釋放。商品種子基因?qū)＠夹g(shù)費占種子市值的30%-60%。以玉米種子為例

5、，每袋8萬粒的種子售價從100至350美元不等，售價350美元的種子基因?qū)＠M（含8種專利抗性基因）為200美元，約占種子價格60%（普通種子的基因?qū)＠M也在30%以上）?？梢姡绹N業(yè)市場增值主要源于基因等專利技術(shù)的應(yīng)用。據(jù)了解，目前全美涉及種子業(yè)務(wù)的企業(yè)有700多家，其中種子公司500多家，既有孟山都、杜邦先鋒、先正達(dá)、陶氏等跨國公司，也有從事專業(yè)化經(jīng)營的小公司或家庭企業(yè)，此外，還有種子包衣、加工機械等關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)企業(yè)200多家。前幾位跨國公司在美國的種子市場份額基本穩(wěn)定在75%左右，許多中小企業(yè)利用大公司授權(quán)自交系或?qū)⑹跈?quán)基因轉(zhuǎn)入自有品種，以其專業(yè)化、個性化、差異化優(yōu)勢，為一些農(nóng)民客戶提供長

6、期服務(wù)，也占有25%市場份額。2010年，孟山都銷售收入105億美元，其中種子及生物技術(shù)專利業(yè)務(wù)76億美元，除草劑業(yè)務(wù)29億美元；杜邦先鋒銷售收入315億美元，其中種子業(yè)務(wù)53億美元；先正達(dá)銷售收入116億美元，其中種子業(yè)務(wù)銷售收入28億美元。先正在的種子業(yè)務(wù)中，玉米和大豆約占58%，其他大田作物種子占23%，蔬菜種子占10%，花卉種子種苗占9%左右。1.3種業(yè)研發(fā)投入與分工二十世紀(jì)七十年代以前，美國種業(yè)以中小企業(yè)、家庭型公司為主，經(jīng)營規(guī)模小，總體實力弱，加上品種保護(hù)不力，這些企業(yè)無力投資育種研發(fā)。隨著實用專利、植物專利、品種保護(hù)三重知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系的逐步建立，激勵了私人企業(yè)投資，美國政府對育

7、種投入也做出相應(yīng)調(diào)整。1980年Stevebson-Wydler技術(shù)創(chuàng)新法規(guī)定，聯(lián)邦政府負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)化國家投入形成的科技成果并推動向地方政府和企業(yè)轉(zhuǎn)移。從七十年代到九十年代，私人企業(yè)育種研發(fā)投入增長220%以上，從1976年開始就一直超過公共機構(gòu)研究投入，占全美種業(yè)研發(fā)投入的60%以上。隨著先鋒、孟山都等跨國公司不斷兼并整合，企業(yè)育種研發(fā)投資占其銷售收入的比重提升到10%以上，種子企業(yè)在育種應(yīng)用研究領(lǐng)域已經(jīng)占主導(dǎo)地位。2010年，孟山都育種研發(fā)經(jīng)費達(dá)到12億美元，其中育種研究和生物技術(shù)各6億美元；先鋒公司育種研發(fā)投入10億美元；先正達(dá)育種研發(fā)投入4億美元以上。不僅各大公司積極投資常規(guī)育種、生物技術(shù)研

8、發(fā)，許多中小企業(yè)也紛紛增加投資，將授權(quán)專利技術(shù)轉(zhuǎn)入自有品種或利用授權(quán)自交系配組選育新品種。美國公立科研機構(gòu)、大學(xué)以及農(nóng)業(yè)部所屬試驗站體系逐步轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)和公益研究領(lǐng)域，主要從事種質(zhì)資源收集保護(hù)、種質(zhì)擴增及鑒定等基礎(chǔ)性工作，大學(xué)重點開展遺傳育種方法、基因及基因組學(xué)、生物信息學(xué)等前沿研究，種質(zhì)資源和技術(shù)成果一經(jīng)成熟，便逐步向種子企業(yè)轉(zhuǎn)移，服務(wù)于企業(yè)商業(yè)化研發(fā)，同時為企業(yè)培養(yǎng)研發(fā)人才。如隸屬于美國農(nóng)業(yè)部的中西部農(nóng)業(yè)試驗站（NCRPIS，）與衣阿華州立大學(xué)長期合作，建立了玉米、葵花、油菜等異花授粉植物種質(zhì)庫，通過實施玉米種質(zhì)擴增計劃，其玉米種質(zhì)2萬多個種群，可向全世界育種者免費提供。2011年，曾是美國乃

9、至世界玉米育種中心的衣阿華州立大學(xué)已全面停止玉米品種選育，完全轉(zhuǎn)入基礎(chǔ)理論研究領(lǐng)域。1.4主要法律制度美國種子立法最初源于1912年聯(lián)邦種子進(jìn)口法，該法案規(guī)定了種子凈度和雜草種子容許標(biāo)準(zhǔn)，防止進(jìn)口劣質(zhì)種子；1926年該法案修訂要求進(jìn)口種子必須染色，警示進(jìn)口種子可能不適合本地種植。1939年聯(lián)邦種子法（FSA）正式頒布，這是美國種業(yè)史上一部重要的綜合性法律。該法對農(nóng)作物和蔬菜兩類種子進(jìn)口、州際運輸和商業(yè)活動以及種子標(biāo)簽、種子廣告、發(fā)芽測試、劣質(zhì)種子損失測定及估價、雜草種子含量、質(zhì)量描述和樣本保存等作出規(guī)定，確立了標(biāo)簽真實性制度。該法歷經(jīng)1956年和1960年兩次修訂，又增加了對違法起訴和種子處理

10、化學(xué)藥名及危害說明等規(guī)定。除聯(lián)邦種子法外，美國絕大多數(shù)州都結(jié)合本地實際頒布了州種子法，對本地有關(guān)種子事務(wù)增加了管理規(guī)定，如種子仲裁、銷售許可等。許多州種子法強調(diào)種子要滿足本州需要的基本質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。為便于協(xié)調(diào)各州種子法，美國農(nóng)業(yè)部種子控制官員協(xié)會制定了“州統(tǒng)一種子法”，推薦各州采納，目前已被大多數(shù)州采納或采用大部分條款。聯(lián)邦種子法和州種子法都突出強調(diào)標(biāo)簽真實制度，保證農(nóng)戶正確選種。此外，1930年美國頒布植物專利法案（PPA），對無性繁殖植物品種提供了專利保護(hù)，保護(hù)期為17年。1952年普通專利法案將專利權(quán)擴展到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，將其定義為實用新型專利。1970年頒布植物品種保護(hù)法案（PVPA），對植物新

11、品種實行品種權(quán)保護(hù)，授予育種者以品種權(quán)并給予18年保護(hù)期。上述三部法為美國種業(yè)構(gòu)建了完備的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)制度，保護(hù)了育種者和企業(yè)合法權(quán)益，調(diào)動了投資育種研發(fā)的積極性。1946年農(nóng)業(yè)市場法案（AMA）對種子標(biāo)準(zhǔn)制定和質(zhì)量認(rèn)證作出要求，規(guī)定了農(nóng)業(yè)部門在種子管理中的執(zhí)法職責(zé)、程序以及執(zhí)法部門間合作等，規(guī)范了種子管理行為。1.5種子管理體系美國種子管理體系分政府管理和行業(yè)管理兩類。政府管理由聯(lián)邦政府和州政府兩級管理。農(nóng)業(yè)部代表聯(lián)邦政府依法行使種子管理，執(zhí)行機構(gòu)有農(nóng)產(chǎn)品市場服務(wù)局（AMS）、動植物檢驗局（APHIS）。AMS負(fù)責(zé)種子出口和州際貿(mào)易質(zhì)量檢驗（自愿收費）、種子認(rèn)證（自愿收費）、新品種保護(hù)及品種

12、名錄、種質(zhì)基因保存等；APHIS負(fù)責(zé)種子進(jìn)出口及州際貿(mào)易檢疫。政府管理特別強調(diào)標(biāo)簽真實性，標(biāo)簽注明質(zhì)量必須與實際質(zhì)量相符，但并不強制執(zhí)行種子質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)，倡導(dǎo)種子質(zhì)量認(rèn)證，對商業(yè)化推廣的品種不要求審定或注冊。各州農(nóng)業(yè)部門設(shè)立種子管理機構(gòu)，代表州政府依法行使種子管理職責(zé)，負(fù)責(zé)監(jiān)督本州生產(chǎn)和銷售種子的質(zhì)量，檢查質(zhì)量認(rèn)證證書，規(guī)范企業(yè)生產(chǎn)銷售行為，查驗種子及標(biāo)簽真實性，行使違法處罰權(quán)力，并對有關(guān)種子糾紛進(jìn)行仲裁等。州種子管理工作重點是執(zhí)法監(jiān)督。無論是聯(lián)邦政府還是州政府不僅有管理職責(zé)，還有服務(wù)和投資等職能。政府投資僅限于基礎(chǔ)性、公共性、非營利性建設(shè)和種質(zhì)資源保護(hù)項目等，不投資具體企業(yè)，也不資助品種選育

13、，政府與企業(yè)無隸屬、產(chǎn)權(quán)及經(jīng)濟利益關(guān)系。美國種子行業(yè)管理組織化程度很高，大多數(shù)品種選育、種子生產(chǎn)和銷售企業(yè)都有自己的協(xié)會，協(xié)會主要職能是提供技術(shù)和信息服務(wù)，強化行業(yè)自律。最重要的行業(yè)組織是美國種子貿(mào)易協(xié)會（ASTA）和官方種子認(rèn)證機構(gòu)協(xié)會（AOSCA）。ASTA成立于1883年，目前有700多個企業(yè)會員，主要為會員提供品種選育、種子生產(chǎn)銷售等方面技術(shù)和信息服務(wù)，游說國會議員完善種子立法，促進(jìn)國際貿(mào)易。AOSCA由各州種子認(rèn)證機構(gòu)組成，也吸收了加、澳、新、智等國外官方認(rèn)證機構(gòu)，目前有50多個成員，主要制定質(zhì)量最低標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證程序，實施種子質(zhì)量認(rèn)證，宣傳推廣高質(zhì)量認(rèn)證種子。2.跨國公司商業(yè)化育種及發(fā)

14、展趨勢考察團重點考察了孟山都、先鋒及先正達(dá)三大跨國公司商業(yè)化育種體系及其最新研發(fā)進(jìn)展。2.1商業(yè)化育種基本模式三大跨國公司商業(yè)化育種結(jié)構(gòu)及主要流程，雖然相互區(qū)別、各有所長，但其模式基本類似，一般由育種目標(biāo)決策、種質(zhì)資源利用、育種技術(shù)研發(fā)、生物信息處理、田間測試評價、生產(chǎn)與市場反饋等模塊組成。2.1.1育種目標(biāo)決策系統(tǒng)。是商業(yè)化育種的中樞，決定其研發(fā)理念和發(fā)展方向，對其主要研發(fā)產(chǎn)品、實現(xiàn)途徑和技術(shù)路線等進(jìn)行頂層設(shè)計。一般由少數(shù)具備豐富育種理論和經(jīng)驗的高層人士組成。2.1.2種質(zhì)資源利用系統(tǒng)。是商業(yè)化育種材料的基礎(chǔ)，決定商業(yè)化育種品種的遺傳背景，對具有遺傳多樣性的種質(zhì)材料進(jìn)行精確鑒評和分類管理，為

15、育種研發(fā)提供帶有目標(biāo)性狀、特質(zhì)基因等優(yōu)異種質(zhì)材料。2.1.3育種技術(shù)研發(fā)系統(tǒng)。是商業(yè)化育種體系的核心模塊，技術(shù)含量最高，通常由常規(guī)育種、分子標(biāo)記輔助育種、基因?qū)＠夹g(shù)研發(fā)三部分組成。以常規(guī)育種技術(shù)為主線，分子輔助育種可替代部分田間試驗，大幅增加育種試驗規(guī)模，顯著提高育種效率，基因研發(fā)為常規(guī)育種定向提供目標(biāo)基因性狀、專利技術(shù)產(chǎn)品。2.1.4生物信息處理系統(tǒng)。是商業(yè)化育種遺傳信息的管理平臺。通過智能化信息技術(shù)，能夠高效分析和處理海量的生物遺傳信息，并在全體系實施共享，可大幅度提高對大量中間材料的鑒別、篩選和分類管理能力。2.1.5田間測試評價系統(tǒng)。是商業(yè)化育種中試產(chǎn)品的評估依據(jù)。在多個地點不同氣候

16、、土壤等生態(tài)類型條件下，對商業(yè)化育種中試產(chǎn)品進(jìn)行田間小區(qū)種植，測試選育品種的綜合表現(xiàn)，評估其商業(yè)化推廣的價值。2.1.6生產(chǎn)與市場反饋系統(tǒng)。是商業(yè)化育種體系的反饋調(diào)控機制。針對特定推廣區(qū)域生產(chǎn)和市場需求，對育種目標(biāo)、技術(shù)路線、研發(fā)產(chǎn)品特性等進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，使其更好適合目標(biāo)區(qū)域生產(chǎn)和市場，以及商業(yè)化推廣的要求。2.2跨國公司商業(yè)化育種的主要特點2.2.1確立以市場需求為導(dǎo)向的育種目標(biāo)。在育種理念上，跨國公司商業(yè)化育種的目標(biāo)并不單純追求豐產(chǎn)性狀指標(biāo)，而是更注重強化抗病蟲、抗旱等抗逆性狀，以提高品種穩(wěn)產(chǎn)性；注重農(nóng)藝措施的改進(jìn)，如抗除草劑、耐密植、養(yǎng)分高效利用等，使育種目標(biāo)更符合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和市場需求。為此

17、，從種子生產(chǎn)、推廣到市場營銷等人員都能參與育種研發(fā)過程，對育種決策發(fā)揮重要作用。如先鋒公司的生產(chǎn)和市場人員可自始至終參與品種選育，優(yōu)先選擇具有更好商業(yè)化開發(fā)前景的品種組合，育成品種有明確的推廣區(qū)域和市場定位，針對性和指向性很強。2.2.2收集全球多樣化的種質(zhì)資源?？鐕痉浅Ｖ匾暿占头e累種質(zhì)資源，通過政府部門和遍及全球的分支機構(gòu)從世界各地廣泛收集種質(zhì)資源，尤其是含有特質(zhì)性狀的優(yōu)異種質(zhì)和野生資源，一方面篩選目標(biāo)性狀的專利基因資源，另一方面擴充種質(zhì)材料遺傳基礎(chǔ)。孟山都已從一些野生或特質(zhì)種質(zhì)中挖掘出許多專利基因，先鋒公司通過80多年研究積累，已擁有全球60%以上的玉米種質(zhì)資源，先正達(dá)公司通過大量收

18、購種子企業(yè)，迅速擴大種質(zhì)資源擁有量。同時，跨國公司對分布于各地的種質(zhì)資源可在統(tǒng)一管理平臺上實行集中分類管理，整個研發(fā)體系內(nèi)實現(xiàn)規(guī)范交流和共享，育種家可使用來自世界各地的種質(zhì)資源。2.2.3尋求現(xiàn)代生物科技的最新成果。為更好地支撐商業(yè)化育種，跨國公司也越來越重視上游相關(guān)領(lǐng)域基礎(chǔ)性研究，廣泛與世界各地的科研機構(gòu)或大學(xué)合作，其商業(yè)化育種研發(fā)不斷向種質(zhì)創(chuàng)新、基因發(fā)掘、分子標(biāo)記、遺傳分析、生物信息處理等基礎(chǔ)研究領(lǐng)域延伸。先鋒公司分別建立了玉米、大豆等種質(zhì)資源分子遺傳信息分析模型。同時，跨國公司密切跟蹤生物科技前沿領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展，對取得突破或技術(shù)方法成熟的成果，通過項目資助、技術(shù)轉(zhuǎn)讓等方式迅速承接，為

19、己所用。據(jù)了解，孟山都等公司都已經(jīng)積累了大量的專利基因和技術(shù)儲備。2.2.4運用現(xiàn)代自動化的技術(shù)手段。無論是實驗室操作還是田間作業(yè)，跨國公司都設(shè)計和采用各種現(xiàn)代自動化控制的分析儀器和機械設(shè)備，極大地提高了育種實驗規(guī)模和研發(fā)效率。孟山都（安克尼）SNP分子標(biāo)記實驗室，從籽粒激光切削取樣到DNA提取、引物加注、PCR擴增、生物信息讀取、目標(biāo)樣品選擇等實現(xiàn)了全程自動化，實驗室內(nèi)全部由機器人操控，每天可完成數(shù)百萬個樣品分子標(biāo)記測試和海量信息采集分析任務(wù)，實現(xiàn)了大規(guī)模、高通量、全自動基因型分析鑒定和篩選。先正達(dá)（斯萊特）育種研發(fā)基地，自行設(shè)計改裝的玉米田間小區(qū)收獲測產(chǎn)設(shè)備，每臺每小時收獲500個試驗小區(qū)

20、，并準(zhǔn)確獲取產(chǎn)量等數(shù)據(jù)，可保證該基地23萬個小區(qū)在10多天內(nèi)及時收獲。2.2.5建立廣泛覆蓋的試驗網(wǎng)絡(luò)?？鐕驹谌蚪賯€國家建立育種研發(fā)中心或試驗站，如孟山都全球育種試驗站有180多個，先鋒公司有126個，并以這些研發(fā)中心為依托，廣泛布局試驗點，開展大規(guī)模育種材料篩選和品種適應(yīng)性試驗，所有試驗數(shù)據(jù)與公司總部實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)共享，所有試驗站均可利用。據(jù)了解，先鋒公司在全球設(shè)立育種試驗點1000多個，每年測試育種組合上百萬個，試驗小區(qū)200多萬個。每個雜交組合在商業(yè)化推廣前至少經(jīng)過150多個試驗點和200多個不同地區(qū)農(nóng)民的種植測試評價，確保適合當(dāng)?shù)胤N植。2.2.6擁有精干高效的研發(fā)團隊?？鐕窘⒑?/p>

21、推行矩陣型、標(biāo)準(zhǔn)化、自動化、信息化大規(guī)模商業(yè)育種程序，擁有高素質(zhì)育種研究團隊，實行程序化、流水線式（pipeline）管理機制。研發(fā)崗位和人員分工精細(xì)，銜接緊密，不論是實驗室研究還是田間操作，從試驗設(shè)計、實施到數(shù)據(jù)采集、分析及目標(biāo)篩選等環(huán)節(jié)都高度專業(yè)化，每個崗位配有專業(yè)研發(fā)人員，軟件工程師研制了先進(jìn)的試驗數(shù)據(jù)分析和管理軟件系統(tǒng)，實行計算機管理，確保育種研發(fā)程序化和標(biāo)準(zhǔn)化，既能保證極高的育種效率，又能穩(wěn)定研發(fā)體系和團隊，即使人員變動也不會影響研發(fā)工作進(jìn)展。據(jù)了解，三大跨國公司都有數(shù)千人以上育種研發(fā)人員，大多有高學(xué)歷專業(yè)背景。2.3商業(yè)化育種的最新進(jìn)展隨著跨國公司商業(yè)化育種不斷發(fā)展，許多新的育制種

22、技術(shù)和優(yōu)良品種已逐步推向生產(chǎn)應(yīng)用，一些更加先進(jìn)的育制種技術(shù)正在取代原有技術(shù)，育種規(guī)模和效率、生產(chǎn)成本、產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)勢愈發(fā)明顯。2.3.1雄性核不育制種（SPT）技術(shù)。為進(jìn)一步降低制種成本，先鋒公司采用轉(zhuǎn)基因方法成功解決了玉米雄性核不育自然保持難題，開發(fā)出玉米雄性核不育制種（SPT）技術(shù)，既可免除人工或機械去雄程序，又克服了細(xì)胞質(zhì)雄性不育受葉斑病害、育性恢復(fù)等缺陷困擾，制種成本和風(fēng)險大幅降低，制種質(zhì)量顯著提高。該項突破性技術(shù)將會改變現(xiàn)有玉米雜交制種模式，主要原理是：在雜合恢復(fù)系導(dǎo)入一個與可育基因緊密連鎖、與不育基因不連鎖的致死基因，產(chǎn)生11可育和不育兩種花粉，自交后代一半為不育系、另一半為保持系

23、，再利用常規(guī)育種將一個紅色果皮帶熒光基因與可育基因緊密連鎖，即保持系籽粒為紅果皮帶熒光，不育系為普通黃色，可通過色選機將不育系籽粒與保持系完全分開，生產(chǎn)純合的不育系。該技術(shù)于2011年6月被USDA解除轉(zhuǎn)基因管制審批。此外，SPT技術(shù)還進(jìn)一步拓寬雜種優(yōu)勢利用配組親本的選擇范圍，對未來育種研究帶來深刻影響，值得重視和關(guān)注。2.3.2分子標(biāo)記（SNP）輔助育種。SNP（單核苷酸多態(tài)性）作為第三代分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)，隨著DNA芯片技術(shù)的發(fā)展，已成功應(yīng)用于玉米、大豆等作物分子輔助育種。孟山都、先鋒、先正達(dá)等公司均大規(guī)模應(yīng)用了SNP分子標(biāo)記輔助選擇，研制了大量SNP引物，自行設(shè)計制造的籽粒切削取樣、D

24、NA提取、引物加注、PCR擴增、數(shù)據(jù)讀取及分析選擇全程現(xiàn)代化的流水線設(shè)備，實現(xiàn)了種質(zhì)和中試材料遺傳信息的全自動化分析，用于研究產(chǎn)量、抗逆、農(nóng)藝等性狀基因發(fā)現(xiàn)、精準(zhǔn)測序和識別選擇，幫助育種家優(yōu)選目標(biāo)材料，提高了選擇效率。由于目標(biāo)性狀可能涉及很多SNP位點，必須篩選出恰當(dāng)?shù)腟NP位點并研制相應(yīng)引物，才能啟動分子標(biāo)記輔助育種流程。因此，SNP引物精準(zhǔn)研發(fā)是分子標(biāo)記輔助育種的關(guān)鍵。目前，跨國公司用來做基因發(fā)現(xiàn)和輔助育種使用的芯片包含5.6萬個SNP突變位點，年內(nèi)可能推出100萬突變位點的玉米芯片。由于這些SNP引物知識是企業(yè)的商業(yè)秘密，不對外公開，如果僅有現(xiàn)代化硬件設(shè)備，但不具備基因發(fā)現(xiàn)和研制SNP引

25、物的技術(shù)能力，也不可能啟動大規(guī)模分子標(biāo)記輔助育種。只有集中研制足夠多的SNP引物，才能實施分子標(biāo)記輔助育種。2.3.3新推出的新品種?？鐕久磕甓寄芡瞥鲂碌膬?yōu)良品種，目前仍以抗蟲、抗除草劑、抗旱品種為主。先鋒公司2011年推出了玉米非轉(zhuǎn)基因抗旱品種AQUAmaxT和轉(zhuǎn)內(nèi)源基因耐旱品種Drought Tolerance ，目前正在研發(fā)轉(zhuǎn)外源基因的抗旱品種。為有效降低雜草、蟲害抗藥性，有些品種已轉(zhuǎn)入兩種以上抗除草劑或抗蟲的多價基因，不同除草劑或殺蟲劑輪流施用，避免超級雜草、蟲害發(fā)生。先正達(dá)在美發(fā)布了具有廣譜抗蟲效果的轉(zhuǎn)基因玉米新品種Viptera，該品種將7-8種抗蟲基因復(fù)合后產(chǎn)生一種抗蟲蛋白，

26、可抗玉米一生14種地上或地下蟲害?？购灯贩NArtesian是利用“基因圖譜”專利技術(shù)和常規(guī)育種，定向選育的非轉(zhuǎn)基因品種，目前正在研發(fā)轉(zhuǎn)基因的二代抗旱品種。先正達(dá)還大量投資研發(fā)用于提取燃料乙醇的專用品種。孟山都以轉(zhuǎn)基因育種見長，新上市的有8價轉(zhuǎn)基因（3個抗地上害蟲、3個抗地下害蟲、2個抗除草劑）玉米品種Smartstax，該公司計劃未來的轉(zhuǎn)基因品種可能含20多個外源基因，包括多種抗蟲、抗除草劑、抗旱、N肥利用、高產(chǎn)等性狀基因。孟山都一代單價基因抗旱品種（少于500mm降雨地區(qū)）已提交USDA審批，預(yù)計2013年上市，目前正在研發(fā)二代多價基因抗旱品種。據(jù)了解，孟山都已研發(fā)出3價抗除草劑（草甘磷、草

27、胺磷、滅草威）以及多價抗蟲、抗旱、N肥利用、高產(chǎn)等性狀基因產(chǎn)品，正在玉米、大豆、棉花等作物上應(yīng)用。3.幾點啟示美國之所以成為世界種業(yè)強國，與其擁有象孟山都、先鋒等一流的跨國種業(yè)集團，分工明確的現(xiàn)代種業(yè)創(chuàng)新體系，先進(jìn)高效的商業(yè)化育種模式等是分不開的。對比我國種業(yè)發(fā)展情況，盡管兩者的發(fā)展階段、基礎(chǔ)和環(huán)境不同，但仍有許多方面值得我們學(xué)習(xí)借鑒。 3.1種業(yè)發(fā)展必須堅持種子企業(yè)的主體地位。美國種業(yè)200多年發(fā)展的實踐表明，企業(yè)強則種業(yè)興，美國種業(yè)不斷發(fā)展的過程也是種子企業(yè)不斷強大的過程。在早期發(fā)展階段（20世紀(jì)五、六十年代以前），美國種業(yè)也是小規(guī)模企業(yè)占主導(dǎo)，發(fā)展速度遲緩。由于源自歐亞發(fā)達(dá)和新興國家經(jīng)濟

28、崛起的壓力，美國提出了國家創(chuàng)新戰(zhàn)略計劃，千方百計讓企業(yè)成為技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化的主體，為此建立了涵蓋廣泛、強力約束的技術(shù)創(chuàng)新和專利保護(hù)法律體系，并從科研投入、稅收激勵、吸引人才等方面給予政策支持，通過知識產(chǎn)權(quán)和貿(mào)易規(guī)則維護(hù)本國企業(yè)利益，促進(jìn)企業(yè)不斷兼并重組，使其長期保持在全球經(jīng)濟中的主導(dǎo)地位，這已成為美國政府與企業(yè)的共同戰(zhàn)略。從國際種業(yè)發(fā)展實踐看,企業(yè)是國家種業(yè)發(fā)展的主要載體, 扶持企業(yè)壯大是強大國家種業(yè)的必由之路，必須堅持和鞏固企業(yè)的主體地位。美國種業(yè)正是因為有孟山都、先鋒等實力超強的跨國公司，不僅支撐了本國農(nóng)業(yè)發(fā)展，對全球農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展也產(chǎn)生重大影響。3.2企業(yè)做大做強必須堅持育繁推一體化的方

29、向?？v觀排名前幾位的跨國公司，盡管發(fā)展軌跡大相徑庭，企業(yè)優(yōu)勢和特點亦不盡相同，但都是堅持“育、繁、推一體化”的發(fā)展模式。從育種研發(fā)、繁育制種、營銷管理和推廣服務(wù)，跨國公司擁有“從上游技術(shù)研發(fā)、中游產(chǎn)品物化和下游價值實現(xiàn)”一套功能完整、銜接緊密、運轉(zhuǎn)高效的產(chǎn)業(yè)鏈條，企業(yè)只有通過這個產(chǎn)業(yè)鏈才能將潛在的科技創(chuàng)新理念轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的商業(yè)市場價值，實現(xiàn)利潤最大化。從育繁推內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，通過上游品種研發(fā)為下游推廣服務(wù)提供源源不斷的創(chuàng)新性技術(shù)產(chǎn)品，同時下游推廣服務(wù)與生產(chǎn)實際結(jié)合緊密，可將生產(chǎn)實際需求直接反饋到育種研發(fā)，及時優(yōu)化調(diào)整育種目標(biāo)和方向，研發(fā)適合要求的新品種、新技術(shù)。這也是孟山都由一個純粹技術(shù)型公司逐步發(fā)

30、展為育繁推一體化跨國公司的重要原因之一。這些跨國公司不僅有強大的研發(fā)實力、雄厚的資金和人才優(yōu)勢，還有成熟的市場策略、運作技巧和科學(xué)的管理能力。特別是在市場競爭日益加劇的今天，種業(yè)發(fā)展更加依賴于科技進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新，種子企業(yè)只有實行育繁推一體化，才能更好地開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)和廣闊商業(yè)化前景的優(yōu)良品種，以品種優(yōu)勢帶動產(chǎn)品優(yōu)勢，進(jìn)而形成企業(yè)優(yōu)勢，實現(xiàn)做大做強的發(fā)展目標(biāo)。3.3商業(yè)化育種必須堅持常規(guī)育種與生物技術(shù)并重?？鐕镜纳虡I(yè)化育種體系基本是由常規(guī)育種和生物技術(shù)兩大領(lǐng)域構(gòu)成，而且以常規(guī)育種為基礎(chǔ)，通過生物技術(shù)提供手段和專利產(chǎn)品。先鋒公司以常規(guī)育種著稱，培育了世界上第一個玉米雜交種，具有近百年的

31、常規(guī)育種基礎(chǔ)和經(jīng)驗，盡管如此還是借助生物技術(shù)，進(jìn)一步強化常規(guī)育種。孟山都公司的生物技術(shù)始終世界領(lǐng)先，但因常規(guī)育種薄弱，曾一度成為其發(fā)展瓶頸，直至收購了迪卡、岱字棉、侯頓等以常規(guī)育種見長的公司，才彌補了育種研發(fā)的缺陷，真正步入快速良性發(fā)展軌道。目前，大規(guī)模常規(guī)育種仍是各大公司研發(fā)投入的重點，先鋒公司每年常規(guī)育種投資5億多美元，孟山都公司投入6億美元，均占研發(fā)總投入的50%以上。美國水稻技術(shù)公司及拜耳作物科學(xué)的雜交水稻研究仍以傳統(tǒng)常規(guī)育種為主，輔之分子標(biāo)記輔助選擇。跨國公司開發(fā)SNP分子標(biāo)記技術(shù)主要服務(wù)于常規(guī)育種，目的是提高育種效率和速度。如果沒有常規(guī)育種的好品種為載體，再好的基因性狀也很難發(fā)揮作用。因此，生物技術(shù)只能服務(wù)于常規(guī)育種，絕不能替代常規(guī)育種。4.有關(guān)建議總體看，中美兩國種業(yè)的差距體現(xiàn)在種子產(chǎn)業(yè)鏈的整體性差距，尤其是種子企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新能力的差距更大。當(dāng)前，我國正在加快推進(jìn)現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展，非常有必要學(xué)習(xí)借鑒美國種業(yè)發(fā)展中的有益經(jīng)驗，盡快提升我國種業(yè)和種子企業(yè)綜合實力，在國際種業(yè)競爭中占據(jù)主動。4.1加大基礎(chǔ)性公益性研發(fā)