中国农业科学院油料作物研究所（简称“油料所”）日前宣布，历经近30年努力，南方大豆遗传育种团队在国际上首次从大豆中克隆出抗大豆锈病基因，破解了大豆抗锈基因匮乏的世界性难题。在此背景下，走进位于武汉的中国农业科学院油料作物研究所，对南方大豆遗传育种团队进行了采访。在这里。可以看到中国领先的大豆科技成果，了解到中国大豆产业现状，也看到科研工作者如何利用新路径，助力中国大豆产业发展。
新中国成立以来大豆产量
为世界大豆植入“中国芯”
“南美洲是世界主要的大豆锈病发病区域之一，大豆种植面积超过10亿亩，每年锈病防治费用超20亿美元。”中国农科院油料所南方大豆遗传育种创新团队首席、国家大豆产业技术体系岗位科学家陈海峰研究员接受采访时表示，首先科普了什么是“大豆锈病”。大豆锈病是世界大豆最主要的病害，主要在巴西、美国、阿根廷等国家高温高湿的海洋性气候种植区暴发，严重威胁世界大豆生产。
中国农业科学院油料作物研究所大豆生物育种生长室，陈海峰正在观察大豆生物育种新材料生长情况。杨沙沙 摄
据介绍，南方大豆遗传育种创新团队从13000多份大豆资源材料中，筛选到对锈菌免疫的种质，首次从大豆中克隆出广谱持久抗大豆锈病基因Rpp6907，为大豆抗锈病育种提供了宝贵基因资源。目前该基因的相关知识产权已申请多国发明专利，相关成果发表在国际知名期刊《自然通讯》上。
陈海峰表示，目前中国大豆进口约60%来自南美洲，挖掘出具有中国自主知识产权的抗大豆锈病基因，能够为世界大豆植入“中国芯”，牢牢把握知识产权主动权，可从源头上保障国家粮食安全。2023年中国大豆进口量9941万吨，约占国内市场总量的82%。
中国大豆产业协会常务副会长卢林纲近日表示，我国大豆产业主要面临三方面挑战：一是种植成本高，二是单产水平低，三是进口大豆冲击。据统计，2023年中国大豆消费量1.2亿吨，位居世界首位。以总产计，中国仅为世界第四大大豆生产国，仅占全球5%左右，和消费量相比差距悬殊。
陈海峰表示，大豆是优质植物油脂和蛋白的重要来源，也是不可或缺的高蛋白饲料和工业原料。就食用油而言，大豆是中国重要的大宗油料作物之一，这方面我们可以用菜籽油、玉米油、棕榈油、花生油等多种植物油替代。但豆粕在养殖中却是难以替代的，豆粕蛋白质含量42.7%—45.3%，是理想的动物饲料，在猪鸡鸭饲料中占比20%—30%。目前全球豆粕年产量超过2.5亿吨，是世界第一大饲料蛋白来源，其中中国每年就消费7600余万吨。
“让人眼前一亮”
在油料所大豆生物育种生长室，陈海峰一边观察大豆生物育种新材料生长情况，一边介绍中国大豆经历的三个主要发展时期。新中国成立初期，农业生产快速恢复，大豆种植面积由1950年的1.24亿亩扩大到1957年的1.91亿亩。1958年到1978年，粮食供应紧张，种植结构发生较大调整，大豆种植面积下降到1.07亿亩，总产量回落至756万吨。1979年开始，随着家庭联产承包责任制的实行，大豆价格有所提高，种植面积开始波动增长。这个阶段，一批单产水平较高的大豆新品种培育成功，大豆单产于1993年首次突破100公斤/亩。
21世纪初，受进口大豆冲击，中国大豆产业处于低谷期，当时国内大豆相关科研人员，加上在校研究生，不过800人。
2008年，中国先后建立现代农业产业技术体系，启动大豆转基因新品种培育重大专项等科研项目，开展大豆育种联合攻关，极大提升大豆科技创新能力。
党的十八大以来，中央出台一系列扶持大豆生产的政策，大豆产量快速提升。2019年以来中央一号文件对大豆产业振兴作出工作部署。2022年初提出“国家大豆和油料产能提升工程”，实施了多项鼓励和推动大豆种植的政策，2022年大豆种植面积1.54亿亩，产量迈上2000万吨“新台阶”。
香港中文大学卓敏生命科学教授暨农业生物技术国家重点实验室主任林汉明，1997年从美国回到香港。当时，林汉明在美国西北大学已完成分子生物学博士学位，并在纽约大学进行博士后研究。林汉明回忆，1997年，他到中国内地走了一圈，发现大豆是从中国起源的很重要的农作物，当时很少有人研究大豆，最终他选择甘肃落地大豆研发成果。“我刚刚开始做大豆研究，当时主要的高价值论文都是欧美、澳大利亚等国家的学者发布的，但是这些年，我看到很多内地年轻人、各种内地团队陆续发出让人眼前一亮的基础科研文章。”林汉明这样表示。
如何提升大豆自给率
陈海峰表示，除了大豆抗锈病研究，南方大豆遗传育种创新团队在大豆育种领域也取得突破，选育出高产优质多抗大豆新品种中豆57、中豆63等。最近，湖北省公安县埠河镇1.2万亩连片种植的大豆新品种“中豆57”，亩产达276.1公斤，比全国平均单产高出一倍。
此外，大豆生物育种也是该团队重要研发方向。生物育种作为前瞻性、战略性国家重大科技项目，列入了国家“十四五”规划纲要，并提出要“加强农业良种技术攻关，有序推进生物育种产业化应用，培育具有国际竞争力的种业龙头企业”。
陈海峰介绍，以原孟山都、先锋等为代表的跨国公司生物育种经历了三代发展，第一代成功培育出耐除草剂大豆品种，第二代培育出耐除草抗病抗虫等转基因大豆品种，第三代品种则在前两代的基础上至少集合了2-3个目标基因。目前，中国大豆生物育种处于第一代和第二代之间，培育的主要是耐除草剂、抗病虫大豆品种。
如何破解大豆高度依赖进口的局面？林汉明表示，中国人口占全世界18%，耕地面积只占全球9%，在耕地不足的情况下，中国还要保护小麦、水稻、玉米等主粮的种植，大豆能够扩种的空间不大。在耕地不足的情况下，陈海峰认为，需要利用生物育种技术，培育突破性大豆新品种并集成高产高效生产技术，在提高单产上下功夫。
陈海峰表示，现在主要从两方面着手解决问题：一是进一步提高国内大豆产能，目前国产大豆年产量约2000万吨，占中国大豆消费总量17%左右，未来希望通过利用盐碱、滩涂、高寒、干旱等边际土地等扩种大豆，以及通过大豆玉米带状复合种植增加供给；二是提高大豆单产，将亩产130公斤提到200公斤，达到美国大豆的单产水平。“通过上述途径，中国大豆自给率能达到50%左右，同时我们要通过科技创新，抢占大豆种业制高点，提升中国在世界大豆产业上的话语权，保障中国大豆供给安全。”
卢林纲表示，在种植面积增加、科技进步的双重推动下，国产大豆产业产量也在持续增长。预计今年国产大豆总产将超过2000万吨，又是一个丰收年。
