海南热带农业科技创新

文/海南省科学技术厅农村处

“热带”赋予了海南农业鲜明的特色。围绕党中央、国务院及省委、省政府关于“三农”工作的决策部署和海南自由贸易港建设要求，海南加快推进农业科技进步，打造热带特色高效农业“王牌”产业，以科技创新支撑引领热带特色农业高质量发展。

加强热带农业科研攻关部署

自2016年以来，围绕热带农业和种业创新重大关键技术，坚持问题导向和目标导向，先后组织实施了“槟榔黄化灾害防控及生态高效栽培关键技术研究与示范”“胡椒提质增效生产关键技术研究与集成应用”“海南海洋离岸大型网箱养殖产业园区关键技术集成示范应用”“夏秋季设施渡淡蔬菜生产关键技术研究与示范”“海南芒果、柑橘品质提升关键技术研究与示范”等15个省重大科技计划热带特色高效农业项目；聚焦新品种培育、优良品种选育、高效栽培、病虫害防控、绿色健康养殖、农副产品加工等领域，组织实施了306个省重点研发计划现代农业项目，解决了一批农业生产技术问题，促进了农业增效，农民增收。

据不完全统计，依托项目，攻关和集成了自动化割胶装备、槟榔黄化灾害防控及生态高效栽培、芒果柑橘品质提升、主要水果和瓜菜减肥减药、深远海网箱养殖等300多项先进技术，选育和推广了高产矮化椰子、早熟特高产橡胶、热带睡莲等优质新品种100多项，申请专利近200件。

构建热带农业科技创新体系

基本建立起学科齐全、功能完备、特色鲜明的热带农业科技创新体系。中国热带农业科学院、中国农业科学院、中国水产科学研究院、中国科学院、海南大学、海南省农业科学院等科研机构在海南省建有省部级以上科技平台114个，种质资源库（圃）19个，野外观测台站8个，大型仪器设备400多台套，“热带农业科技创新中心”国家重大科技基础设施已基本成型。聚集热带农业、深蓝渔业等领域专业技术人才3000余人，其中高级职称人数近1500人，国家级人才400多人，国家现代农业产业技术体系首席科学家3人和岗位科学家50人。涉及天然橡胶、木薯、香蕉等作物领域，以及热带农业生物技术、植物保护、土壤肥料、农产品加工、深蓝渔业和信息技术等学科领域，形成了学科门类较为齐全的人才支撑队伍。

注重热作基础性工作

国以农为本，农以种为先，种以资源为根，种质资源是农业的根本。热带作物种质资源的收集保存、鉴定评价和管理体系建设等取得较大成效。2019年6月，科技部、财政部正式批准成立国家热带植物种质资源库，标志着热带植物种质资源的保护与开发利用作为一个独立领域被纳入国家战略，开启了新的发展阶段。该资源库构建了以种质库集中保存与种质圃适度分布相结合的保存体系，汇聚和整合南方7省区2个国家中期库（备份库）、25个种质圃，4万多份种质资源，保存量居世界第一位，解决了我国热带作物资源储备不足、优异资源匮乏等问题。构建了种质资源保存、基础技术标准、基础工作三大体系，推动了热作种质资源工作科学化、规范化和现代化发展。强化种质挖掘利用，系统评价种质资源，筛选和创制出优异种质3000多份，为热作产业创建和升级奠定了基础。

强化热带农业基础研究

初步创建了热带农业基因组学、蛋白质组学、代谢组学与天然产物化学以及主要热作遗传转化技术等核心技术平台，全面提升了相关学科的创新能力，在木薯、橡胶树、椰子及香蕉B基因组测序与注释，香蕉枯萎病基因密码破译，橡胶树产排胶机理等领域取得了重要进展。

热带作物基因组学方面，完成了橡胶树、木薯、甘蔗、香蕉B基因组、菠萝、椰子、胡椒等10余种重要热带作物的全基因组测序与注释，预测基因模型和主要结构基因序列，创建了基因组学数据库，为主要热带作物的基因挖掘和分子育种奠定了基础。

热带作物基因工程与生物技术方面，建立了甘蔗、番木瓜、木薯、香蕉、橡胶等重要热带作物的遗传转化体系，应用于基因功能验证和具有经济价值突变体的创制，获得了一批抗除草剂、抗旱、抗病、抗虫和高糖分的甘蔗转基因株系。

基因组选择育种技术方面，创建了一种基因组简化重测序的方法-AFSM，获得国家发明专利该方法低成本、高通量，一次性解决大群体的基因型分析，同时检测群体的甲基化位点，为结合表型分析挖掘物种遗传变异的基因差异提供了新的工具，迄今应用于橡胶树、麻风树、马铃薯、可可等20余种作物的大群体基因型及甲基化分析。

热带农业微生物及基因工程方面，从热带地区收集、鉴定并保藏功能微生物、大型真菌总计1万余份，鉴定出100余属600余种，发表新种26个，中国新记录种35个。

热带农业分子病毒学方面，鉴定出甘蔗花叶和线条花叶病毒、槟榔坏死环斑和梭斑病毒、番木瓜环斑和畸形花叶病毒、香蕉束顶病毒等热带重要特色果蔬和经济作物DNA和RNA病毒30余种，建立了适合实验室和田间检测应用的病毒检测技术，完成了多个病毒全基因组测序和序列分析及遗传变异研究，建立了快速构建侵染性cDNA克隆的方法，利用RNA干扰、双链RNA分解酶基因、基因编辑等策略创建了甘蔗和番木瓜抗病毒新种质。

支撑热带农业快速发展

经过70多年的发展，热带作物产业迅速发展，从无到有，从零星化到产业化，形成了多种热带作物产业体系，热带农业科技对热带作物产业可持续发展发挥了重要的支撑作用。

支撑国家战略产业——天然橡胶产业建立和发展。构建良种培育和割胶技术体系。突破形成北纬18°～24°大面积植胶技术，种植面积已占世界植胶面积的第四位，产量也占世界第四位，是世界上唯一在纬度最北范围内大面积种植成功的国家。先后培育出热研73397、热研879等主栽品种，创建了“诱导愈伤反应”“动态平衡反馈调控”等产排胶理论，建立起减刀、浅割、增肥、产胶动态分析、全程连续递进刺激割胶、低浓度短周期刺激割胶、复方乙烯利刺激割胶等割胶技术体系。研发了国产高性能特种工程专用胶，打破了国产天然橡胶不如进口天然橡胶的论断。

支撑世界主粮作物——木薯产业发展。先后选育出华南205、华南124、华南5号（高产高淀粉）、华南9号（鲜食）、华南14号（耐采后腐烂）、华南16号（适合机械化采收）等具有自主知识产权的新品种15个，占我国同期选育、推广木薯新品种的90%以上，使全国木薯品种更新两代。华南系列品种在我国木薯区保持覆盖率80%以上，实现了我国木薯产业发展主栽品种良种化。研发出鲜木薯淀粉“高粉、高提、多储”加工新工艺，形成年产值200亿元的木薯加工产业。

支撑主要热带水果香蕉、芒果、荔枝产业提质增效。香蕉产业。创建“体细胞诱变-突变单株－突变株系－新品种”技术体系，选育出巴西蕉、南天黄、宝岛蕉、巴贝多、“热粉1号”、海贡蕉等多个优良新品种，其中巴西蕉、南天黄是主栽品种，推广面积占全国的70%，显著提高了我国香蕉产业的良种覆盖率。建立了香蕉组培苗快繁技术体系和病毒检测技术，研发了以高效施肥、双膜防寒栽培、无伤采收和贮运保鲜为核心的品种配套生产技术。

构建了我国芒果种质资源鉴定评价技术体系，系统评价鉴定芒果种质资源680份；利用筛选创制的优异种质和“五步杂交育种法”培育新品种14个，占全国芒果种植面积的72%。通过种质资源的创新利用以及系列新品种的选育和配套产期调节等技术的推广，良种覆盖率达90%以上，促进了芒果早熟、中熟、晚熟优势区域布局的形成，构建了周年供应产业技术体系。

围绕荔枝成花难问题，深入研究了荔枝花芽分化的机理，探明了荔枝花芽分化的进程与阶段变化特点，阐明了不同阶段温度、水分、梢期等内外因子对成花的影响，从内源激素、碳素营养、胁迫信号和基因表达多维度揭示了成花生理与分子机制。在此基础上，研发了早熟、中熟、晚熟品种，培养适时优良结果母枝、冬梢处理、环割、环剥及螺旋环剥、促进花芽萌动等措施，尤其研发了乙烯利、多效唑等生长调节剂在控梢促花中的综合应用技术体系，开发荔枝专用促花剂产品。使荔枝栽培面积稳定在55万公顷左右，年产量稳定在200万吨左右。

支撑特色热作产业的建立与发展。构建椰子种质评价技术体系，筛选出抗风、抗寒、高产、矮化优良种质39份。培育了我国第一个椰子杂交新品种，选育了一系列高产、早结、矮化、鲜食优良新品种，推动椰子主栽品种的更新换代。创新育苗新技术，缩短育苗期；建立苗期鉴定技术，实现早期筛选；构建低产椰园改造技术，提高椰园经济效益。创新椰子加工新工艺，突破椰子粉、椰子糖、椰子饼相关技术；建立了椰壳活性炭、椰衣纤维等配套加工技术，推动椰子产品的换代升级。

在香辛料产业发展上，选育出具有自主知识产权的“热引1号”胡椒、“热研3号”咖啡等新品种7个。其中，攻克胡椒生态高值加工、咖啡热泵节能干燥和变温梯度烘焙增香等绿色生态高值化加工关键技术。

在热带牧草产业方面，培育的以柱花草为主的豆科牧草及绿肥已成为南方牧草的重要当家品种，在南方9省区推广面积累计达200余万亩；培育的“热研4号”王草，年亩产鲜草量2万～3万千克以上，超越了国内的其他品种，在国内大面积推广种植，累计推广面积达2000万亩以上，成为我国热区推广种植面积最大的牧草品种，有效促进我国南方热区的草牧业健康稳定的发展。

在热带花卉产业方面，建立热带花卉种质资源评价技术体系，对三角梅、蝴蝶兰、石斛兰等种质资源进行了植物学和农艺学评价，对重要种质资源进行了细胞学、分子生物学、花色和花香、抗寒性等全面系统的评价，筛选出石斛兰抗寒品种14个、红掌抗病性品种12个。建立包括木本花卉、兰科、天南星科、蕨类等一大批植物/品种在内的无菌播种、无性繁殖的技术体系，为育种后代培育、种苗大规模生产等提供了技术保障。