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如何開展種質資源收集和保存

發布時間: 2024-01-23 04:03:09

1. 種質資源怎樣進行收集

有目標地匯集種質資源,是資源研究工作內容之一。收集可以通過普查、專類收集、國內徵集、國際交換等途徑進行。收集後的種質資源要置於適當條件下保存。

引種是收集種質資源的一條重要途徑,一些國家長期堅持國外引種頗見成效。美國從1776年起即開展有組織的國外引種,僅1839~1979年就引入各種作物的種質資源43.8萬余份。蘇聯全蘇作物栽培研究所,在20世紀60年代中期至70年代中期,考察了50多個國家,獲得各種作物的品種資源13萬份。

收集的特點和范圍

種質資源的收集具有廣泛性和長期性的特點。以收集種質資源為目標的引種、與引入良種用於生產不盡相同。種質資源的收集,無論從目的或范圍來說都更為廣泛,著眼於為培育質量更高的新品種提供充分的物質基礎。收集的范圍包括栽培品種中當前栽培和過去栽培的品種;地方品種,近緣野生種、野生種,以及具有潛在利用價值的類型,雜交優系,芽變系等等。種質資源的收集是一項經常性的工作。為充分發掘有用的種質資源,提高收集的效果,要了解它的起源、傳播及分布:預測生產和育種實踐對種質資源的需求。

收集的方法

種質資源收集工作之前要做好充分准備,了解情況,制定計劃,避免盲目性。收集的過程中要按資源調查和引種的要求,填寫調查項目記載表。對資源的名稱、特性、產地、立地條件等詳加記載,同時應攝影並採集標本。

果樹種質資源可供收集的材料有接穗、插條;苗木,根櫱,以及種子等。不論收集苗木、枝條或種子,都必須保證純正和具有正常的生活力。收集的時間應在一年當中適宜繁殖的時期進行。一般以冬季引入苗木或休眠枝條,經短期貯存後,春季進行栽植或高接。夏季引入接穗,由於氣溫高,包裝及長途運輸不便,芽接後影響成活。在自然條件發生特殊變化的年份,提供了在特定的環境條件下收集某些特殊類型的可能性。如在病害發生嚴重的年份收集抗病類型;在冬季嚴寒的年份收集抗寒類型等等。

收集後的工作

資源收集之後,要隔離繁殖,經觀察若干年後才能入圃保存。從國外引入的種質資源,更要嚴格檢疫,經檢疫後再進行隔離試種或高接觀察,防止危險病蟲傳入蔓延。

種質資源的登記

引入種質資源的編號、登記工作十分重要。編號應按統一規定。中國習慣於採用引入年份加引入順序的編號方法。美國從1898年起對從國外引入的各種作物,不分種類統一編植物引種號(Plant Introction Number),簡稱P.I.Nu.編號。日本採用永久編號法,不同作物按種類編號,以六位數字表示;科、屬、種各用兩位數表示。同一作物按品種編號,也採用六位數字,前兩位數代表從何處引入,後四位數為品種編號。從保存名單的編號上,就可以看出該資源材料的分類地位和引入地區。除編號之外,還要在特製的資源引種卡片上進行登記,記載資源的編號、收集途徑和時間、檢疫情況、繁殖及保存情況等有關內容。歐、美許多國家早已採用電腦貯存資料,80年代以來,中國發展也很快,電腦存貯,便於查詢、利用和交流。

2. 怎麼對抗病種質資源進行收集和保存

抗病種質資源可通過到原產地考察搜集交換引種等多種途徑獲得蘇聯學者瓦維洛夫(N.T.Vavilov)在對植物種質資源的系統考察和深入研究的基礎上,提出了作物起源中心學說,並認為在作物的起源中心(origincenter)存在大量有價值的變異茹可夫斯基進一步提出,植物與病原物共同起源中心存在豐富的抗病類型栽培植物的野生近緣種類是抗病基因的主要攜帶者西南亞印度次大陸地中海沿岸和非洲東北部是小麥種質資源收集的重點地區抗晚疫病的馬鈴薯抗源多來自墨西哥中部;玉米的抗源來自墨西哥秘魯等中南美洲國家;高粱病害抗源主要來自西非蘇丹衣索比亞;煙草抗霜霉病的材料多來自外高加索;水稻抗病原始材料來自中國南部爪哇和印度等地此外,在植物病害長期流行地區,寄主經常受到病原物侵染,適應淘汰選擇的機會多,抗病類型也較多

由於全球生態條件的變化和農作物改良品種的單一化栽培,致使許多野生種質資源和原始地方品種趨於消失,因而中國和世界其他國家,都先後開展了大規模的種質資源系統考察和收集活動世界各國收集保存的各類種質資源估計有610萬份,保存最多的國家是美國(41萬份)俄羅斯(37萬份)和中國(36萬份)

我國曾開展了兩次大規模的品種徵集第一次是在20世紀50年代,共徵集到大田作物近53種,品種材料約20萬份,蔬菜88種,1.73萬份第二次在「文化大革命」結束後,共徵集到60多種作物,整理出11萬份材料我國從20世紀60年代起還先後組織了多次重點地區和重點作物的考察,收集到各種作物栽培種野生種的種子和標本近5萬份,發現了一批新種亞種或變種

收集和徵集得到的種質材料,要准確地進行記載,主要記載項目包括名稱原產地徵集地點和日期原產地的自然特點生產條件和栽培要點,材料主要特性等對種質材料要及時進行整理歸類,登記編號,妥善保存

保存方式有原地保存和異地保存野生種質資源多在原來的生態條件下就地保存,必要時可建立自然保護區或自然公園等機構異地保存是在原產地以外的地區進行集中保存,可委託種質庫(包括長期庫中期庫短期庫)種質園植物園等實施具體保存方法可依據種質特性,實行種植保存貯藏保存或試管培養保存等

世界著名種質資源保存和研究中心有國際玉米小麥改良中心(CIMMYT)國際水稻研究所(IRRI)美國農業部國家種子貯藏研究室(NSSL)美國農業部植物遺傳和種質資源研究所原全蘇作物栽培研究所(VIP)義大利農業部研究所種質研究室前南斯拉夫玉米研究所國際半乾旱熱帶地區作物研究所(ICRISAT)日本農林省農業生物資源研究所印度農業研究所等另外,設在羅馬的國際植物遺傳資源委員會(IBPGR)還組織了國際基因庫網路

1978年中國農業科學院成立了作物品種資源研究所,各省(自治區直轄市)也先後設立了相應的研究機構,還建立了現代化的國家長期種子庫,有計劃進行作物種質資源的收集保存整理和研究工作

我國保存有大量農作物種質資源以水稻為例,全國約有栽培稻種質資源6萬份左右全國已作過抗病性鑒定的栽培稻種共119400份次,野生稻7512份次已鑒定的栽培稻中有地方種質資源93942份次,從國外引入的種質資源22603份次,雜交稻三系資源2855份次野生稻中以普通野生稻最多,葯用野生稻次之,還有疣粒野生稻小粒野生稻長雄蕊野生稻以及其他16種野生稻

我國是大豆的起源地,近緣野生大豆資源非常豐富,我國保存有不同進化類型的野生大豆種質資源5000餘份,是世界上保存野生大豆種質資源最多的國家野生大豆具有多節多莢多粒多分枝高蛋白抗病蟲等許多栽培大豆缺乏的優良基因,是改良栽培大豆的重要基因源

為了高效利用種質資源,Frankel(1984)提出了核心種質(coregermplasm,corecorllection)的概念,企圖用最少的種質資源樣品,最大程度地代表種質資源的遺傳多樣性這一概念已獲得普遍認同,許多國家已致力於核心種質構建我國在各項重要科研計劃中,均已立項支持開展農作物核心種質構建和重要新基因發掘與有效利用

3. 果樹種質資源收集的方法有哪些

種質資源收集時所選用的材料,有的為枝條,有的是種子,還有的是苗木,也可能是其它器官或繁殖體。這要根據種類和品種、收集時間和地點等因素而定。如果收集的材料為種子,則要求種子成熟、充實、飽滿、具有高度的生活力;如果收集的材料為枝條,則要求採用長勢中等、強壯的枝條,剪去枝條基部和頂部不充實的芽,並要用當地的砧木嫁接繁殖;如果是苗木等繁殖體,要附合其規律和質量等的要求,以保證收集的成功。

資源收集的數量,要根據樹種生長習性和營養面積的大小,繁殖的難易,保存的數量來確定,為了對收集的材料進行選擇、整理,收集的材料原則上應適當多些。

資源的收集工作必須有專人負責,並詳細記載資源名稱、收集地點和日期,收集人名稱、苗木繁殖年月等項。在收集到種苗或材料後,應立刻進行檢疫和消毒,防止霉爛和乾枯。

(一)當地種質資源的收集

當地的優良品種或品系,對當地的自然條件有很大的適應性,並有一些突出的優點(如抗性或耐性強等),這類資源較好收集,往往不存在鑒定或生態適應性等問題,只要採用適當的材料(夏芽、帶根的壓條、插條、萌櫱、休眠接穗等無性系或種子)就地保存即可。但在收集時要根據種質庫的容量等條件選擇有代表性的種質進行收集。

(二)野生種質資源的收集

為了獲取一個屬內全部的有利基因,必須收集這個屬內每個種的野生植物單株,這些植物往往不能直接食用,但具有許多栽培品種缺乏的抗病、抗蟲、抗旱、抗澇、抗寒等抗性遺傳基因,多數可作砧木或作為具有潛在利用價值的種質進行收集。

這類種質資源的收集時間以花期或果實成熟期為宜,因此期能對種質資源的花的類型,開花結果習性,果實經濟性狀等進行鑒定和收集標本。

收集這類種質時應注意某些特定性狀、特別是經濟性狀和抗性。如早熟、矮化習性、抗病蟲害性能以及耐不同土壤條件、耐寒及耐熱能力等。收集區域應注重種類豐富的遺傳多樣性中心和經常出現某些特異性狀的地區,並盡量收集地理分布、生態分布比較廣泛的野生群體,特別是在惡劣的氣候條件下依然生存的植株。

(三)外地種質資源的收集

科學地引進外地種質資源,可以豐富本地的資源,是收集落葉果樹種質資源的一條重要途徑。如我國從國外引進的蘋果、葡萄、核桃等現已在我國大面積栽培,並成為重要的果樹樹種。外地種質資源是指從國內外其它地區引入的果樹種質資源,包括簡單引種和馴化引種,這類種質資源的收集比較復雜,收集時要進行調查與生態對比分析,然後再確定是引入種子還是無性繁殖體,一般來講,馴化引種必須收集種子,簡單引種可引進接穗或無性繁殖材料。

1.外地種質資源收集前的考察和研究

外地種質資源在收集前,要對生態型、個別生態因子等進行考察和研究。因為同一生態的品種群,多數屬於在相似的自然環境和栽培條件下形成的,因此在生育期、抗逆性和適應性等方面具有相似的特點。總體上講,同一生態地區、不同產地的品種或種在氣候適應上具有較多的共性,相互進行種質收集比不同生態型地區間進行收集成功的可能性大。

個別生態因子的研究包括溫度、日照、降水和濕度、土壤理化特性和其它生態因子,這些生態因子在「南樹北移」或「北樹南移」時,往往有某一種生態因子成為主導因子,如在「南樹北移」時極端最低溫度和冬季旬平均氣溫可能成為主要限制因子,在種質收集時一定要注意對此進行詳細研究。

除對上述生態因子進行研究分析外,還應對收集品種的起源與分布、適應性相近品種在本地區的表現、前人收集實踐的經驗教訓等進行研究。對一些抗性種質的收集,可以從病蟲害經常發生的地區收集抗性類型。

2.外地種質的收集方法

(1)可通過調查收集,或通信郵寄進行,也可通過國內、國際間的學術訪問、學術交流的機會收集,收集的數量不宜多(3—5株)。

(2)收集時一定要嚴格遵守檢疫和編號登記制度,特別收集抗病蟲種質時,千萬不要把病、蟲的繁殖體一同帶進,否則後果不堪設想。

(3)收集後的外地種質要進行中間繁殖,多點試驗,再進行大規模推廣。

(4)對生態適應型以外的種質收集,宜採用種子(大量)多代連續馴化和逐代遷移馴化法進行逐步收集。