1. 种质资源怎样进行收集
有目标地汇集种质资源,是资源研究工作内容之一。收集可以通过普查、专类收集、国内征集、国际交换等途径进行。收集后的种质资源要置于适当条件下保存。
引种是收集种质资源的一条重要途径,一些国家长期坚持国外引种颇见成效。美国从1776年起即开展有组织的国外引种,仅1839~1979年就引入各种作物的种质资源43.8万余份。苏联全苏作物栽培研究所,在20世纪60年代中期至70年代中期,考察了50多个国家,获得各种作物的品种资源13万份。
收集的特点和范围
种质资源的收集具有广泛性和长期性的特点。以收集种质资源为目标的引种、与引入良种用于生产不尽相同。种质资源的收集,无论从目的或范围来说都更为广泛,着眼于为培育质量更高的新品种提供充分的物质基础。收集的范围包括栽培品种中当前栽培和过去栽培的品种;地方品种,近缘野生种、野生种,以及具有潜在利用价值的类型,杂交优系,芽变系等等。种质资源的收集是一项经常性的工作。为充分发掘有用的种质资源,提高收集的效果,要了解它的起源、传播及分布:预测生产和育种实践对种质资源的需求。
收集的方法
种质资源收集工作之前要做好充分准备,了解情况,制定计划,避免盲目性。收集的过程中要按资源调查和引种的要求,填写调查项目记载表。对资源的名称、特性、产地、立地条件等详加记载,同时应摄影并采集标本。
果树种质资源可供收集的材料有接穗、插条;苗木,根蘖,以及种子等。不论收集苗木、枝条或种子,都必须保证纯正和具有正常的生活力。收集的时间应在一年当中适宜繁殖的时期进行。一般以冬季引入苗木或休眠枝条,经短期贮存后,春季进行栽植或高接。夏季引入接穗,由于气温高,包装及长途运输不便,芽接后影响成活。在自然条件发生特殊变化的年份,提供了在特定的环境条件下收集某些特殊类型的可能性。如在病害发生严重的年份收集抗病类型;在冬季严寒的年份收集抗寒类型等等。
收集后的工作
资源收集之后,要隔离繁殖,经观察若干年后才能入圃保存。从国外引入的种质资源,更要严格检疫,经检疫后再进行隔离试种或高接观察,防止危险病虫传入蔓延。
种质资源的登记
引入种质资源的编号、登记工作十分重要。编号应按统一规定。中国习惯于采用引入年份加引入顺序的编号方法。美国从1898年起对从国外引入的各种作物,不分种类统一编植物引种号(Plant Introction Number),简称P.I.Nu.编号。日本采用永久编号法,不同作物按种类编号,以六位数字表示;科、属、种各用两位数表示。同一作物按品种编号,也采用六位数字,前两位数代表从何处引入,后四位数为品种编号。从保存名单的编号上,就可以看出该资源材料的分类地位和引入地区。除编号之外,还要在特制的资源引种卡片上进行登记,记载资源的编号、收集途径和时间、检疫情况、繁殖及保存情况等有关内容。欧、美许多国家早已采用电脑贮存资料,80年代以来,中国发展也很快,电脑存贮,便于查询、利用和交流。
2. 怎么对抗病种质资源进行收集和保存
抗病种质资源可通过到原产地考察搜集交换引种等多种途径获得苏联学者瓦维洛夫(N.T.Vavilov)在对植物种质资源的系统考察和深入研究的基础上,提出了作物起源中心学说,并认为在作物的起源中心(origincenter)存在大量有价值的变异茹可夫斯基进一步提出,植物与病原物共同起源中心存在丰富的抗病类型栽培植物的野生近缘种类是抗病基因的主要携带者西南亚印度次大陆地中海沿岸和非洲东北部是小麦种质资源收集的重点地区抗晚疫病的马铃薯抗源多来自墨西哥中部;玉米的抗源来自墨西哥秘鲁等中南美洲国家;高粱病害抗源主要来自西非苏丹埃塞俄比亚;烟草抗霜霉病的材料多来自外高加索;水稻抗病原始材料来自中国南部爪哇和印度等地此外,在植物病害长期流行地区,寄主经常受到病原物侵染,适应淘汰选择的机会多,抗病类型也较多
由于全球生态条件的变化和农作物改良品种的单一化栽培,致使许多野生种质资源和原始地方品种趋于消失,因而中国和世界其他国家,都先后开展了大规模的种质资源系统考察和收集活动世界各国收集保存的各类种质资源估计有610万份,保存最多的国家是美国(41万份)俄罗斯(37万份)和中国(36万份)
我国曾开展了两次大规模的品种征集第一次是在20世纪50年代,共征集到大田作物近53种,品种材料约20万份,蔬菜88种,1.73万份第二次在“文化大革命”结束后,共征集到60多种作物,整理出11万份材料我国从20世纪60年代起还先后组织了多次重点地区和重点作物的考察,收集到各种作物栽培种野生种的种子和标本近5万份,发现了一批新种亚种或变种
收集和征集得到的种质材料,要准确地进行记载,主要记载项目包括名称原产地征集地点和日期原产地的自然特点生产条件和栽培要点,材料主要特性等对种质材料要及时进行整理归类,登记编号,妥善保存
保存方式有原地保存和异地保存野生种质资源多在原来的生态条件下就地保存,必要时可建立自然保护区或自然公园等机构异地保存是在原产地以外的地区进行集中保存,可委托种质库(包括长期库中期库短期库)种质园植物园等实施具体保存方法可依据种质特性,实行种植保存贮藏保存或试管培养保存等
世界着名种质资源保存和研究中心有国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)国际水稻研究所(IRRI)美国农业部国家种子贮藏研究室(NSSL)美国农业部植物遗传和种质资源研究所原全苏作物栽培研究所(VIP)意大利农业部研究所种质研究室前南斯拉夫玉米研究所国际半干旱热带地区作物研究所(ICRISAT)日本农林省农业生物资源研究所印度农业研究所等另外,设在罗马的国际植物遗传资源委员会(IBPGR)还组织了国际基因库网络
1978年中国农业科学院成立了作物品种资源研究所,各省(自治区直辖市)也先后设立了相应的研究机构,还建立了现代化的国家长期种子库,有计划进行作物种质资源的收集保存整理和研究工作
我国保存有大量农作物种质资源以水稻为例,全国约有栽培稻种质资源6万份左右全国已作过抗病性鉴定的栽培稻种共119400份次,野生稻7512份次已鉴定的栽培稻中有地方种质资源93942份次,从国外引入的种质资源22603份次,杂交稻三系资源2855份次野生稻中以普通野生稻最多,药用野生稻次之,还有疣粒野生稻小粒野生稻长雄蕊野生稻以及其他16种野生稻
我国是大豆的起源地,近缘野生大豆资源非常丰富,我国保存有不同进化类型的野生大豆种质资源5000余份,是世界上保存野生大豆种质资源最多的国家野生大豆具有多节多荚多粒多分枝高蛋白抗病虫等许多栽培大豆缺乏的优良基因,是改良栽培大豆的重要基因源
为了高效利用种质资源,Frankel(1984)提出了核心种质(coregermplasm,corecorllection)的概念,企图用最少的种质资源样品,最大程度地代表种质资源的遗传多样性这一概念已获得普遍认同,许多国家已致力于核心种质构建我国在各项重要科研计划中,均已立项支持开展农作物核心种质构建和重要新基因发掘与有效利用
3. 果树种质资源收集的方法有哪些
种质资源收集时所选用的材料,有的为枝条,有的是种子,还有的是苗木,也可能是其它器官或繁殖体。这要根据种类和品种、收集时间和地点等因素而定。如果收集的材料为种子,则要求种子成熟、充实、饱满、具有高度的生活力;如果收集的材料为枝条,则要求采用长势中等、强壮的枝条,剪去枝条基部和顶部不充实的芽,并要用当地的砧木嫁接繁殖;如果是苗木等繁殖体,要附合其规律和质量等的要求,以保证收集的成功。
资源收集的数量,要根据树种生长习性和营养面积的大小,繁殖的难易,保存的数量来确定,为了对收集的材料进行选择、整理,收集的材料原则上应适当多些。
资源的收集工作必须有专人负责,并详细记载资源名称、收集地点和日期,收集人名称、苗木繁殖年月等项。在收集到种苗或材料后,应立刻进行检疫和消毒,防止霉烂和干枯。
(一)当地种质资源的收集
当地的优良品种或品系,对当地的自然条件有很大的适应性,并有一些突出的优点(如抗性或耐性强等),这类资源较好收集,往往不存在鉴定或生态适应性等问题,只要采用适当的材料(夏芽、带根的压条、插条、萌蘖、休眠接穗等无性系或种子)就地保存即可。但在收集时要根据种质库的容量等条件选择有代表性的种质进行收集。
(二)野生种质资源的收集
为了获取一个属内全部的有利基因,必须收集这个属内每个种的野生植物单株,这些植物往往不能直接食用,但具有许多栽培品种缺乏的抗病、抗虫、抗旱、抗涝、抗寒等抗性遗传基因,多数可作砧木或作为具有潜在利用价值的种质进行收集。
这类种质资源的收集时间以花期或果实成熟期为宜,因此期能对种质资源的花的类型,开花结果习性,果实经济性状等进行鉴定和收集标本。
收集这类种质时应注意某些特定性状、特别是经济性状和抗性。如早熟、矮化习性、抗病虫害性能以及耐不同土壤条件、耐寒及耐热能力等。收集区域应注重种类丰富的遗传多样性中心和经常出现某些特异性状的地区,并尽量收集地理分布、生态分布比较广泛的野生群体,特别是在恶劣的气候条件下依然生存的植株。
(三)外地种质资源的收集
科学地引进外地种质资源,可以丰富本地的资源,是收集落叶果树种质资源的一条重要途径。如我国从国外引进的苹果、葡萄、核桃等现已在我国大面积栽培,并成为重要的果树树种。外地种质资源是指从国内外其它地区引入的果树种质资源,包括简单引种和驯化引种,这类种质资源的收集比较复杂,收集时要进行调查与生态对比分析,然后再确定是引入种子还是无性繁殖体,一般来讲,驯化引种必须收集种子,简单引种可引进接穗或无性繁殖材料。
1.外地种质资源收集前的考察和研究
外地种质资源在收集前,要对生态型、个别生态因子等进行考察和研究。因为同一生态的品种群,多数属于在相似的自然环境和栽培条件下形成的,因此在生育期、抗逆性和适应性等方面具有相似的特点。总体上讲,同一生态地区、不同产地的品种或种在气候适应上具有较多的共性,相互进行种质收集比不同生态型地区间进行收集成功的可能性大。
个别生态因子的研究包括温度、日照、降水和湿度、土壤理化特性和其它生态因子,这些生态因子在“南树北移”或“北树南移”时,往往有某一种生态因子成为主导因子,如在“南树北移”时极端最低温度和冬季旬平均气温可能成为主要限制因子,在种质收集时一定要注意对此进行详细研究。
除对上述生态因子进行研究分析外,还应对收集品种的起源与分布、适应性相近品种在本地区的表现、前人收集实践的经验教训等进行研究。对一些抗性种质的收集,可以从病虫害经常发生的地区收集抗性类型。
2.外地种质的收集方法
(1)可通过调查收集,或通信邮寄进行,也可通过国内、国际间的学术访问、学术交流的机会收集,收集的数量不宜多(3—5株)。
(2)收集时一定要严格遵守检疫和编号登记制度,特别收集抗病虫种质时,千万不要把病、虫的繁殖体一同带进,否则后果不堪设想。
(3)收集后的外地种质要进行中间繁殖,多点试验,再进行大规模推广。
(4)对生态适应型以外的种质收集,宜采用种子(大量)多代连续驯化和逐代迁移驯化法进行逐步收集。