本文摘要:摘要:2016年至2018年第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動廣東省項目組對省內(nèi)59個縣(市、區(qū))的水稻地方品種資源進行了系統(tǒng)調(diào)查與收集,共收集到水稻資源269份,并對其中的261份進行了鑒定評價。調(diào)查發(fā)現(xiàn),收集到的水稻地方品種資源基本遍布整個廣東地區(qū),在珠三角
摘要:2016年至2018年“第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動”廣東省項目組對省內(nèi)59個縣(市、區(qū))的水稻地方品種資源進行了系統(tǒng)調(diào)查與收集,共收集到水稻資源269份,并對其中的261份進行了鑒定評價。調(diào)查發(fā)現(xiàn),收集到的水稻地方品種資源基本遍布整個廣東地區(qū),在珠三角周邊的深圳市、東莞市、中山市和珠海市等個地級市未收集到水稻地方品種資源。對收集的水稻資源進行農(nóng)藝性狀鑒定,結(jié)果表明:收集到的水稻地方品種主要以秈稻為主,鑒定評價獲得抗水稻白葉枯病與稻瘟病資源30份。綜合表型性狀篩選出海稻86、地禾粘、蘭溪選、三饒香米等份具有耐鹽、耐旱、高直鏈淀粉與香味等特性的水稻地方品種資源,對水稻育種種質(zhì)改良,選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、廣適的新品種有較高的利用價值。
關(guān)鍵詞:水稻;種質(zhì)資源;普查與收集;鑒定評價;廣東
水稻(OryzasativaL.)是世界上最重要的糧食作物之一,種植面積約1.4億公頃,為全球近50%的人口提供主食[12]。水稻在我國的種植歷史悠久,其栽培時間可追溯到約8000~10000年前[3]。研究表明,華南地區(qū)的珠江流域很可能是普通野生稻開始馴化成為栽培稻的地區(qū)之一[4]。廣東省位于我國大陸最南端,光、溫、水等自然條件優(yōu)越,為水稻生長提供了優(yōu)良的生態(tài)環(huán)境,孕育了多種多樣的水稻種質(zhì)資源,是進行水稻種質(zhì)資源收集保護與鑒定評價的理想地區(qū)。廣東省早在上世紀(jì)30年代就已開始水稻種質(zhì)資源的收集與保護工作,是我國最早開展這一工作的地區(qū)之一。
歷經(jīng)半個多世紀(jì)的調(diào)查與征集工作,截止2019年,廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所收集保存的國內(nèi)外栽培稻資源總數(shù)達(dá)18832份[5],資源類型豐富,保存數(shù)量位居國內(nèi)前列。由于省內(nèi)不同的地理、生態(tài)環(huán)境等因素以及在種植過程中由于個人喜好等原因,形成了大量具有地方特色的農(nóng)家品種,同時也積累了豐富的遺傳變異,為水稻育種提供了珍貴的種質(zhì)資源。
水稻種質(zhì)資源是水稻育種的重要物質(zhì)基礎(chǔ),水稻優(yōu)良品種選育的關(guān)鍵在于其豐富的遺傳多樣性,世界上主要水稻種植國家與相關(guān)科研機構(gòu)都十分重視水稻種質(zhì)資源的收集保護與研究利用,到目前為止,全球共建成庫(圃)1750余個,保存種質(zhì)資源總計740萬余份。地方品種資源在我國農(nóng)業(yè)育種中具有重要作用,為我國早期的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作出了重要貢獻。收集和保存地方種質(zhì)資源是支撐我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一項戰(zhàn)略性、公益性活動,是一項功在當(dāng)代、利在千秋的偉大事業(yè)。做好農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護與利用工作對推進我國農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化具有重要意義。新中國成立后,我國分別于195~195年、197~198年對農(nóng)作物種質(zhì)資源進行了兩次全國范圍內(nèi)的全面普查,共收集水稻品種資源萬余份。
近年來,隨著自然環(huán)境的不斷變化以及城鎮(zhèn)化建設(shè)的飛速發(fā)展,導(dǎo)致地方品種資源的消失速度加快。為豐富我國農(nóng)作物種質(zhì)資源的數(shù)量與多樣性,自2015年起,農(nóng)業(yè)部啟動了第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動實施方案。在廣東省政府的組織下,經(jīng)過年的時間,在省內(nèi)共收集到水稻地方品種資源269份,并對其中的261份資源進行了鑒定評價。本文主要對廣東省水稻地方品種資源的普查與收集、鑒定與評價(形態(tài)特征、主要農(nóng)藝性狀等)等結(jié)果進行整理分析,為水稻資源保存與利用工作提供基礎(chǔ)依據(jù)和資源保障,并對今后工作提出一些思考和展望。
1方法與內(nèi)容
1.1項目策劃與實施
根據(jù)項目組的總體部署與要求,廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院組織相關(guān)專家于201年至2018年在廣東省境內(nèi)開始對農(nóng)作物種質(zhì)資源進行系統(tǒng)調(diào)查和收集保護工作。根據(jù)廣東省各縣(市、區(qū))的農(nóng)作物種質(zhì)資源的分布特點,挑選具有代表性的鄉(xiāng)(鎮(zhèn)),每個鄉(xiāng)(鎮(zhèn))再挑選具有代表性的村(戶),在鄉(xiāng)(鎮(zhèn))和村(戶)的基層農(nóng)技人員的引導(dǎo)下進行深入調(diào)查與走訪,獲取農(nóng)作物種質(zhì)資源的第一手資料。
在調(diào)查與收集過程中,依據(jù)鄭殿升等編著的《農(nóng)作物種質(zhì)資源收集技術(shù)規(guī)程》來規(guī)范填寫調(diào)查表各項內(nèi)容,如樣品編號、品種名稱、采集時間地點、采集地的海拔和經(jīng)緯度(GPS定位)、品種的主要特征特性、種植年限以及對所采集樣品進行拍照等。截止2018年底,項目組已完成對廣東省59個縣(市、區(qū))的系統(tǒng)調(diào)查與收集。通過此次行動的系統(tǒng)調(diào)查與搶救性收集,共收集到269份水稻品種資源,后續(xù)對其中261份資源的主要農(nóng)藝性狀進行了鑒定評價,其采集編號。
1.2田間繁種與鑒評
廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所對“第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動”中所收集到的水稻品種資源進行整理編號后,于2018~2019年進行了田間繁種與鑒評,試驗數(shù)據(jù)為年的平均值。每年的試驗設(shè)置次重復(fù),每小區(qū)種植125株,株距寸,行距寸,田間管理按照常規(guī)管理方法;鑒定性狀包括秈粳性、光溫性、水陸性、粘糯性、抽穗期、全生育期、株高、穗長、穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重、粒長、粒寬、粒型等30余個性狀。調(diào)查方案嚴(yán)格按照《水稻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[10]執(zhí)行,試驗地點除稻瘟病等抗病性鑒定在廣州市從化區(qū)呂田鎮(zhèn)(稻瘟病天然誘發(fā)區(qū))之外,其余均在廣州市白云區(qū)廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院白云基地。
2結(jié)果與分析
2.1水稻地方品種資源的調(diào)查與收集
此次行動收集到的261份水稻品種資源來自廣東省17個地級市的59個縣(市、區(qū)),而在珠三角周邊的深圳市、東莞市、中山市和珠海市等個地級市未收集到水稻品種資源。從資源的地理分布來看,水稻地方品種資源主要分布在粵北、粵西和粵東等經(jīng)濟相對欠發(fā)達(dá)地區(qū),緯度在20°~25°之間,珠三角地區(qū)收集到的水稻資源較少。資源收集最多的地區(qū)為云浮市(35份)和梅州市(35份),其次為揭陽市(25份)、清遠(yuǎn)市(23份)、陽江市(22份)和茂名市(21份),這個地區(qū)收集的水稻品種資源占總數(shù)的。
2.2水稻地方品種資源的鑒定與評價
2010年至2012年,在廣州市白云區(qū)廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院白云基地和廣州市從化區(qū)呂田鎮(zhèn)對收集的水稻資源進行了繁種鑒定評價,每份資源均經(jīng)過了年的鑒評,共鑒定水稻地方品種資源261份。按照水稻亞種類型來區(qū)分[1,收集到的資源中秈稻有47份,占鑒定總數(shù)的95%,粳稻14份,占鑒定總數(shù)的5%;按照粘糯性來區(qū)分,收集到的資源中粘稻有148份,占鑒定總數(shù)的57%,糯稻113份,占鑒定總數(shù)的43%。
2.2.1田間表型調(diào)查
此次收集到的水稻地方品種資源的葉片顏色大多為綠色,有235份,紫色26份,這些資源可用于觀賞稻的開發(fā)與利用。生育期最長的為天(普查編號為P440705004、P440725018、P440781024),最短為96天(普查編號為2018443061),平均生育期20天。早熟種(生育期<105271030158>130天)有76份。
株高的變異范圍在89~185.7cm之間,平均株高為118.7cm。株高超過120cm的有100份,這些地方品種資源大多具有較長的劍葉與倒二葉,生長后期具倒伏性。主莖穗長變異范圍為16.4~33.6cm,平均穗長25.3cm,最大穗長達(dá)到了33.6cm(普查編號為P445222026和2018442642)。田間有效穗(有效分蘗)大多在10個以下,平均值為8.2個,最少的為4.3個(普查編號為P440725018),最多的達(dá)到24個(普查編號為2018443030)。
2.2.2室內(nèi)表型調(diào)查從種皮顏色來看,收集的水稻資源以白米最多,一共有195份,占資源總數(shù)的75%左右,其次是黑米(39份)、紅米(21份)和紫米(份),這些資源可用于稻米稀有營養(yǎng)元素的開發(fā)和利用。從粒型來看,收集的水稻資源以細(xì)長型為主,共有134份,占資源總數(shù)的51%,其次是橢圓形(73份)、中長形(35份)、闊卵形(16份)和短圓形(份)(表)。千粒重的變化范圍為7.5g~33.6,平均值為22.3,結(jié)實率的變化范圍為36.8%~96.3%,平均值為81.4%。2.3篩選出的優(yōu)異水稻地方品種資源根據(jù)鑒評結(jié)果,綜合考慮產(chǎn)量、抗性、品質(zhì)以及特色功能等性狀,從261份種質(zhì)資源中篩選出以下份優(yōu)特異水稻地方品種資源。
2.3.1海稻86采集編號:P440881010,采集于廣東省湛江廉江市,該品種可種植在江河入?诘臑┩康貛,耐鹽、耐淹能力強,是一種特異的水稻種質(zhì)資源。其株高達(dá)到185.7cm,穗長為22.8cm,有效穗為11.2個,生育期124天,結(jié)實率為80.5%,千粒重24.5,稻穗為青白色,米色為棕紅色。該資源對水稻育種材料的耐鹽與耐淹性改良都有較高的利用價值。
2.3.2蘭溪選采集編號:2016441366,采集于廣東省廣州市增城區(qū),該品種在當(dāng)?shù)赜袛?shù)十年的種植歷史,因種子直連淀粉含量較高,當(dāng)?shù)厝税逊N子打粉做成米粉當(dāng)主糧食用,口感柔滑。其株高為117.7cm,穗長為22.7cm,有效穗為12.2個,生育期121天,結(jié)實率為82.5%,千粒重22.8。
2.3.3地禾粘采集編號:2016443124,采集地點為廣東省清遠(yuǎn)市連山縣,該品種種植于當(dāng)?shù)氐纳狡律,具有較強的耐旱性。其株高為133.1cm,穗長為25.5cm,有效穗為8.4個,生育期97天,結(jié)實率為70.9%,千粒重27.1,米色為紅色。該資源對水稻育種材料的耐旱性改良具有較高的利用價值。
3討論
3.1廣東水稻地方品種資源收集現(xiàn)狀
廣東省地處我國大陸的最南端,其獨特的地理環(huán)境與生態(tài)條件,成為水稻生長的理想地之一。廣東水稻栽培歷史悠久,地方資源豐富,此次調(diào)查發(fā)現(xiàn),水稻地方品種資源主要分布在粵北、粵西和粵東等經(jīng)濟水平相對較低的偏遠(yuǎn)地區(qū),由于珠三角地區(qū)經(jīng)濟的飛速發(fā)展,導(dǎo)致水稻種植面積迅速減少,在深圳市、東莞市、中山市和珠海市等個地級市未收集到水稻品種資源。在此次的普查與收集行動中,除上述個地級市之外,廣東省境內(nèi)至少仍有46個偏遠(yuǎn)縣(市、區(qū))未進行種質(zhì)資源系統(tǒng)調(diào)查和搶救性收集,這些偏遠(yuǎn)地區(qū)將是下一步水稻種質(zhì)資源收集的重點地區(qū)。
3.2地方品種和育成品種的區(qū)分
廣東省是我國華南地區(qū)水稻的主產(chǎn)區(qū)之一,地方品種種類繁多,加上近年來受育成品種的持續(xù)推廣,導(dǎo)致地方品種與育成品種相互混雜,同時存在部分資源名稱相同而表型卻有差異的情況發(fā)生,因此需要對新收集的資源進行鑒定分類,避免地方品種數(shù)量以及遺傳多樣性的下降1214。在繁種更新的同時,把種質(zhì)資源收集地相同,名稱類似的品種資源進行表型鑒定之外,同時還要結(jié)合分子標(biāo)記、指紋圖譜等技術(shù)對所收集的資源進行區(qū)分,利用表型驗證和分子身份證驗證相結(jié)合,從而實現(xiàn)對地方品種與育成品種的區(qū)分,做到精準(zhǔn)鑒評和入庫保存。
3.3廣東水稻資源收集保護工作中存在的問題與建議
第一、考慮到不同種質(zhì)資源收集的最佳時間差異,以及對收集人員的專業(yè)背景要求,在今后的不同作物資源與收集普查行動中,建議調(diào)查隊改成由不同作物的研究單位自行組織調(diào)查和收集,在材料收集與信息記錄等方面更具有針對性,農(nóng)作物種質(zhì)資源收集的數(shù)量與質(zhì)量會有相應(yīng)提高。第二、在本次普查與收集行動中,發(fā)現(xiàn)不少地方品種存在種質(zhì)混雜,名稱相同或相似的情況,因此在鑒評過程中需對種質(zhì)資源進行除雜或分離,提高品種純度,做到提純復(fù)壯,同時避免優(yōu)異性狀的丟失,保證資源的遺傳多樣性。
總之,農(nóng)作物種質(zhì)資源是保障國家糧食安全、生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵性戰(zhàn)略資源,其收集與保護是一項長期性、基礎(chǔ)性的公益工作1517。在政府主導(dǎo)下,各相關(guān)部門需正確認(rèn)識到種質(zhì)資源保存的重要意義,在科研立項、經(jīng)費支持等方面給予一定傾斜,從而提高廣大種質(zhì)資源工作者的積極性,進一步促進廣東省乃至我國種質(zhì)資源保護工作的發(fā)展。
參考文獻
[1]胡培松,翟虎渠,萬建民.中國水稻生產(chǎn)新特點與稻米品質(zhì)改良.中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報,2002(4):3339
作者:呂樹偉,江立群,唐璇,張靜,孫炳蕊,劉清,毛興學(xué),于航,吳柔賢,范芝蘭,陳文豐,潘大建,李晨
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