种质资源岗位
崔东阳
刘崇怀 姜建福
我国是葡萄属植物的原产地之一,也是葡萄种质资源最为丰富的国家之一,目前国内共有国家级葡萄资源圃3个,即国家果树种质郑州葡萄圃、太谷葡萄圃和左家山葡萄圃,保存葡萄种质资源2200余份。国家果树种质郑州葡萄圃位于河南省郑州市,依托单位中国农业科学院郑州果树研究所,气候条件适宜各种果树的生长发育,该圃始建于上世纪六十年代,长期致力于葡萄种质资源的收集、保存、鉴定评价及利用研究,截止2014年底,共收集保存了来自中国、前苏联、法国、美国等33个国家的野生种、地方品种、育成品种、育成材料、珍稀资源和近缘植物等种质资源1400余份。自2000年以来,在农业行业标准制定和修订项目、国家科技基础性工作专项和国家农作物种质资源平台等项目的支持下,农作物种质资源实物共享效率不断提高。目前,种质的提供利用已不仅仅是简单的发放,利用目的、利用效率,特别是利用效果逐渐受到重视。因此,对2000年以来国家果树种质郑州葡萄圃种质提供利用状况进行了统计,从种质类型、利用目的、实际效果等方面进行了分析,并列举利用率较高的种质,旨在为葡萄种质利用者提供参考。
1 2000年以来葡萄种质分发利用概况
(1)种质分发数量状况
2000-2014年间,共向国内相关机构提供种质资源11082份次,平均每年提供738份次,提供种质数量整体上呈现出逐年上升的趋势。尤其是自2006年以来,国内葡萄利用需求明显提高(图1),其中,提供种质数量较多的年份是2006年、2007年、2011年和2014年,分发数量分别为1490、1780、1437和1886份次。由于2009年国家果树种质郑州葡萄圃遭遇了冻害,2009-2010年种质分发数量显著减少,之后随着种质树体的恢复提供数量逐年上升。
(2)分发种质研究用途状况种质研究用途方面,在分发的11082份次种质中,用于科学研究的比例仍是最大,用于引种试栽、研究生学位论文及品种选育的比重也在逐年增加(图2)。
(3)分发的种质类型在的11082份次种质,按种质类型统计表明,鲜食种质7687份
次,比例超过2/3,酿酒及制汁种质2495份次,砧木种质699份次,其他种质201份次,可见,鲜食葡萄种质的分发占绝对优势,与我国的葡萄生产情况基本一致(图3)。
2 种质利用研究动态和具体效果
分发的葡萄种质广泛应用在我国葡萄研究的各个领域。15年间分别用于为45位博士、硕士研究生论文提供种质资源1000余份次,支撑的研究内容包括葡萄核心种质的构建、脱毒技术、根瘤蚜抗性遗传规律、果皮抗癌成分、分子标记、野生葡萄多样性分析等;为国家自然科学基金、“863”课题、现代农业产业技术体系、国家科技支撑计划、国际合作专项等四十多项国家和地方科技计划提供种质3000余份次,主要用于葡萄种质资源鉴定、遗传多样性研究、特定性状连锁基因标记、组织培养、基因工程、抗病机理、栽培生理等研究。
(1)基础研究
提供的种质为国内相关基础研究提供物质保证,如郭大龙等利用SRAP分子标记技术,对76份葡萄种质资源的遗传多样性进行了分析评估,结果表明,起源于美国和中国的野生葡萄可以清晰的进行聚类区分,菱叶葡萄与其他东亚种群野生葡萄遗传距离较远,该研究进一步的揭示了中国是葡萄属植物的遗传多样性中心。冷翔鹏等利用RAPD和SSR 2种标记分别对系谱关系明确的22个巨峰系葡萄品种进行聚类分析,以验证2种标记方法的正确性与可靠性,研究结果说明2种分子标记均适合于巨峰系葡萄的系谱分析和种质遗传多样性研究。
(2)标准制订
中国农业科学院郑州果树研究所利用玫瑰香、巨峰、红地球、无核白等53份葡萄种质作为参照品种,制订了《植物新品种特异性、一致性与稳定性(DUS)测试指南葡萄》,目前已作为农业行业标准发布实施,并在我国葡萄新品种保护中开始应用。
(3)生产利用
利用葡萄资源圃提供的种质,国内多家单位建立了自己的葡萄资源圃,为开展相关研究奠定基础。如湖南醴县葡萄资源圃、河北昌黎果树研究的葡萄砧木资源圃、陕西临渭区鲜食葡萄资源圃等;为上海葡萄主题公园、西安葡萄主题公园提供多种类型的葡萄种质作为观光利用,既科普了葡萄知识,又丰富人们的日常生活;同时,资源圃作为河南农业大学、河南科技学院等园艺类本科实习生的教学实践基地,每年接待学生近200人,丰富了学生的实践知识。
3 葡萄种质提供利用中存在的问题及对策
(1)入圃种质资源少
我国是葡萄属植物的起源地之一,拥有着丰富的葡萄种质资源,近些年由于环境污染和生境破坏等,野生种、野生近缘种和珍稀种类急剧减少。国家果树种质郑州葡萄圃每年都派出专门人员到葡萄属分布地考察收集资源,但一些濒危稀有种类很难发现。我国早期育成的部分品种,育成后育种人未放到国家资源圃中备份保存,由于本单位的人事更迭使品种丢失,给国家造成了损失。随着近些年国内对科研投入的增加,新品种选育速度明显加快,这些新品种及其亲本材料都是育种科学家辛勤劳动的成果与结晶,绝大多数都是职务发明,都是国家的宝贵财富。2003年实施的国家农业部第30号令《农作物种质资源管理办法》第二章第十三条明确规定:“申请品种审定的单位和个人,应当将适量繁殖材料(包括杂交亲本繁殖材料)交国家种质库(圃)登记保存”。但现实情况是,由于育种家担心知识产权等原因,通过审定或登记认定的新品种很少将其交到国家种质资源圃中备份保存。建议由农业部种子管理局牵头制定有关规定,凡拟通过审定的品种须向国家资源圃提交繁殖材料备份保存,由资源圃出具登记保存该品种的书面证明材料,凡不提交者不予通过审定或不予颁发审定证书,同时建议育种者积极将育成品种提交繁殖材料到资源圃中备份保存。
(2)国外引种研究相对落后
美国、前苏联、加拿大、日本、波兰、印度、巴西等都极其重视对植物遗传资源的搜集和交换,巴西作物种质资源中从世界各地搜集的占76%,美国则高达80%以上。国外引种是发展我国农业生产的手段之一,但国外引种渠道狭窄,审批环节多时间长,种质资源的引进与交换难度大。一些国外著名的优良种质(品种)迟迟未引进,影响了中国葡萄育种的进程。
(3)提供利用种质多,信息追踪难
种质资源主要提供给基础理论研究人员、育种工作者和生产者直接使用,但截至目前,还从未有利用者主动反馈信。种质利用者应积极配合、主动反馈信息,以便提供者及时掌握种质利用效果。对于无故不提供利用信息者,建议资源圃参考其他作物的制约方法,限制或拒绝向该单位提供种质。