本文摘要:摘要:2016年至2018年第三次全國農作物種質資源普查與收集行動廣東省項目組對省內59個縣(市、區)的水稻地方品種資源進行了系統調查與收集,共收集到水稻資源269份,并對其中的261份進行了鑒定評價。調查發現,收集到的水稻地方品種資源基本遍布整個廣東地區,在珠三角
摘要:2016年至2018年“第三次全國農作物種質資源普查與收集行動”廣東省項目組對省內59個縣(市、區)的水稻地方品種資源進行了系統調查與收集,共收集到水稻資源269份,并對其中的261份進行了鑒定評價。調查發現,收集到的水稻地方品種資源基本遍布整個廣東地區,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藝性狀鑒定,結果表明: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,對水稻育種種質改良,選育高產、優質、廣適的新品種有較高的利用價值。
關鍵詞:水稻;種質資源;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之一[4]。廣東省位于我國大陸最南端,光、溫、水等自然條件優越,為水稻生長提供了優良的生態環境,孕育了多種多樣的水稻種質資源,是進行水稻種質資源收集保護與鑒定評價的理想地區。廣東省早在上世紀30年代就已開始水稻種質資源的收集與保護工作,是我國最早開展這一工作的地區之一。
歷經半個多世紀的調查與征集工作,截止2019年,廣東省農業科學院水稻研究所收集保存的國內外栽培稻資源總數達18832份[5],資源類型豐富,保存數量位居國內前列。由于省內不同的地理、生態環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資源。
水稻種質資源是水稻育種的重要物質基礎,水稻優良品種選育的關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科研機構都十分重視水稻種質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,保存種質資源總計740萬余份。地方品種資源在我國農業育種中具有重要作用,為我國早期的農業生產作出了重要貢獻。收集和保存地方種質資源是支撐我國農業可持續發展的一項戰略性、公益性活動,是一項功在當代、利在千秋的偉大事業。做好農業種質資源保護與利用工作對推進我國農業高質量發展和推進農業農村現代化具有重要意義。新中國成立后,我國分別于195~195年、197~198年對農作物種質資源進行了兩次全國范圍內的全面普查,共收集水稻品種資源萬余份。
近年來,隨著自然環境的不斷變化以及城鎮化建設的飛速發展,導致地方品種資源的消失速度加快。為豐富我國農作物種質資源的數量與多樣性,自2015年起,農業部啟動了第三次全國農作物種質資源普查與收集行動實施方案。在廣東省政府的組織下,經過年的時間,在省內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(形態特征、主要農藝性狀等)等結果進行整理分析,為水稻資源保存與利用工作提供基礎依據和資源保障,并對今后工作提出一些思考和展望。
1方法與內容
1.1項目策劃與實施
根據項目組的總體部署與要求,廣東省農業科學院組織相關專家于201年至2018年在廣東省境內開始對農作物種質資源進行系統調查和收集保護工作。根據廣東省各縣(市、區)的農作物種質資源的分布特點,挑選具有代表性的鄉(鎮),每個鄉(鎮)再挑選具有代表性的村(戶),在鄉(鎮)和村(戶)的基層農技人員的引導下進行深入調查與走訪,獲取農作物種質資源的第一手資料。
在調查與收集過程中,依據鄭殿升等編著的《農作物種質資源收集技術規程》來規范填寫調查表各項內容,如樣品編號、品種名稱、采集時間地點、采集地的海拔和經緯度(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)的系統調查與收集。通過此次行動的系統調查與搶救性收集,共收集到269份水稻品種資源,后續對其中261份資源的主要農藝性狀進行了鑒定評價,其采集編號。
1.2田間繁種與鑒評
廣東省農業科學院水稻研究所對“第三次全國農作物種質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,試驗數據為年的平均值。每年的試驗設置次重復,每小區種植125株,株距寸,行距寸,田間管理按照常規管理方法;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、結實率、千粒重、粒長、粒寬、粒型等30余個性狀。調查方案嚴格按照《水稻種質資源描述規范和數據標準》[10]執行,試驗地點除稻瘟病等抗病性鑒定在廣州市從化區呂田鎮(稻瘟病天然誘發區)之外,其余均在廣州市白云區廣東省農業科學院白云基地。
2結果與分析
2.1水稻地方品種資源的調查與收集
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),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、粵西和粵東等經濟相對欠發達地區,緯度在20°~25°之間,珠三角地區收集到的水稻資源較少。資源收集最多的地區為云浮市(35份)和梅州市(35份),其次為揭陽市(25份)、清遠市(23份)、陽江市(22份)和茂名市(21份),這個地區收集的水稻品種資源占總數的。
2.2水稻地方品種資源的鑒定與評價
2010年至2012年,在廣州市白云區廣東省農業科學院白云基地和廣州市從化區呂田鎮對收集的水稻資源進行了繁種鑒定評價,每份資源均經過了年的鑒評,共鑒定水稻地方品種資源261份。按照水稻亞種類型來區分[1,收集到的資源中秈稻有47份,占鑒定總數的95%,粳稻14份,占鑒定總數的5%;按照粘糯性來區分,收集到的資源中粘稻有148份,占鑒定總數的57%,糯稻113份,占鑒定總數的43%。
2.2.1田間表型調查
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),最多的達到24個(普查編號為2018443030)。
2.2.2室內表型調查從種皮顏色來看,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元素的開發和利用。從粒型來看,收集的水稻資源以細長型為主,共有134份,占資源總數的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篩選出的優異水稻地方品種資源根據鑒評結果,綜合考慮產量、抗性、品質以及特色功能等性狀,從261份種質資源中篩選出以下份優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資源。其株高達到185.7cm,穗長為22.8cm,有效穗為11.2個,生育期124天,結實率為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,該品種在當地有數十年的種植歷史,因種子直連淀粉含量較高,當地人把種子打粉做成米粉當主糧食用,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市連山縣,該品種種植于當地的山坡上,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狀
廣東省地處我國大陸的最南端,其獨特的地理環境與生態條件,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,此次調查發現,水稻地方品種資源主要分布在粵北、粵西和粵東等經濟水平相對較低的偏遠地區,由于珠三角地區經濟的飛速發展,導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,廣東省境內至少仍有46個偏遠縣(市、區)未進行種質資源系統調查和搶救性收集,這些偏遠地區將是下一步水稻種質資源收集的重點地區。
3.2地方品種和育成品種的區分
廣東省是我國華南地區水稻的主產區之一,地方品種種類繁多,加上近年來受育成品種的持續推廣,導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,避免地方品種數量以及遺傳多樣性的下降1214。在繁種更新的同時,把種質資源收集地相同,名稱類似的品種資源進行表型鑒定之外,同時還要結合分子標記、指紋圖譜等技術對所收集的資源進行區分,利用表型驗證和分子身份證驗證相結合,從而實現對地方品種與育成品種的區分,做到精準鑒評和入庫保存。
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、考慮到不同種質資源收集的最佳時間差異,以及對收集人員的專業背景要求,在今后的不同作物資源與收集普查行動中,建議調查隊改成由不同作物的研究單位自行組織調查和收集,在材料收集與信息記錄等方面更具有針對性,農作物種質資源收集的數量與質量會有相應提高。第二、在本次普查與收集行動中,發現不少地方品種存在種質混雜,名稱相同或相似的情況,因此在鑒評過程中需對種質資源進行除雜或分離,提高品種純度,做到提純復壯,同時避免優異性狀的丟失,保證資源的遺傳多樣性。
總之,農作物種質資源是保障國家糧食安全、生物產業發展和生態文明建設的關鍵性戰略資源,其收集與保護是一項長期性、基礎性的公益工作1517。在政府主導下,各相關部門需正確認識到種質資源保存的重要意義,在科研立項、經費支持等方面給予一定傾斜,從而提高廣大種質資源工作者的積極性,進一步促進廣東省乃至我國種質資源保護工作的發展。
參考文獻
[1]胡培松,翟虎渠,萬建民.中國水稻生產新特點與稻米品質改良.中國農業科技導報,2002(4):3339
作者:呂樹偉,江立群,唐璇,張靜,孫炳蕊,劉清,毛興學,于航,吳柔賢,范芝蘭,陳文豐,潘大建,李晨
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