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各國蔬菜種質資源的收集和保存方法有哪些?

蔬菜種質資源的收集和保存是整個蔬菜種質資源工作的基礎。只有通過對大量的種質資源的廣泛收集和科學保存,才能更好地進行種質資源的評價和利用。

蔬菜種質資源的收集方法主要有:壹是通過國家行政主管部門或主管科研單位組織相應的地方部門或種質資源研究單位,以行政(政府部門組織)手段在各地蔬菜主產區和育種中心區廣泛收集;二是通過科研合作的形式,根據采集的目的和要求,定期采集;三是有關部門或單位組織人員到蔬菜作物起源中心、沙漠、沿海等偏遠地區調查收集野生和野生相關種質資源;第四,通過各種方式開展國際交流、國外引進工作。在收集上述種質資源的過程中,對收集工作有統壹的要求,對收集到的種質資源填寫統壹的表格,並將收集到的種子(苗)報送主管部門(方誌遠,李希祥,2004)。

世界各國都非常重視蔬菜種質資源的調查和收集。自1920年以來,蘇聯植物分類學家瓦維洛夫(нивавилов)組織了壹個考察隊到60多個國家,進行了近200次考察,收集了包括蔬菜在內的各種栽培植物。美國從建國至今已有200多年的歷史,建立了壹套完善的種質資源收集、研究、保存和利用的制度、機構和管理體系。美國原始農業種質資源貧乏。19世紀中期,美國開始組織海外考察和收集栽培植物種質材料。現在它在世界各地擁有超過43萬份栽培植物種質材料,包括馬鈴薯、蕓豆、豌豆和其他蔬菜作物。日本的原生蔬菜資源有限,很多蔬菜自古以來都是從中國等國家和地區引進的。到了近代,世界蔬菜原產地的種質材料得到了進壹步的收集。除上述國家外,成立於1974的國際植物遺傳資源委員會在促進世界各國栽培植物種質材料的調查、收集和保存方面做了大量工作。在1974-1984,10年間,建立並推廣了栽培植物種質世界收集網,收集了超過65438+萬份的各種栽培植物種質材料(劉宏,1990)。

目前,美國、俄羅斯、日本等國家都投入了大量的人力、物力和財力來收集和保存蔬菜種質資源。

表1-4列出了世界上具有代表性的蔬菜種質資源的收集份額(包括重復),包括長期保存和非長期保存的種質。

表1-5列出了美國種質信息網(GRIN)中常見的蔬菜種質份額(方誌遠,李希祥,2004)。

表1-6列出了俄羅斯的情況。

表1-4世界代表性蔬菜種質資源收集份額

表1-5美國GRIN數據庫中主要蔬菜種質的份額

表1-6俄羅斯VIR收集和保存的蔬菜種質資源

總的來說,俄羅斯收集和保存的豆科植物種質資源約有42,000種,包括65,438+05屬和65,438+060種。蔬菜瓜果類種質資源49000余份,其中282種。

中國十分重視蔬菜種質資源的收集和保存。從50年代中期到60年代初,對各省(市、自治區)的地方蔬菜品種進行了調查和收集。據1965不完全統計,* *收集了88種蔬菜的種子17300粒,但因為“文革”幾乎全部丟失。1979農業部和國家科委聯合發布了《關於開展農作物品種資源補充收集工作的通知》。1980再次開始補充調查采集。截至1985年底,全國共收集地方蔬菜品種125個,拷貝16187份。從1982開始,由當時的中國農業科學院蔬菜研究所牽頭,組織各省(直轄市、自治區)編制《國家蔬菜地方品種資源目錄》。在全國蔬菜品種資源調查收集的基礎上,吉林、天津、安徽、山東、江蘇、四川、河南、陜西等省(市)相繼編制了本省(市)蔬菜品種資源目錄。甘肅、吉林、江西、四川、湖南等省編有本省蔬菜品種誌。1986以來,國家將種質資源工作列入國家重點科研計劃,各省(直轄市、自治區)蔬菜研究所組織對蔬菜種質資源進行了進壹步收集和整理。對雲南、西藏自治區、神農架、湖北、海南等省的蔬菜種質資源進行了調查和收集,首次發現了壹些具有開發利用價值的蔬菜植物新品種、新類型和野生近緣種。如1979-1980,調查了雲南省13個地(州、市)的31個市縣,收集了400多份種質材料和100份蠟葉標本。鑒別出國內外未見報道的苦茄子、西雙版納黃瓜、涮辣、大樹辣、辣椒瓜、紅茄子。調查了雲南省辣椒、黃瓜、甜瓜的種類、類型、品種、分布區域、不同海拔和生態環境。1981—1984,中國農業科學院蔬菜花卉研究所參加該所品種資源研究所和西藏自治區農牧廳組織的西藏農作物品種考察隊蔬菜考察組。* * *調查走訪39個縣市,收集蔬菜種質材料655份,蔬菜種子285粒(含根莖),分屬栽培蔬菜20科60余種,野生蔬菜種質資源23科32種,基本摸清了西藏自治區蔬菜種質資源的本底。然後從1986到1990對神農架地區的蔬菜種質資源進行了調查,涉及鄂西、川東22個縣(市、林區),共收集到蔬菜種質資源3497份,分屬38科159個種、亞種或變種。並對蔥、蒜、蕓豆、胡蘿蔔、辣椒、菠菜等蔬菜進行了調查,特別是對多種野生蔬菜進行了收集和研究(杜武峰,,1991)。此後,九五期間,四川、重慶等省(市)蔬菜研究所也對三峽庫區蔬菜種質資源進行了調查,共收集蔬菜種質資源959份,鑒定編目710份,初步篩選出25份優良種質資源(滕有德等,2002)。在此期間,中國農業科學院蔬菜花卉研究所繼續組織國家有關科研單位收集和保存主要蔬菜的地方品種、國外種質和野菜種質,共計2005份。“十五”期間,依托國家基礎工作項目“蔬菜種質資源的收集與保存”和國家基礎工作項目“無性蔬菜種質資源的收集與利用”,繁殖入庫有性繁殖蔬菜種質538份,統計無性和多年生蔬菜種質776份。

從國外引種也是收集種質資源的重要途徑。隨著對外開放政策的實施和國際交流的日益頻繁,通過各種渠道從國外引進了大量的蔬菜種質資源。據不完全統計,至今已引進2萬多冊。在引進的種質資源中,如蘆筍、西蘭花、萵苣、秋葵、薊、辣根等。作為新、特、稀蔬菜,在生產中得到推廣應用,有效豐富了我國蔬菜栽培品種。再如番茄品種李強米壽和托皮克,芹菜品種東秦和秦俠,豆類品種供應商和中標者從國外引進後表現良好,已直接用於生產;在直接引進的種質資源中,有壹些是重要的育種材料,如抗煙草花葉病毒的番茄材料Manaper Tm-2,作為親本,育成了中薯4號、西粉3號、蘇康9號等多個優良的番茄新品種或雜交種,成為生產上的主要品種之壹(尚慶茂等,1999)。

截至目前,我國已收集蔬菜種質資源35580份,涉及214種(含品種,不包括庫中重復收集的)。國家農業種質資源庫共保存31,417份種質,涉及21科,70屬,1.32種(變種)。其中蕓豆、豇豆、辣椒、番茄、茄子、蘿蔔、大白菜、大白菜、芥菜、黃瓜、南瓜居多。無性水生蔬菜1538,隸屬於11科,12屬,28種3變種。通過營養器官繁殖的其他蔬菜種質資源有776份,如洋蔥、大蒜、馬鈴薯、多年生蔬菜等,分屬於70個種(李希祥,2006)。

表1-7中國儲藏蔬菜種類及種質份額

表1-7中國儲藏蔬菜種類及種質份額(續)-1

苗圃水生蔬菜

苗圃裏的水生蔬菜(續)-1

如前所述,經過廣大蔬菜種質資源工作者幾十年的努力,全國各地現有的易於收集和保存的蔬菜種質已基本整理、繁殖並入庫育苗。

國內外都非常重視種質資源的保護。目前,國際上對植物種質資源的保護有幾種方式:壹種是原位保護,即在自然生態環境中,對野生植物群落或農田中的栽培植物種群進行原位保護,讓它們自我繁殖和更新,如森林、草原、沙漠、濕地等類型的自然保護區。世界上第壹個自然保護區是美國建立的黃石國家公園。近年來,自然保護區發展迅速。日本有700多個自然公園和自然保護區,總面積超過560萬km,占國土面積的15%以上,居亞洲之首。美國的自然公園和自然保護區約占全國領土的10%;截至1982年底,我國已建立106個自然保護區,面積390萬km2,占國土面積的0.4%,保護了大量野生動物資源(李希祥,2004)。二是異地保存,是指將種子或植物保存在植物原產地以外的地方。主要形式有植物園、種質園、種質庫和試管苗庫,以及營養體、花粉、細胞的超低溫保存等。

我國保存蔬菜種質資源有幾種方式。壹種是低溫種子庫保存。國家在-18℃建立了國家低溫長期種子保存庫,在中國農科院原品種資源研究所建立了青海省復種庫進行長期種子保存,蔬菜種子也存放在該庫。在中國農業科學院國家蔬菜花卉研究所,建立了0℃左右的中期庫,用於中期保存蔬菜種子,提供給國內外交流應用。北京、上海、廣東等有條件的蔬菜(園藝)所(中心)也有中期庫。二是種質圃。主要保存種子繁殖不能保存的水生蔬菜和無性繁殖蔬菜。關於水生蔬菜的保存,在湖北省武漢市蔬菜研究所建成了中國“國家種質武漢水生蔬菜資源圃”,保存了來自全國20多個省(市、區)的水生蔬菜種質資源1700多份(含副本),分屬於14科,30個種或品種(孔,2005)。在河北省廊坊市中國農業科學院國際農業高新技術產業園,建立了“無性蔬菜種質資源圃”,保存蔥蒜類蔬菜、山藥類蔬菜、野菜類蔬菜和多年生蔬菜種質,保存了70多種蔬菜700多份。三是體外保存。中國農業科學院蔬菜花卉研究所新建了壹個25米的組培操作室和培養室,兩個30米的離體貯藏室,貯藏溫度分別為1 ~ 3℃和16 ~ 18℃。收集到的大蒜、生姜、百合等種質均壹式兩份保存。還探討了大蒜和百合種質資源的超低溫保存技術,並獲得成功。大蒜莖尖液氮超低溫保存後最高成活率可達100%,再生植株遺傳穩定。不同基因型大蒜種質莖尖超低溫保存後的存活率不同。大蒜分化芽冷凍保存後最高成活率為50%。百合組培苗液氮超低溫保存後最高成活率可達52.6%。相關技術已用於種質資源保護的實踐中(張育勤等人,2004;王等,2005;李希祥等,2006)。

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