作物種質(zhì)資源保存現(xiàn)狀及發(fā)展方向

我國(guó)是世界上最古老的農(nóng)業(yè)國(guó)之一，，有豐富的栽培和野生植物資源，被認(rèn)為是栽培植物遺傳多樣性中心之一。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，我國(guó)重要栽培作物有600 多種，其中糧食作物30 多種，經(jīng)濟(jì)作物約90 種，蔬菜120 余種，花卉140 余種，果樹約150 種，牧草約50 種，綠肥約20 種。在現(xiàn)有作物中起源于我國(guó)或在史前已栽培的有237 種。但由于人口迅速增長(zhǎng)等原因，我國(guó)農(nóng)業(yè)植物資源遭到嚴(yán)重的人為破壞和侵蝕，如野生稻、野生大豆及小麥近緣野生植物在原生長(zhǎng)地已很難找到；外來(lái)種侵襲使土生土長(zhǎng)的植物物種數(shù)減少，加上大量病蟲天敵的減少，使作物病蟲害加重；農(nóng)業(yè)機(jī)械化和良種的大面積推廣種植導(dǎo)致了大量地方品種被淘汰。在生產(chǎn)上種植的許多作物的骨干品種種質(zhì)基礎(chǔ)日趨狹窄，存在遺傳脆弱性和突發(fā)毀滅性病害的隱患。為此，近20 年來(lái)，作為拓寬育種遺傳基礎(chǔ)的源頭，種質(zhì)資源的收集、保存及研究一直受到有關(guān)部門的高度重視，并取得令人矚目的成就。種質(zhì)資源保存過(guò)程中需要使用到的儀器有自動(dòng)數(shù)粒儀。

       如今，作物種質(zhì)資源保存利用體系已初步建立，根據(jù)作物繁殖方式等生物學(xué)特性，實(shí)行種質(zhì)資源原生境保存與非原生境保存相結(jié)合的保存策略。原生境保存是指在植物原來(lái)的生態(tài)環(huán)境中建立保護(hù)區(qū)或保護(hù)地，使重要作物野生種及野生近緣植物就地進(jìn)行自我繁殖以保存種質(zhì)。非原生境保存，即將種質(zhì)保存于該植物原產(chǎn)地以外的地方，包括在低溫種質(zhì)庫(kù)中進(jìn)行的種子體保存、在種質(zhì)圃中的植株保存、在試管苗種質(zhì)庫(kù)中的組織培養(yǎng)物保存等。

       種子保存技術(shù)有好多種，如低溫儲(chǔ)存技術(shù)。利用低溫種質(zhì)庫(kù)保存種子，除貯藏溫度較低外，作為種質(zhì)保存的種子，還須經(jīng)過(guò)生活力檢測(cè)、干燥脫水、密封包裝等一系列入庫(kù)保存前處理。還有離體種質(zhì)保存技術(shù)，許多植物種質(zhì)資源無(wú)法通過(guò)種子貯藏達(dá)到資源保存的目的，如椰子、油棕、咖啡等是頑拗型種子，它們或不耐干燥脫水和低溫貯藏，或作物不產(chǎn)生種子，這種植物不能采用低溫庫(kù)種子貯藏的方式，只能通過(guò)種質(zhì)圃，以植株或塊根、塊莖等活體方式在田間保存。它包括試管苗組織培養(yǎng)技術(shù)和超低溫保存技術(shù)。

       隨著人們對(duì)種質(zhì)資源保護(hù)的不斷認(rèn)識(shí)，國(guó)家對(duì)種質(zhì)資源的研究也不斷深入，從“七五”以來(lái)，作物種質(zhì)資源收集保存一直被列入國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目，在1984年建成我國(guó)自行設(shè)計(jì)建設(shè)的國(guó)家種質(zhì)庫(kù)1號(hào)庫(kù)(后改為國(guó)家種質(zhì)分發(fā)交換庫(kù))，又在在1986年和1992年建成了國(guó)家長(zhǎng)期庫(kù)和青海復(fù)份長(zhǎng)期庫(kù)�？梢�(jiàn)國(guó)家對(duì)種質(zhì)資源保存的重視。通過(guò)國(guó)家的科技攻關(guān)，我國(guó)種質(zhì)資保存技術(shù)研究已進(jìn)入一個(gè)新的階段，在國(guó)家?guī)煲呀�立一套先進(jìn)的管理和種子入庫(kù)前處理技術(shù)。通過(guò)系統(tǒng)地研究，解決了各種作物的安全有效干燥條件和方法。研究出80多種農(nóng)作物栽培和野生近緣植物種子的生活力檢測(cè)方法，為野生資源和難發(fā)芽種子的入庫(kù)提供了有效的生活力檢測(cè)技術(shù)。為確保國(guó)家?guī)?0萬(wàn)份貯存種子的長(zhǎng)期安全保存，開(kāi)展貯存種子的跟蹤監(jiān)測(cè)研究。

       近20多年來(lái)，盡管我國(guó)作物種質(zhì)資源保存取得迅速發(fā)展，但應(yīng)該看到，種質(zhì)保存工作與國(guó)外相比，仍存在不少差距，需采取以下對(duì)策。

種質(zhì)資源收集保存是一項(xiàng)造福子孫后代的千秋偉業(yè)。收集入庫(kù)(圃)的資源是我國(guó)寶貴的物質(zhì)財(cái)富，可以說(shuō)是維持下世紀(jì)我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略資源。但是，據(jù)了解目前絕大多數(shù)種質(zhì)庫(kù)(圃)都沒(méi)有固定的專項(xiàng)運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)費(fèi)，有運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)費(fèi)也是少的可憐。因此，建議遵循國(guó)家級(jí)的種質(zhì)庫(kù)(圃)由中央財(cái)政負(fù)責(zé)，地方中期庫(kù)由地方財(cái)政負(fù)責(zé)的原則，妥善解決種質(zhì)庫(kù)(圃)的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)費(fèi)。需要強(qiáng)調(diào)是運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)費(fèi)不僅應(yīng)包括制冷機(jī)組的水電和制冷劑費(fèi)，而且應(yīng)包括種子入庫(kù)、監(jiān)測(cè)、分發(fā)和更新及數(shù)據(jù)管理等費(fèi)用，以及必要安全保存技術(shù)的基礎(chǔ)研究費(fèi)用等。因種質(zhì)保存工作是一項(xiàng)系統(tǒng)性基礎(chǔ)工作，那一環(huán)節(jié)出了問(wèn)題都有可能導(dǎo)致種質(zhì)資源得而復(fù)失的危險(xiǎn)。

種質(zhì)保存不是目的，重要是如何充分利用，為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。因此，一方面有必要建立種質(zhì)資源權(quán)威機(jī)構(gòu)來(lái)協(xié)調(diào)組織全國(guó)植物遺傳資源的保存工作，減少保存設(shè)施不必要的重復(fù)建設(shè)。另一方面，有必要象美國(guó)、印度等國(guó)那樣在全國(guó)范圍內(nèi)，按不同氣候生態(tài)類型區(qū)域建立幾個(gè)品種資源綜合工作站。工作站既是負(fù)責(zé)一些作物種質(zhì)資源的中期保存和分發(fā)中心，又負(fù)責(zé)新引進(jìn)、新搜集種質(zhì)的評(píng)價(jià)鑒定、繁種優(yōu)異及貯存材料的更新。這樣既有利于穩(wěn)定隊(duì)伍，也可在這些保存設(shè)施和工作站基礎(chǔ)上建設(shè)我國(guó)種質(zhì)保存和利用運(yùn)行體系，從而使各種各樣優(yōu)異資源得到充分利用。

盡管我國(guó)對(duì)種質(zhì)資源交換已制定一些政策，在立法和政策研究上親本仍很薄弱。因此，有必要加強(qiáng)種質(zhì)資源立法和政策的制定，既能使種質(zhì)資源得到充分利用，又能保證具有戰(zhàn)略性資源不流失國(guó)外。此外，國(guó)家有必要制定相關(guān)法規(guī)，要求引進(jìn)資源必須送一復(fù)份到國(guó)家長(zhǎng)期庫(kù)保存；對(duì)于國(guó)家撥款資助的育種單位，也應(yīng)要求將其育種親本材料送一復(fù)份到國(guó)家長(zhǎng)期庫(kù)保存。同時(shí)應(yīng)提倡有關(guān)單位自愿把的資源材料送到國(guó)家長(zhǎng)期庫(kù)保存，因這是資源安全保存的重要原則。

種質(zhì)資源入庫(kù)(圃)的保存只能說(shuō)暫時(shí)避免人為或自然災(zāi)害破壞而在異地得到保護(hù)。但是，種質(zhì)在種質(zhì)庫(kù)的保存過(guò)程中，種子生活力仍會(huì)下降，并會(huì)誘導(dǎo)遺傳變化。因此，加強(qiáng)生活力和遺傳變化的監(jiān)測(cè)技術(shù)，以及種質(zhì)更新標(biāo)準(zhǔn)和繁種方法等方面研究，才能確保種質(zhì)資源的長(zhǎng)期安全保存。對(duì)于我國(guó)特有珍貴野生親緣種，如野生稻、野生大豆、野獼猴和野生蔬菜等，應(yīng)考慮建設(shè)野生親緣種保護(hù)點(diǎn)或保護(hù)地，同時(shí)應(yīng)強(qiáng)超低溫保存技術(shù)的研究，形成對(duì)作物種質(zhì)資源原生境保存，異生境及離體保存的一整套安全保存戰(zhàn)略方案。

雖然中國(guó)作物種質(zhì)資源信息系統(tǒng)(CGRIS)已建成，但由于沒(méi)有實(shí)現(xiàn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)，種質(zhì)信息只能以軟盤或郵件形成傳遞，應(yīng)用范圍受到一定限制。因此，應(yīng)在近期內(nèi)與各作物種質(zhì)資源、遺傳育種、生物技術(shù)研究單位、保存中心、種質(zhì)交換、種子公司及生產(chǎn)部門等建立全國(guó)性的種質(zhì)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，擴(kuò)大種質(zhì)資源信息的利用范圍，提高種質(zhì)信息的利用效率。與此同時(shí)，也應(yīng)加強(qiáng)種質(zhì)信息應(yīng)用技術(shù)的研究，如數(shù)據(jù)采集技術(shù)，圖像自動(dòng)識(shí)別技術(shù)、數(shù)據(jù)分析模型和方法及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以促進(jìn)種質(zhì)資源的充分利用。