种业振兴行动下农业种质资源保护与利用研究——以江苏省扬州市为例

种子是农业的“芯片”,种业是国家战略性、基础性核心产业。农业种质资源是包含畜禽、水产、农作物以及微生物等的种质资源,是农业科技原始创新和现代农业发展的物质基础,关系国家粮食安全。在深入实施种业振兴行动下,须强化对农业种质资源的保护与利用。以江苏省扬州市为例,近年来,该市积极开展农业种质资源保护与利用工作,抢救了一批珍稀农业种质资源,挖掘培育了一批新种质。从该市农业种质资源基本情况、保护与利用案例、存在的问题等方面开展研究发现,扬州市主要农作物种质资源74种,畜禽种质资源68种,水产种质资源61种,且优质种质资源得到有效保护与高效利用。然而,在保护与利用过程中也存在保护能力不足、保护意识不强、资源利用共享不够、人才队伍建设基础薄弱等问题需要加以解决。

广西作物种质资源库设计建设与施工

作物种质资源库是以保存作物种质资源为对象的贮藏设施,包括低温种质库、离体库、超低温库和DNA库等。作物种质资源库建设专业性强、涉及专业广,并且作物种质资源库需要长期安全稳定运行,设施设备安全性、可靠性要求极高,因此其设计建设施工尤为重要。以广西壮族自治区作物种质资源库项目建设为例,阐释了作物种质资源库建设内容、参数设计、安装施工和先进性,重点介绍库体参数设计及安装施工要求,并提出4点建议,以期能作为全国各地新建作物种质资源库的参考。

作物种质资源常用综合评价方法

传统的利用产量等单一指标对作物种质进行评价虽然直接、简便,但具有一定的局限性。综合评价方法具有科学性、合理性、系统性、实用性等特点,目前被广泛用于作物种质资源评价领域,并取得了丰富的实践应用成果。为作物种质资源综合评价体系构建、新品种选育等提供理论依据,本文首先对灰色关联分析法、TOPSIS法、层次分析法、熵值法、主成分分析法、因子分析法、模糊综合评价法、隶属函数法、聚类分析法常用的综合评价的基本思想、计算步骤、优缺点、在作物种质资源评价上的应用等进行概述。将2种或2种以上不同的评价方法同时运用于一个综合评价问题中的组合评价法,使评价结果更加客观实际,提高了评价质量,最后介绍了权重方法组合、评价过程组合、结果的组合等常用的3种组合评价方法。

江西宜春市农业种质资源保护现状及利用

农业种质资源作为生物资源的重要组成部分,为落实市政府决策部署,保护好宜春市特色种质资源,通过实地走访调查,开展了全市范围内的农业种质资源收集与保护工作。通过对宜春市农业种质资源普查,了解到全市农业种质资源保护和利用的现状,同时,分析存在的问题并提出改进意见,以期为宜春市农业种质资源保护体系建设、人才队伍建设、资源鉴定共享和挖掘利用提供一定的参考依据。

《作物种质资源安全保存原理与技术》

《作物种质资源安全保存原理与技术》主要阐述了作物种质资源安全保存的含义与范畴,系统介绍了种质库、种质圃、离体库等保存方式的种质资源安全保存的原理与技术,主要包括种子、植株、块根、块茎、茎尖、休眠芽、花粉等保存载体的寿命延长机制、活力丧失机制和遗传完整性维持机制,种质入库圃前处理、监测预警和繁殖更新等技术,以及库圃设计与建设的工艺技术要求。可为种质资源保存、研究和设施建设提供指导,也可作为综合型大学、农林师范院校的教材或教学参考书。

秦皇岛市蔬菜种子包衣贮藏策略

利用自调节的包衣材料能有效降低种子水分活性,提升种子对病原菌的防御力,稳定贮藏环境,并维持种子的遗传稳定性。为解决蔬菜种子在温度、湿度波动及微生物侵染等因素影响下的贮藏难题,以河北省秦皇岛市的蔬菜种子贮藏现状为例,介绍了基于包衣技术的水分调控、抗菌防霉、环境温湿度稳定控制及种子遗传品质维护的蔬菜种子包衣贮藏策略。

基于国家种质资源保护利用框架下贵州省农作物种质资源保护利用现状及对策

农业种质资源作为一种特定的战略性资源,其保护利用事关国家粮食安全与现代种业发展。贵州作为农业种质资源大省,具有丰富的农业种质资源,且生物多样性丰富程度位居全国第四。但贵州属于典型的喀斯特地貌,其种质资源的保护利用显得尤为重要。为贵州农业种质资源保护利用提供参考,基于现存的国家级农业种质资源保护利用系统,介绍了我国农作物种质资源保护利用的运行体系、主要成效与问题;以贵州省为例分析农作物种质资源保护利用的现状、机遇与挑战,并提出持续开展农作物种质资源调查收集工作、完善贵州农作物种质资源保护网络建设、加快推动农作物种质资源鉴定评价体系建设、加强农作物种质资源保护利用人才队伍建设对策。

海南省热带作物种质资源保存利用现状与挑战

习近平总书记亲自谋划、亲自部署、亲自推动了中国特色自由贸易港建设,打造国家南繁硅谷,号召保护和利用海南珍稀、濒危和特有资源与特色地方品种,推动海南现代种业科技创新。文章阐述了海南热带作物种质资源保存利用现状,指出面临问题并提出建议。

上海市浦东新区农作物种质资源的演变与思考

本文梳理了上海市浦东新区种质资源的演变历程,结合农作物种质资源的收集情况,归纳了现阶段种质资源保护与利用的现状和特点,并提出了加强农作物种质资源保护与利用的几点建议。

通海县农作物种质资源保护现状及对策

种子是农业的"芯片",农作物种质资源则是农业的"核心芯片",是国家现代种业振兴、保障粮食安全、生态文明发展的物质基础.随着我国工业化、城镇化进程不断推进,气候环境变化及农业产业结构调整,一些地方野生近缘植物种质资源的生存繁衍环境受到影响,导致其数量急剧减少,地方古老农作物品种大量消失,当地生物多样性环境受到破坏,若不采取措施加以抢救和保护,将会给今后农业生产带来巨大损失.通过对通海县农作物种质资源保护现状的阐述,分析此项工作中存在的问题,提出较为完善的建议,以期引起政府相关部门和社会各界的关注和重视,推动工作深入开展.

中国作物种质资源安全保存理论与实践

我国是作物种质资源大国,目前已经收集保存了340种作物,保存资源总量达50万份,如何确保安全保存是种质资源管理的首要课题。自"九五"以来,系统地开展了作物种质资源安全保存理论与技术的研究,揭示了种质活力丧失存在关键节点及其生物学机制;明确了发芽率低于关键节点后进行更新,会导致群体遗传完整性降低;提出了种质安全保存寿命的概念,以及延长安全保存寿命的关键因素。研发了种质活力监测预警、繁殖更新与离体保存等关键技术,制定了种质资源入库圃保存、监测预警、繁殖更新、离体保存和设施建设等技术规程,创建了中国作物种质资源安全保存技术体系。该体系应用于全国作物种质资源的保存实践,最大程度延长种质安全保存寿命,并监测预警出需更新的种质,避免因活力和遗传完整性丧失而导致种质资源得而复失,为实现我国作物种质资源长久安全保存提供了有力保障。

世界特种油料种质资源保存概况

为加强特种油料种质资源的收集保存,更好地为育种研究利用提供服务,本文阐述了特种油料种质资源在我国及世界上重点国家的保存情况。美国、印度、欧盟、中国等13个国家共保存向日葵、红花、亚麻(含纤用)、蓖麻及苏子等特种油料种质资源约9万份,其中亚麻30000多份,向日葵21800多份,红花15000多份,蓖麻约5000多份,苏子近900份。欧盟、美国、俄罗斯和加拿大是亚麻资源的主要保存国家(地区);向日葵资源主要集中在美国、欧盟和中国;红花种质主要分布在印度、美国、中国和俄罗斯;蓖麻种质以中国、美国和印度居多。比较这些国家所拥有的特种油料种质资源数量,美国位居第一,保存数量最多,超过22000份;印度其次;欧盟、中国和俄罗斯居中。中国保存特油作物种质资源(蓖麻、向日葵、红花、苏子)8400余份,其中21%为国外种质,国内种质主要来源于湖北省、华北、东北、西北和西南地区。本文为我国特种油料种质资源的引进、收集保存提出了建议。

植物种质资源超低温保存现状及其研究进展

根据联合国粮农组织2010年发布的世界各国的《第二份世界粮食和农业植物遗传资源现状报告》以及有关国际会议和相关文献资料,从超低温保存材料类型、基本程序、方法技术、理论基础、影响因素、保存费用、保存策略和保存现状、实际应用等方面综述了全球植物种质资源超低温保存现状及其研究进展,展望了植物种质资源超低温保存技术的应用前景,旨在加强非正常型种子植物种质资源的安全长期保存。文章最后分析了我国存在的差距,提出了今后努力方向和发展的建议。

水稻种子在不同气候区室温贮藏的适宜含水量及存活特性

将不同含水量水平的两个水稻品种幸实(粳稻)和桂朝2号(籼稻)分别贮藏在三亚、南昌、北京、西宁、乌鲁木齐和哈尔滨等6个不同气候类型地区。通过11年的逐年生活力测定,研究了水稻种子室温贮藏的适宜含水量及其存活特性。结果表明,水稻种子经适当干燥后其生活力和活力没有显著下降。但当种子含水量在3.0%以下时种子的生活力和活力受到影响。获得了水稻种子在三亚、南昌室温贮藏时(贮藏温度不是恒定的)的适宜含水量,且适宜含水量5.0%～6.5%具有地域的广适性。相对于其他含水量,适宜含水量种子在贮藏过程中,其生活力快速下降阶段推迟,且适宜含水量上限和极差与贮藏地点年均温和≥0℃积温呈显著或极显著负相关,且适宜含水量下限与之呈显著或极显著正相关。种子在年均温度相同的西宁和乌鲁木齐的贮藏效果不同,≥0℃积温和气候温差波动的差值可能是其主要影响因素。

不同品种玉米植株3种调制方法效果比较

为探讨品种和调制方法对玉米(Zea maysL.)植株品质的影响,选用中原单32、农大86、农大95、农大108、农大高油115为研究对象,于蜡熟期取样进行全株青贮、去穗秸秆青贮、秸秆干燥堆放处理。经贮存45d后,取样分析表明,各品种全株玉米青贮饲料的pH显著低于去穗玉米秸秆青贮饲料(P<0.05),而相应乳酸含量则显著较高(除品种农大86以外)(P<0.05),全株玉米青贮饲料的CP含量显著高于去穗玉米秸秆青贮饲料(P<0.05),NDF和ADF含量则相应较低,表明全株玉米青贮饲料的发酵品质和营养价值优于去穗玉米秸秆青贮饲料;干燥堆放玉米秸秆的CP含量因品种而有差异,其NDF和ADF含量都高于相应青贮饲料,表明干燥堆放秸秆的营养价值较低。中原单32全株玉米青贮饲料的CP含量显著高于其他品种(P<0.05),并且含有适度的NDF和ADF。总体而言,玉米植株以全株青贮为宜,而且全株青贮时,中原单32品质优于其它品种。

作物野生近缘种的原生境保护

作物野生近缘种是作物种质创新和品种改良的天然基因库,全球30%的作物增产得益于野生近缘种在作物育种中的利用。然而,由于生境破坏和污染、资源过度利用、盲目引种和气候变化等导致大量自然群体消失和群体遗传多样性丧失,对作物野生近缘种的繁衍和进化形成了严重威胁。原生境保护是在自然条件下对作物野生近缘种及其生态环境进行保护,维持其进化潜力,保护物种与环境互作的进化过程,是保护作物野生近缘种的重要途径之一。本文在分析国内外原生境保护政策和技术手段的基础上总结了作物野生近缘种原生境保护技术路线,综述了国内外对作物野生近缘种的原生境保护进展,并基于中国国情提出了作物野生近缘种存在的问题,探讨了未来作物野生近缘种原生境保护和野生近缘种可持续利用的发展方向和工作重点,强调把基因组、表型组和环境因子相关大数据与作物野生近缘种保护、研究和利用紧密结合,为作物野生近缘种的有效保护和高效利用提供强有力的理论和信息支撑。

上海农作物种质资源库管理信息系统建设

种质资源管理工作是一项基础性工作,环节多、流程长、所涉及的相关信息量大。随着国家对种质资源工作的重视,今后种质资源的收集、保存量还会进一步增大,对种质资源的需求越来越多,对外服务量也不断增加。因此,需要利用现代化的管理信息系统来实现种质资源库的高效管理,规范进出库的每一个流程。上海市农业生物基因中心基于十多年的运行经验,遵循简单实用、规范性强、安全可靠、可扩充四大原则,建立了一套种质资源库管理信息系统。本文详细介绍了该系统的总体设计框架,以及本系统所包含的库位管理、种子信息管理、种子进出库管理、种子预警、统计汇总、用户管理、反馈管理这7个主要的功能模块,希望为其他种质资源库建立类似的管理信息系统提供参考。

保留特殊种质材料的核心库构建方法

本研究提出了能保留特殊种质材料的多次聚类构建种质资源核心库方法．对种质材料的表现型数据采用合适的遗传模型及混合线性模型统计分析方法无偏预测基因型值，用基因型值构建核心库．计算材料间的马氏距离，用不加权类平均法进行聚类．根据聚类图选取材料构建核心库时，优先保留特殊遗传材料．用方差Ｆ测验、均值ｔ测验、极差比和变异系数评价核心库代表原有种质资源群体遗传多样性的程度．以１６８个棉花基因型的５个纤维性状构建核心库．

亚麻种质主要农艺性状主成分分析与综合评价

综合评价引进的亚麻品系(种),为亚麻栽培、育种研究和生产利用提供科学依据.以49份亚麻品种(系)为材料,分别于2013-2014年度和2014-2015年度调查其10个主要农艺性状,分析其遗传多样性、估算主要农艺性状的主成分,并以前2个主成分和欧式距离为基础,进行种质资源聚类分析和综合评价.得出49份亚麻种质各主要农艺性状的遗传多样性指数两年变化大于1.00.在两个年度中,49份亚麻种质的10个主要农艺性状前2个主成分累计贡献率分别达到71.94%和72.80%,其中第1主成分为产量及其构成要素,方差贡献率分别达到45.45%和50.07%;第2主成分为株高及纤维工艺长度因子,贡献率分别为25.49%和22.73%.根据品种(系)第1主成分表现,在两年中评选出前10的优良品系,其中6个相同,分别为1349,1348,1340,1343,1347及1341.以第1主成分和第2主成分做二维排序散布图,对49份亚麻品种(系)的产量和纤维长度品质进行了综合评价,鉴定出适宜油用和纤维用亚麻.49份亚麻种质在欧式遗传距离为11.00左右时均可分为4大类,其中第1大类在两年度中分别包含13个和18个品种(系),第2大类分别包含11个和15个品种(系),第3大类均含12个品种(系),第4大类分别包含13个和4个品种(系).通过遗传多样性分析、主成分二维排序和欧式遗传距离分析,较好地评价49个参试亚麻种质的遗传特点及其在两个年度条件下的性状表现,为亚麻品种推广和改良提供了科学依据.

我国作物野生近缘植物保护工作近20年的成就与展望

1999-2019年,农业农村部科技教育司组织农业环保机构、大专院校和科研单位共同开展了作物野生近缘植物调查收集、原生境保护、监测预警和信息系统构建等工作,取得的主要成就包括:(1)按照《农业野生植物调查技术规范》,开展了80个作物野生近缘植物物种的全国性调查,发现了野生兰花、野生茶等珍稀物种的新分布区;(2)查清了60个重要作物野生近缘植物物种的分布状况及资源现状,抢救性收集并异位保存种质资源44737份,建立了可共享、可追溯、可监测的作物野生近缘植物GPS/GIS信息平台;(3)以保护生物学研究和原生境保护技术研发为基础,指导建设原生境保护点(区)205个,并通过对15个原生境保护点动态监测数据分析,建立了原生境保护点监测预警技术体系。然而,我国作物野生近缘植物资源调查不全面、抢救性收集不系统、保护点监测覆盖面低、保护点管理技术匮乏等问题突出。因此,未来在加强调查收集的同时,重点将在监测预警的基础上提升原生境保护点管理技术水平,做到每类植物一套技术、每个保护点一套方案,因点施策,使原生境保护由增加数量向提高质量转变。