吉林區(qū)域性林木種質(zhì)資源整理整合及共享利用

王彥力，王德強，謝 朋，張忠輝，李利軍，王艷春

(1.九臺市林業(yè)局，吉林 長春 130500；2.吉林省林業(yè)勘察設計研究院，吉林 長春 130022；3.吉林省林業(yè)科學研究院，吉林 長春 130033； 4.九臺市胡家林場，吉林 長春 130511)

林木種質(zhì)資源是生物長期進化的產(chǎn)物，是選育新品種的物質(zhì)基礎。種質(zhì)資源現(xiàn)存數(shù)量的多寡和質(zhì)量優(yōu)劣直接影響著一個國家生物學研究的深度和廣度[1,2]。林木種質(zhì)資源整理與整合是實現(xiàn)林木種質(zhì)資源工作標準化、信息化和現(xiàn)代化，促進林木種質(zhì)資源事業(yè)發(fā)展的一項重要任務，對規(guī)范林木種質(zhì)資源的收集、整理、保存、鑒定、評價和利用，度量林木種質(zhì)資源的遺傳多樣性和豐富度，確保種質(zhì)資源的遺傳完整性，實現(xiàn)種質(zhì)資源的充分共享和高效利用有著極其重要的作用。筆者針對吉林區(qū)域性林木種質(zhì)資源整理整合的狀況進行了分析，并提出了對策，旨在為吉林省林木種質(zhì)資源的保護與利用提供參考。

1 吉林省針闊葉樹種遺傳改良研究進展及資源保存現(xiàn)狀

1.1 吉林省針闊葉樹種遺傳改良研究進展

吉林省獨特的地理位置和自然條件，孕育了遺傳性多樣的林木資源，遺傳改良的潛力巨大。吉林省有計劃地開展林木遺傳育種改良和研究工作始于20世紀50年代；60年代成立了吉林長白山國家級自然保護區(qū)；70年代初開始建設種子園，并開展了樟子松、紅松、落葉松等針葉樹種的研究；80年代，開展了班克松引種造林試驗，樟子松、長白落葉松種源試驗及優(yōu)良林分選擇，隨后又進行了紅松、樟子松、落葉松豐產(chǎn)技術的研究，提出紅松速生豐產(chǎn)林專業(yè)標準；90年代，逐漸走上定向育種的軌道，進行紅松育種資源選擇及紅松果材良種選育技術研究，紅皮云杉人工林培育技術、豐產(chǎn)技術研究，紫杉種質(zhì)資源保護技術研究等。到目前為止,我省主要開展了紅松、樟子松、長白落葉松、日本落葉松、紅皮云杉、班克松、沙松等針葉樹種的遺傳改良研究[3～9]。闊葉樹遺傳改良工作開展得比較晚，90年代開始建設種子園，到目前，主要開展了水曲柳、核桃楸、黃菠蘿、蒙古櫟、紫椴等闊葉樹種研究[10～16]。

1.2 吉林省種質(zhì)資源保存現(xiàn)狀

經(jīng)過多年的遺傳改良，吉林省各個單位保存了大量豐富的種質(zhì)資源。筆者經(jīng)過1 a的調(diào)查整理, 標準化整理整合分散在吉林省3個種子園、5個林場及3個科研單位的3 520份林木種質(zhì)資源，包括7科12屬。主要樹種有紅松、樟子松、紅皮云杉、赤松、長白落葉松、日本落葉松、水曲柳、大青楊等(表1)。其中露水河種子園擁有紅松無性系600多份、家系260多份，是亞洲最大的針葉樹種繁育基地。

表1 吉林區(qū)域性林木種質(zhì)資源保存狀況

2 吉林區(qū)域性林木種質(zhì)資源整理整合及共享

吉林區(qū)域性林木種質(zhì)資源整理整合是對吉林省各市、各縣長期積累的林木種質(zhì)實物整合和對數(shù)據(jù)進行整理，目的是全面掌握吉林省各科研院所、高等院校、林業(yè)部門的資源情況，應用統(tǒng)一描述、規(guī)范標準對資源進行數(shù)字化表達，并運用網(wǎng)絡技術使這些資源成為國家科技基礎平臺中的一部分，實現(xiàn)信息上的共享。同時，以信息共享帶動實物共享，通過資源信息的整合和服務，促進實物資源的利用和共享。

2.1 共性數(shù)據(jù)整理

到目前為止，共進行了2 000份種質(zhì)資源共性數(shù)據(jù)的整理與整合，包括松科的松屬、落葉松屬、云杉屬、冷杉屬，楊柳科的楊屬、柳屬，木犀科的白蠟樹屬，茄科的枸杞屬，胡頹子科的沙棘屬、胡頹子屬，薔薇科的李屬，椴樹科的椴樹屬。每份種質(zhì)資源完成了35個描述項的數(shù)據(jù)整理，整理數(shù)據(jù)61 670項，數(shù)據(jù)完整率達98%(見表2)。

表2 吉林區(qū)域性林木種質(zhì)資源整理整合、補充采集數(shù)據(jù)統(tǒng)計

2.2 共性數(shù)據(jù)補充收集及數(shù)據(jù)數(shù)字化表達

《國家自然科技資源平臺植物種質(zhì)資源共性描述規(guī)范(試行)》的共性描述項有46項。在資源共性數(shù)據(jù)整理整合中，針對吉林省林木種質(zhì)資源的特殊性，筆者又進行了有關數(shù)據(jù)的補充采集。到目前為止，主要完成了紅松、樟子松、長白落葉松、日本落葉松、紅皮云杉、赤松、水曲柳等644份林木種質(zhì)資源的共性數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)整理，同時完成了上述種質(zhì)資源的經(jīng)度、緯度、海拔、土壤類型數(shù)據(jù)的補充采集，采集數(shù)據(jù)量達2 576個，數(shù)據(jù)完整率達100%(見表2)。

此外，還開展了紅松、樟子松、日本落葉松、長白落葉松、水曲柳、品種楊等1 000份林木種質(zhì)資源圖像數(shù)據(jù)的采集，每份種質(zhì)資源分別采集了生境特征、群體、個體、典型產(chǎn)物圖像，并全部上傳到中國森林植物種質(zhì)資源信息系統(tǒng)，可提供1 800多份林木種質(zhì)資源的基礎信息共享。

2.3 資源共享

吉林省的種子園、林場、科研單位在林木種質(zhì)資源保存中發(fā)揮了重要作用，并產(chǎn)生了一定的社會效益，每年向相關科研單位及教學單位提供種質(zhì)材料上百份，提供的材料多數(shù)用于國家級科研項目和國家自然基金項目的研究，部分材料用于高等院校和科研單位博士生、碩士生論文的研究材料，還有部分材料用于造林生產(chǎn)。

吉林省保存了大量的林木種質(zhì)資源，可全面開展林木種質(zhì)資源鑒定與深入評價研究，充分挖掘和利用全省豐富的種質(zhì)資源，為生態(tài)建設和林業(yè)生產(chǎn)提供最為重要的物質(zhì)基礎，最終實現(xiàn)部分林木種質(zhì)資源實物圖片和信息數(shù)據(jù)資源的網(wǎng)絡平臺共享(見圖1)。

圖1 吉林區(qū)域性林木種質(zhì)資源共享框架

3 吉林區(qū)域性林木種質(zhì)資源整理整合中存在的問題及對策

3.1 吉林區(qū)域性林木種質(zhì)資源在鑒定、評價、利用方面的研究既不全面也不深入

對已收集和保存的大量種質(zhì)材料在抗逆性、材質(zhì)特性、分子生物學特性等方面缺乏系統(tǒng)而深入的評價和研究，需加快鑒定評價與篩選利用的步伐，對資源進行生物學、細胞學和分子生物學方面的鑒定、評價，弄清楚各種質(zhì)資源的遺傳背景和遺傳特性，從中評選出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆性強、抗病蟲性強等優(yōu)良性狀突出的種質(zhì)資源。同時應用RAPD、RFLP、SRR 等分子技術對種質(zhì)的遺傳多樣性、親緣關系進行研究，并構(gòu)建與不同物種材料、表型性狀、基因型相應的DNA分子標記指紋圖譜，為今后林木種質(zhì)資源的遺傳育種、種質(zhì)創(chuàng)新及開發(fā)利用等研究奠定物質(zhì)基礎[17]。

3.2 吉林區(qū)域性資源數(shù)據(jù)整理整合是一項長期的數(shù)據(jù)積累過程

到目前為止，共性數(shù)據(jù)整理僅完成了保存資源數(shù)據(jù)量的35%，還需進行大量關鍵數(shù)據(jù)的補測，數(shù)據(jù)補充采集工作將越來越困難，部分描述項的數(shù)據(jù)標準需在數(shù)據(jù)整理的過程中不斷完善和進一步修訂。

3.3 缺乏資源保護意識，部分檔案保存不全

《國家自然科技資源平臺植物種質(zhì)資源共性描述規(guī)范》是共性數(shù)據(jù)整理的依據(jù)，包括六大類描述項，主要描述資源的植物學分類名稱、原產(chǎn)地、來源地、觀測地、選育地的具體信息，重點描述保存信息及共享途徑。在資源整理整合過程中發(fā)現(xiàn)，一些種質(zhì)資源保存單位管理工作薄弱，缺乏嚴密組織；一些檔案資料缺失，少部分資源無法追溯其根源。今后，必須樹立種質(zhì)資源觀，明確保護對象及保護目標，切實做好種質(zhì)資源保護工作。

3.4 國家投入嚴重不足，缺少配套的基礎設施和運轉(zhuǎn)費用

種質(zhì)資源保護與利用是一項長期、細致、嚴謹?shù)墓ぷ?，又是一項資金投入巨大而短期不能見效的工作，需要政府部門投入和參與。因此，有必要成立吉林省林木種質(zhì)資源保護與研究委員會，其主要任務包括：制定并完善保護計劃、保護名錄和保護立法；吸納管理資金，資助科研項目；完善科技體制，充分發(fā)揮學科人員的作用，避免研究隊伍萎縮；通過各種途徑和媒體，加大宣傳，使各級、各部門領導和生產(chǎn)經(jīng)營者認識到保護林木種質(zhì)資源的重要性。

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