西藏農(nóng)作物種質(zhì)資源搜集鑒定與評(píng)價(jià)利用

廖文華，高小麗，尹中江

(西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院農(nóng)業(yè)研究所，西藏 拉薩 850032)

作物種質(zhì)資源作為生物資源的重要組成部分，是人類(lèi)社會(huì)生存與發(fā)展的戰(zhàn)略性資源，是提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，維系國(guó)家糧食安全的重要保證，是農(nóng)業(yè)得以持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)[1]。作物種質(zhì)資源不僅為人類(lèi)的衣、食等方面提供原料，為人類(lèi)的健康提供營(yíng)養(yǎng)品和藥物，而且為人類(lèi)幸福生存提供了良好的環(huán)境。由此可見(jiàn)，種質(zhì)資源的搜集保存與鑒定利用是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的基礎(chǔ)。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，西藏農(nóng)作物種質(zhì)資源保存與利用工作取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，無(wú)論是保存條件還是鑒定手段都實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，但仍存在資源保存數(shù)量不多、種類(lèi)少、鑒定不夠深入、資源有效利用率不高等問(wèn)題。因此，在新時(shí)期下，如何彌補(bǔ)和改善資源工作中存在的問(wèn)題和不足，充分發(fā)揮作物種質(zhì)資源的優(yōu)勢(shì)，助力西藏鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，是擺在我區(qū)資源工作者面前的重要課題。

1 廣泛開(kāi)展高山高原地區(qū)資源的搜集與引進(jìn)

種質(zhì)資源是作物育種的物質(zhì)基礎(chǔ)。在作物品種改良中,獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆的新品種,總是以豐富的遺傳變異材料為前提的,遺傳變異是任何作物育種工作的先決條件。在不同的品種中,某一特征的遺傳力、選擇強(qiáng)度和遺傳優(yōu)勢(shì)直接影響著遺傳變異的幅度,因此篩選高變異率的材料是非常重要的[2],而豐富的基因庫(kù)是這種選擇的先決條件。

青藏高原平均海拔4000 m，是世界最高的高原，有“世界屋脊”和地球的“第三極”之稱(chēng)，與“第三極”相聯(lián)系的主要特征是地勢(shì)高亢和氣候高寒。因此，地勢(shì)(地形)是影響青藏高原諸多自然條件的首要因素，對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，氣候條件的重要性，不言而喻。對(duì)于青藏高原的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，海拔高度直接影響著農(nóng)牧業(yè)品種的類(lèi)型和分布，該地區(qū)的農(nóng)作物品種必須具備較強(qiáng)的抗寒和抗逆性，以適應(yīng)當(dāng)?shù)靥厥獾牡乩須夂驐l件。由于受獨(dú)特高原性地理氣候條件的限制，絕大多數(shù)平原地區(qū)的品種資源無(wú)法在西藏應(yīng)用，而本地品種資源由于數(shù)量有限，使得遺傳基礎(chǔ)變得狹窄，品種資源的雷同與遺傳基礎(chǔ)的狹窄一直都是影響農(nóng)作物育種成效的重要原因，西藏農(nóng)作物新品種選育工作近年來(lái)很難實(shí)破性的進(jìn)展，主要原因是優(yōu)異育種材料匱乏，育種的遺傳基礎(chǔ)狹窄，親本來(lái)源單一，特別是優(yōu)質(zhì)專(zhuān)用型育種材料、高抗病蟲(chóng)害和水肥資源高效利用型的育種材料嚴(yán)重短缺。

而全球范圍內(nèi)，除青藏高原以外，位于亞洲的帕米爾高原(平均海拔4000 m)、位于南美洲的玻利維亞高原(平均海拔3800 m)、位于南美洲厄瓜多爾高原(平均海拔3000 m)、位于南極洲的南極冰雪高原(平均海拔2500 m)、位于非洲的埃塞俄比亞高原(平均海拔2200 m)，位于北美洲的墨西哥高原(平均海拔2000 m)、位于亞洲的云貴高原(平均海拔2000 m)、位于亞洲的亞美尼亞高原(平均海拔2000 m)等高原地區(qū)平均海拔均在2000 m以上，與西藏的氣候有極大的相似性，均屬于高山高原氣候，其主要特點(diǎn)為低壓缺氧、日照時(shí)間長(zhǎng)、太陽(yáng)輻射強(qiáng)、高寒、氣溫低、日較差大、年較差小。根據(jù)農(nóng)業(yè)氣候相似理論，引種地與引種源地農(nóng)業(yè)氣候的相似程度越大，引種成功的可能性就越大。搜集和引進(jìn)這些高原地區(qū)的農(nóng)作物品種資源無(wú)論是直接利用還是作為遺傳親本間接利用，其成功率都遠(yuǎn)高于其他地區(qū)引進(jìn)的品種資源。因此，積極引進(jìn)國(guó)內(nèi)外高山高原地區(qū)優(yōu)質(zhì)品種資源，創(chuàng)新基因，擴(kuò)大品種資源，通過(guò)拓寬遺傳基礎(chǔ)提升育種的質(zhì)量是西藏農(nóng)作物育種的必然選擇。

綜上所述，積極開(kāi)展全球高原地區(qū)農(nóng)作物品種資源的搜集、引進(jìn)與利用，不斷拓寬西藏農(nóng)作物遺傳基礎(chǔ)對(duì)西藏農(nóng)作物育種工作迫切而必要。西藏農(nóng)作物資源保護(hù)與開(kāi)發(fā)利用，應(yīng)著眼于整個(gè)青藏高原、喜馬拉雅山區(qū)、安第斯山區(qū)、高加索山區(qū)等高山高原地區(qū)，收集和保存適宜在高原高山地區(qū)種植的農(nóng)作物種質(zhì)資源，重點(diǎn)開(kāi)展高原青稞資源的收集，不斷豐富西藏高原農(nóng)作物種質(zhì)資源的數(shù)量與種類(lèi)，形成以青稞資源為優(yōu)勢(shì)的全球高原種質(zhì)資源保存和交流中心，為西藏高原地區(qū)極端環(huán)境的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)提供豐富的特異種質(zhì)資源基因庫(kù)，為西藏農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

2 深入開(kāi)展資源的精準(zhǔn)鑒定

科學(xué)系統(tǒng)的鑒定評(píng)價(jià)和遺傳多樣性研究是種質(zhì)資源研究的核心工作內(nèi)容,是種質(zhì)資源創(chuàng)新利用的基礎(chǔ)和前提[3]。但由于對(duì)現(xiàn)有保存的種質(zhì)資源缺少系統(tǒng)的鑒定，對(duì)資源缺乏深入的研究和了解，限制了種質(zhì)資源的廣泛應(yīng)用。致使我國(guó)目前作物種質(zhì)資源利用率僅為3.0 %～5.0 %，有效利用率僅為2.5 %～3.0 %，而西藏由于種質(zhì)資源鑒定利用起步較晚，資源有效利用率更低，收集的作物種質(zhì)中在育種上有突出貢獻(xiàn)的種質(zhì)并不多，從種質(zhì)資源中發(fā)掘新基因很少，尤其是從野生種質(zhì)中發(fā)掘新基因更少，不能滿(mǎn)足和適應(yīng)現(xiàn)代育種和生產(chǎn)發(fā)展的需求。因此開(kāi)展現(xiàn)有資源的深入鑒定與評(píng)價(jià)利用，充分了解發(fā)揮現(xiàn)有資源的優(yōu)勢(shì)，使其更好地為科研和生產(chǎn)服務(wù)任務(wù)緊迫，前景廣闊，功在當(dāng)代，利在千秋。

根據(jù)西藏目前研究基礎(chǔ)和條件，西藏農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定應(yīng)從以下幾個(gè)方面逐步開(kāi)展。

2.1 資源的表型鑒定

表型，顧名思義是指作物基因型和環(huán)境決定的形狀、結(jié)構(gòu)、大小、顏色等生物體的外在性狀。表型組學(xué)是挖掘種質(zhì)資源利用廣度和深度的有效手段，且不需要很高的軟硬件要求，因此鑒于西藏目前鑒定手段相對(duì)落后，實(shí)驗(yàn)室等專(zhuān)業(yè)人員缺乏，應(yīng)深入開(kāi)展資源的表型鑒定，開(kāi)展優(yōu)異資源的挖掘與利用。

2.2 資源的抗性鑒定

西藏由于特殊的地理氣候條件，要求該地區(qū)的農(nóng)作物品種必須具備較強(qiáng)的抗逆性(抗寒、抗旱、抗病蟲(chóng)等)，因此，充分利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室條件，深入開(kāi)展抗性鑒定，篩選出符合西藏地理氣候特點(diǎn)的優(yōu)異農(nóng)作物種質(zhì)資源供育種和生產(chǎn)利用。

2.3 資源的品質(zhì)分析與鑒定

隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，對(duì)作物的品質(zhì)，尤其是加工品質(zhì)的要求越來(lái)越高，應(yīng)不斷開(kāi)展資源的加工品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)功能成份的深入檢測(cè)與分析，篩選出適合產(chǎn)業(yè)化加工的優(yōu)異品種和資源，為西藏農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化提供支撐。

3 大力開(kāi)展資源的服務(wù)和利用

種質(zhì)資源保存與鑒定的最終目的是資源利用，如何提高資源有效利用率，使其創(chuàng)造更大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，是資源工作的重中之重。

3.1 種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和完善

完善的種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)是資源精準(zhǔn)服務(wù)的基礎(chǔ)。因此，應(yīng)首先建立和完善西藏農(nóng)作物種質(zhì)資源信息庫(kù)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息的開(kāi)放與共享，搭建起資源與用戶(hù)之間的信息平臺(tái)，使資源用戶(hù)能夠利用共享的信息平臺(tái)便捷的查找到所需的資源。

3.2 加強(qiáng)資源的宣傳與服務(wù)

“酒香也怕巷子深”資源工作除做好種質(zhì)資源的搜集、保存和鑒定外，還應(yīng)通過(guò)媒體宣傳、集中示范、現(xiàn)場(chǎng)展示的多種形式，加大對(duì)優(yōu)異資源的推介力度，改以往的被動(dòng)資源服務(wù)為主動(dòng)上門(mén)式資源服務(wù)，為區(qū)內(nèi)外有資源需求的科研(育種)單位、加工企業(yè)、地方政府以及其它個(gè)人和組織及時(shí)提供所需的信息，使篩選和創(chuàng)制的優(yōu)異種質(zhì)資源能及時(shí)的被潛在的資源用戶(hù)認(rèn)識(shí)和了解，使其盡快地發(fā)揮應(yīng)有的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。