張一弓,張薈薈,楊 剛,付愛(ài)良,沙吾列
(新疆畜牧科學(xué)院 草業(yè)研究所,新疆 烏魯木齊 830000)
植物新品種測(cè)試是對(duì)申請(qǐng)保護(hù)的植物新品種進(jìn)行特異性、一致性和穩(wěn)定性的栽培鑒定試驗(yàn)或室內(nèi)分析測(cè)試的過(guò)程(簡(jiǎn)稱DUS測(cè)試)。并根據(jù)特異性、一致性和穩(wěn)定性的原則來(lái)判定測(cè)試品種是否屬于新品種,為植物新品種保護(hù)提供可靠的判定依據(jù)[1]。我國(guó)于1997年3月20日頒布了《中華人民共和國(guó)植物新品種保護(hù)條例》,并于1999年4月23日正式加入國(guó)際植物新品種保護(hù)聯(lián)盟(International Union for the Protection of New Varieties of Plants,UPOV),成為第39個(gè)成員國(guó),開(kāi)始接受?chē)?guó)內(nèi)外植物新品種權(quán)申請(qǐng),這標(biāo)志著植物新品種保護(hù)條例正式在中國(guó)實(shí)施[2]。我國(guó)已公布8個(gè)批次植物新品種保護(hù)名錄,總計(jì)80個(gè)種屬。截至2011年底,農(nóng)業(yè)部植物新品種保護(hù)辦公室共發(fā)布了49種作物的DUS測(cè)試指南。
在草本植物中,已完成苜蓿、早熟禾的測(cè)試指南[3,4],并作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)頒布實(shí)施。從2009年起,開(kāi)始對(duì)無(wú)芒雀麥(Bromusinermis)、冰草(Agropyroncristatum)、高羊茅(Festucaarundinacea)、黑麥草(Loliumperenne)、披堿草屬(Elymus)的 DUS測(cè)試指南進(jìn)行編寫(xiě)。禾本科披堿草屬植物為多年生旱中生牧草,包括披堿草(E.dahuricus)、老芒麥(E.sibiricus)和垂穗披堿草(E.nutans),20世紀(jì)70年代開(kāi)始在我國(guó)逐漸推廣種植,并成為主要牧草品種,廣泛分布在我國(guó)四川、新疆、甘肅、青海等地[5]。
為保護(hù)披堿草屬植物現(xiàn)有的品種及充分利用這一良好的種質(zhì)資源,依據(jù)農(nóng)業(yè)部《植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測(cè)試指南總則》[6],并遵循 UPOV對(duì)DUS測(cè)試規(guī)定的總原則(TG/1/3)[7],開(kāi)展了對(duì)披堿草屬DUS測(cè)試指南的研制工作。
按照文獻(xiàn)[7,8]的規(guī)定,對(duì)披堿草屬植物各性狀進(jìn)行田間測(cè)試并篩選合適的標(biāo)準(zhǔn)品種,結(jié)合披堿草屬植物品種性狀變異規(guī)律、分類的原則和育種實(shí)際情況,確定測(cè)試性狀和標(biāo)準(zhǔn)品種,對(duì)性狀表達(dá)狀態(tài)進(jìn)行分級(jí);對(duì)標(biāo)準(zhǔn)品種進(jìn)行DUS分析,進(jìn)一步驗(yàn)證測(cè)試性狀的正確性和準(zhǔn)確性;根據(jù) UPOV《TGP/9/1特異性測(cè)試》[9,10]等的規(guī)定,制定適合我國(guó)披堿草屬植物新品種保護(hù)的DUS測(cè)試指南。
標(biāo)準(zhǔn)品種是DUS測(cè)試的重要組成,它由一群己知的品種組成,對(duì)性狀的描述起參考與樣本的作用,直接影響到新品種DUS測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和客觀性[8]。根據(jù)“廣泛容易獲得,且每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品種用到的次數(shù)盡可能地多,選用的標(biāo)準(zhǔn)品種數(shù)量應(yīng)盡可能地少”的原則[1],選出10個(gè)披堿草屬品種作為《指南》的標(biāo)準(zhǔn)品種(表1)。
表1 披堿草屬DUS測(cè)試指南標(biāo)準(zhǔn)品種Table1 The DUS example varieties for Elymus
測(cè)試性狀是DUS測(cè)試指南的核心內(nèi)容,也是測(cè)試的基礎(chǔ)。是一系列經(jīng)過(guò)選擇的性狀組成的性狀表,是判別申請(qǐng)品種是否具有特異性、一致性和穩(wěn)定性的主要依據(jù)[1]。植物新品種測(cè)試指南強(qiáng)調(diào)的是申請(qǐng)品種與近似品種在性狀上的差異。因此,目前用于DUS測(cè)試的性狀多為植物的生理特性和形態(tài)特征。其他易受環(huán)境影響的性狀,如抗病蟲(chóng)能力、品質(zhì)性狀等也可作為DUS測(cè)試的參考依據(jù),但僅作為輔助性狀。披堿草屬指南研制中,在確定性狀時(shí)遵循以下原則(1)該性狀可被明確定義、準(zhǔn)確識(shí)別和清晰描述;(2)性狀重復(fù)性強(qiáng),測(cè)試方法簡(jiǎn)單易操作;(3)性狀不受或少受環(huán)境條件影響且表現(xiàn)穩(wěn)定。
由于披堿草屬植物DUS測(cè)試指南缺少UPOV等國(guó)外相關(guān)測(cè)試指南的參考,因此,根據(jù)植物分類學(xué)資料,初步確定了33個(gè)備選性狀。并于2011和2012年在新疆畜牧科學(xué)院旱生牧草研究中心經(jīng)過(guò)2年的種植測(cè)試,淘汰了品種間無(wú)差異、性狀表達(dá)不穩(wěn)定、易受氣候因素影響的7個(gè)性狀,最終確定26個(gè)性狀,作為測(cè)試性狀。其中,質(zhì)量性狀(QL)2個(gè)、數(shù)量性狀(QN)20個(gè)和假質(zhì)量性狀(PQ)4個(gè)(表2)。
植株生長(zhǎng)習(xí)性 包括幼苗期和結(jié)實(shí)后兩個(gè)時(shí)期,分為直立、半直立、匍匐3種形態(tài)。
植株抽穗期 小區(qū)內(nèi)植株約50%抽穗(密穗類型的穗從葉鞘縫隙擠出)。
旗葉長(zhǎng)度 植株的倒一葉,一個(gè)分蘗中最后長(zhǎng)出來(lái)的一片真葉的長(zhǎng)度。
植株高度 結(jié)實(shí)后花序完全展開(kāi)期,尺測(cè)莖稈基部至花序頂端的絕對(duì)長(zhǎng)度。
莖稈粗度 主莖莖稈倒數(shù)第3節(jié)粗度。
花序密度 花序密度等于花序小穗數(shù)除以花序長(zhǎng)度。
外稃芒形態(tài) 分為直立、中等、彎曲3種形態(tài)。
莖稈絨毛 莖稈基部是否出現(xiàn)絨毛。
特異性是指測(cè)試品種與已知品種之間性狀上的差異,測(cè)試品種的所有性狀中至少有1個(gè)性狀與已知品種的相對(duì)應(yīng)性狀差異明顯,就說(shuō)明該測(cè)試品種具有特異性[6,7]。對(duì)于質(zhì)量性狀和假質(zhì)量性狀,如果測(cè)試品種與標(biāo)準(zhǔn)品種的同一個(gè)性狀屬于兩個(gè)不同的類型,則表明測(cè)試品種的此性狀具有差異;若兩個(gè)品種的同一個(gè)性狀屬于同個(gè)類型,則表明測(cè)試品種的此性狀不具有差異。對(duì)于數(shù)量性狀,不僅要看性狀的類型,還需進(jìn)行相關(guān)的統(tǒng)計(jì)分析判斷。如果測(cè)試品種與已知品種的相同性狀屬于不同的類型時(shí),表明測(cè)試品種的此性狀具有差異;但即使兩者的性狀屬于同一個(gè)類型,經(jīng)數(shù)值統(tǒng)計(jì)分析后發(fā)現(xiàn)它們?nèi)圆町愶@著,則說(shuō)明測(cè)試品種的此性狀具有差異[7]。
一致性的判斷需根據(jù)測(cè)試植株的種類來(lái)確定測(cè)試品種的接受概率和群體標(biāo)準(zhǔn)。接受概率是指對(duì)于一個(gè)測(cè)試品種一致性差異分析的可接受的最小值[11]。群體標(biāo)準(zhǔn)是指所有進(jìn)行DUS測(cè)試的個(gè)體中出現(xiàn)異型株的可接受的最大百分率。對(duì)于自交系和雜種一代品種的一致性判定時(shí),采用1%的群體標(biāo)準(zhǔn)和至少95%的接受概率[10]。例如,當(dāng)樣本數(shù)量為10株時(shí),最多可允許1個(gè)異型株出現(xiàn)[12]。
穩(wěn)定性是指測(cè)試品種在經(jīng)過(guò)多次繁殖或者特定的繁殖周期結(jié)束后其相關(guān)的特征保持相對(duì)不變的一種特性。在實(shí)際操作中一般不對(duì)穩(wěn)定性進(jìn)行單獨(dú)測(cè)試,如果申請(qǐng)品種符合一致性要求,即認(rèn)為具備穩(wěn)定性[6,12]。如果對(duì)測(cè)試品種的穩(wěn)定性存在疑慮,則可將測(cè)試品種再次進(jìn)行1個(gè)周期的試驗(yàn),觀察其性狀是否發(fā)生顯著變化來(lái)判斷[11]。
披堿草屬植物DUS測(cè)試指南是經(jīng)過(guò)多年的測(cè)試實(shí)踐,緊密結(jié)合科研實(shí)際,吸取了各方面的意見(jiàn)和建議開(kāi)展完成的。其中,性狀表達(dá)可能受栽培環(huán)境及營(yíng)養(yǎng)因素的影響,在進(jìn)行測(cè)試時(shí)對(duì)測(cè)試品種已進(jìn)行了多點(diǎn)測(cè)試,盡可能保證測(cè)試條件的嚴(yán)格一致,并參照標(biāo)準(zhǔn)品種進(jìn)行判斷。目前,國(guó)際植物新品種保護(hù)聯(lián)盟UPOV及其他國(guó)家并無(wú)披堿草屬的DUS測(cè)試指南,本研究屬首次研制,因此,在試驗(yàn)材料的搜集和資料參考方面還有待完善,在一些性狀的選擇方面還需要進(jìn)一步的補(bǔ)充和驗(yàn)證。
隨著我國(guó)對(duì)農(nóng)業(yè)植物新品種保護(hù)的日趨重視,測(cè)試指南的研制技術(shù)也不斷成熟,加之我國(guó)與UPOV、CPVO等國(guó)際測(cè)試機(jī)構(gòu)的緊密交流,今后制訂的指南將逐漸形成具有我國(guó)特色,并與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌的測(cè)試指南體系,從而更好地促進(jìn)我國(guó)植物新品種走向世界,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,為保護(hù)植物種質(zhì)資源打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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