徐麗 陳新 魏海蓉 張力思 崔海金 劉慶忠
摘 要:根據(jù)《俄羅斯糧食和農(nóng)業(yè)植物遺傳資源狀況報告》[1]及相關(guān)資料,簡述了俄羅斯糧食和農(nóng)業(yè)植物種質(zhì)資源原生境保存和非原生境保存情況,概述了我國植物遺傳資源保存狀況,可為育種工作者提供參考。
關(guān)鍵詞:俄羅斯;植物遺傳資源;原生境保存;非原生境保存
中圖分類號:S32(512) 文獻標識號:A 文章編號:1001-4942(2014)04-0125-03
植物種質(zhì)資源又稱遺傳資源、基因資源,是蘊藏在植物各類品種、品系、類型、野生種和近緣植物中的全部基因遺產(chǎn)[2]。農(nóng)作物種質(zhì)資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和育種的物質(zhì)基礎(chǔ),種質(zhì)資源的研究水平關(guān)系到資源的利用效率、農(nóng)作物育種和生產(chǎn)發(fā)展的水平。為防止農(nóng)作物種質(zhì)資源減少和滅絕,采用原生境保存和非原生境保存相結(jié)合的方法來保護種質(zhì)資源。原生境保存是指在原來的生態(tài)環(huán)境中就地進行繁殖保存種質(zhì),如建立自然保護區(qū)或天然公園;非原生境保存是指種質(zhì)保存于該植物原生態(tài)生長地以外的地方, 如建設(shè)低溫種質(zhì)庫的種子保存、田園種質(zhì)庫(種質(zhì)圃、植物園)的植株保存,以及試管苗種質(zhì)庫的組織培養(yǎng)物保存等[3]。
俄羅斯領(lǐng)土面積約1 700萬平方公里,跨寒帶、亞寒帶和溫帶三個氣候帶,有8個生物地理區(qū)和54個生態(tài)區(qū)。廣袤的土地和多樣的氣候為俄羅斯農(nóng)業(yè)發(fā)展提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。
1 俄羅斯原生境保存現(xiàn)狀
俄羅斯有完整的歐亞自然生態(tài)系統(tǒng)(除了熱帶地區(qū)),包括極地沙漠、苔原、森林-苔原、針葉林、混交林和落葉林、森林-干草原和半荒漠地帶。植物群包括12 500種野生維管植物、2 200多種苔蘚植物、3 000多種地衣。在栽培植物野生近緣種方面,俄羅斯是世界領(lǐng)先國家之一,僅在其歐洲部分就種植著237個物種,遠東地區(qū)有148個物種,西伯利亞有250個物種。
生物多樣性原生境保存可通過確定受保護的自然區(qū)域和自然物來實施。俄羅斯1991年的土地法確定了這些區(qū)域。根據(jù)土地法,這些受保護的自然區(qū)域和自然物是土地本身或者是土地上方的水和大氣空間。受保護區(qū)域的主要類別有國家嚴格意義的自然保護區(qū)、生物圈、國家公園、自然公園、國家自然殘遺種保護區(qū)、自然遺跡保護區(qū)和俄羅斯北部、西伯利亞和遠東地區(qū)土著人管理的傳統(tǒng)自然區(qū)等。根據(jù)受保護的嚴格程度,受保護區(qū)域被劃分為三類:絕對嚴格的自然保護區(qū),相對嚴格的自然保護區(qū)和混合型自然保護區(qū)。
生物多樣性監(jiān)測在確保原生境最大量保存農(nóng)業(yè)植物遺傳多樣性以及選擇合適的保存方法方面發(fā)揮著重要的作用。生物多樣性監(jiān)測系統(tǒng)包含以下相互關(guān)聯(lián)的部分:聯(lián)邦信息和生物多樣性分析中心(數(shù)據(jù)收集、儲存和分析活動的協(xié)調(diào)者);地區(qū)生物多樣性監(jiān)測系統(tǒng)(致力于地區(qū)監(jiān)測);縣級生物資源監(jiān)測系統(tǒng)(從事于農(nóng)業(yè)、森林、養(yǎng)魚業(yè)、水產(chǎn)業(yè)、公共衛(wèi)生和流行病學(xué)服務(wù)及國家地籍簿服務(wù));遺傳資源信息系統(tǒng);評估土地和土壤條件的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng);從生物多樣性保護角度來評估環(huán)境非生物組成情況的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng);遙感數(shù)據(jù)分析系統(tǒng);一般統(tǒng)計數(shù)據(jù)(記錄人類對野生動物的影響)和民意數(shù)據(jù)(找出不同社會群體對生物多樣性的態(tài)度)分析系統(tǒng)。
2 俄羅斯非原生境保存現(xiàn)狀
俄羅斯科學(xué)家瓦維洛夫最早實施了國家和全球戰(zhàn)略收集、保存和有效利用栽培作物和野生近緣種遺傳資源。根據(jù)保存和研究目的、功能及作物委托管理和優(yōu)先權(quán),俄羅斯栽培作物和野生近緣種遺傳資源非原生境收集被劃分為5類,分別是國家植物遺傳資源收集、以研究和育種為目的植物遺傳資源收集、特殊商業(yè)目的植物遺傳資源收集、暫時調(diào)查的植物遺傳資源收集和國際間的植物遺傳資源收集。
俄羅斯聯(lián)邦國家科學(xué)中心-全俄瓦維洛夫作物科學(xué)研究所(VIR)是栽培作物和野生近緣種遺傳資源主要的國家持有者和管理者,其收集、保存、研究和利用這些資源已經(jīng)有100多年的歷史。目前,VIR收集的栽培植物及其野生近緣植物是世界上數(shù)量最多且植物學(xué)多樣性最豐富的。
全俄瓦維洛夫作物科學(xué)研究所包括位于俄羅斯不同地區(qū)的10個試驗站和3個分支機構(gòu),還包括建立在一些科研機構(gòu)和繁育中心的7個基地。2007年12月31日前,這個研究所及其下屬機構(gòu)和試驗站保存的全球植物遺傳資源收集品達到了322 238份,分別屬于64個科376個屬和2 169個種,其中超過30%的已經(jīng)滅絕了。這樣的植物種質(zhì)資源收集品是確保國家食品、生物資源和生態(tài)安全強有力的戰(zhàn)略資源。
VIR全球收集品包括的植物遺傳資源類別為:栽培植物的近緣野生種、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中應(yīng)用的本地品種、栽培品種、優(yōu)良繁殖系、核酸樣品。種子收集品保存在庫班河國家種子儲存庫內(nèi),其中-10℃長期保存的材料有33 984份,4℃中期保存的材料有182 025份,每份農(nóng)作物及其野生近緣種在VIR 總部都有復(fù)份。
VIR收集的無性繁殖材料保存在果園、苗圃和試驗站的無性系種質(zhì)圃,2007年果樹、漿果和園藝作物材料達到29 276份。
3 我國原生境和非原生境保存狀況[4]
為了遏制植物遺傳資源面臨永久喪失的趨勢, 我國政府開展了植物遺傳資源的搶救性收集和非原生境保存工作,并取得了巨大成績。對主要糧食和農(nóng)業(yè)植物野生種進行了系統(tǒng)調(diào)查和編目, 建立了116個原生境保護點, 包括野生稻、野生大豆、小麥野生近緣植物及野生蔬菜等, 有效遏制了野生植物遺傳資源的快速滅絕現(xiàn)象。建成和完善了1座國家長期庫、1座國家復(fù)份庫、10座國家中期庫、29座省級中期庫、32個國家種質(zhì)資源圃(含2個試管苗庫),另外7個種質(zhì)圃正在建設(shè)中,基本形成了較為完善的國家植物遺傳資源保護體系。長期保存植物遺傳資源397 067份,繁殖更新了286 604份植物遺傳資源, 充實了中期庫, 極大地提高了植物遺傳資源分發(fā)和供種能力,僅2001~2007年就向全國2 650個單位提供了13.2萬份次植物遺傳資源。
參 考 文 獻:
[1]
FAO. Country Report on the State of Plant Genetic Resources for Food and Agriculture in the Russian Federation [R]. FAO, 2010.
[2] 董玉琛. 我國作物種質(zhì)資源研究的現(xiàn)狀與展望[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報,1999(2):36-40.
[3] 盧新雄,曹永生. 作物種質(zhì)資源保存現(xiàn)狀與展望[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報,2001,3(3):43-47.
[4] 王述民, 李立會, 黎裕,等. 中國糧食和農(nóng)業(yè)植物遺傳資源狀況報告[J]. 植物遺傳資源學(xué)報,2011,12(1):1-12.endprint