閆秀鳳
【摘 要】遺傳資源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。長期以來,對植物遺傳資源的保持缺乏足夠的重視。致使多種植物的遺傳資源受到嚴(yán)重威脅。為此。對植物遺傳資源必須進(jìn)行科學(xué)保持。本文主要探討植物遺傳資源的原生境保持和非原生境保持2種重要方法。
【關(guān)鍵詞】植物遺傳資源;保持
遺傳資源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。長期以來,對植物遺傳資源的保持缺乏足夠的重視。致使多種植物的遺傳資源受到嚴(yán)重威脅。為此。對植物遺傳資源必須進(jìn)行科學(xué)保持和正確評價,充分挖掘利用有利基因,不僅有效保護(hù)了植物的遺傳多樣性,而且也為植物育種提供了豐富的基因資源。
遺傳資源保持是指以天然或人工創(chuàng)造的適宜環(huán)境來保持遺傳資源,使個體中所含有的遺傳物質(zhì)保持其遺傳完整性,有高的活力,能通過繁殖將其遺傳特性傳遞下去,并減少繁殖過程中的遺傳漂變。在保持過程中把遺傳變異控制到最低。
一、原生境保持
原生境保持是指在自然生態(tài)環(huán)境條件下保持,它包括在自然環(huán)境條件下可生存的物種群體的恢復(fù)和保持或者已馴化物種的種性保持??煞譃?種方法:第1種是遺傳保持,作為天然野生群體遺傳多樣性的監(jiān)護(hù)、管理場所,在限定的范圍內(nèi)它們可自由的長期的生存。主要靠建立自然保護(hù)區(qū)來實現(xiàn)。據(jù)國家林業(yè)局保護(hù)司提供數(shù)據(jù)表明。截至2003年底,我國各類自然保護(hù)1999處,國家級的226處,保護(hù)區(qū)面積逾1.4億hm2 。占國土總面積的14%左右。這些自然保護(hù)區(qū)保護(hù)著我國70%的陸地生態(tài)系統(tǒng)種類、80%的野生動物和60%的高等植物,也保護(hù)著約2 000萬hm2的原始天然林、天然次生林和約l 200萬hm2 的各種典型濕地。我國還建立了3個國家級作物野生種保護(hù)區(qū),即江西東鄉(xiāng)和廣東高州的野生稻保護(hù)區(qū)、山東墾利的野生大豆保護(hù)區(qū)。第2種是農(nóng)場保持是指把當(dāng)?shù)嘏嘤牡胤椒N與伴生的野生種和雜草種一起進(jìn)行可持續(xù)的管理,或者在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)、同藝或農(nóng)業(yè)造林栽培系統(tǒng)中保持。包括農(nóng)場保持在內(nèi)的原生境保持比非原生境保持具有一定的優(yōu)越性 它為物種繼續(xù)進(jìn)化提供了天然的場所,幫助生物逐步形成適應(yīng)特殊生態(tài)地理區(qū)域的遺傳特征,滿足當(dāng)?shù)氐淖?、群落和群體的要求。
二、非原生境保持
它是指把植物體遷出其自然生長地進(jìn)行保持。包括種子保持、植株保持、離體保持和核心種質(zhì)保持等方式。
1.種子保持
它主要通過保存種子的種質(zhì)庫來完成。種質(zhì)庫有3種類型:①短期庫。短期存放種子。主要任務(wù)是臨時貯存應(yīng)用材料,并分發(fā)種子供研究、鑒定、利用。庫溫10~l5℃,相對濕度50%~60%,種子存入紙袋或布袋,一般可存放5年。②中期庫。以中期貯存為目的,工作內(nèi)容同短期庫。庫溫0~10℃,種子存入防潮紙袋或有硅膠的聚乙烯瓶中。相對濕度低于60%,種子含水量8%左右,可保存15年以上。③長期庫。為種子長期貯存用,一般不分發(fā)種子,為確保遺傳完整性,只有在必要時才進(jìn)行繁殖和世代更新,庫溫-18℃或-20℃,種子含水量5%~8%,存放于密封的種子盒或金屬鋁箔袋內(nèi),相對濕度低于50%,可貯藏數(shù)10年甚至上百年。低溫庫固然可長期貯藏,但其建設(shè)投資大,技術(shù)要求高,運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用貴。1980年英國學(xué)者艾利斯(Ellis)提出超干燥貯藏來延長種子貯藏年限。他認(rèn)為種子含水量與貯藏溫度對種子壽命的影響是彼此獨(dú)立的,即在種子含水量在低溫種質(zhì)庫下限(5%)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低,可使種子貯藏壽命成倍延長。
2.植株保持
植株保持適用于產(chǎn)生頑拗型種子的植物如槭樹、七葉樹等。這類植物種子干燥到臨界值以下(一般12%)即失去活力。并且不能在0℃條件下貯藏,有些甚至在10~l5℃時就會受凍害。此外,植株保持還適用于無性繁殖作物。多年生野生植物和果樹主要通過建立種質(zhì)同來保持。1998年,我國已建立30個國家種質(zhì)圃,保存種質(zhì)材料達(dá)3.7萬余份。但由于常受到病蟲害及其他自然災(zāi)害的影響,因而種質(zhì)圃保持無性繁殖作物并不是理想的長期保持方法。
3.離體保持技術(shù)
豐要包括組織培養(yǎng)和超低溫保持技術(shù)。1986年國際熱帶農(nóng)業(yè)研究中心建立了木薯試管苗保持庫,收集3500份木薯;我國也建立了馬鈴薯和甘薯試管苗種質(zhì)庫,分別保持900份和1600份。另外利用此方法保持柑橘的愈傷組織13年,仍能長成完好的植株;保持25個月的大蒜成活率為100%。超低溫保持一般低于-80℃低溫以下的超低溫中保存種質(zhì)資源的技術(shù),主要是液氮(-196℃)和液氮蒸汽保持。據(jù)研究,玉米、黑麥花粉冷凍保存1年后,花粉生活力無明顯變化,用于田間授粉,玉米結(jié)實率達(dá)73.4%,黑麥結(jié)實率達(dá)57.6%。可有效解決育種上的花期不育和異地雜交困難。
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