魏興華

(中國水稻研究所,浙江杭州 310006)

浙江省稻種資源的保護(hù)與利用

魏興華

(中國水稻研究所,浙江杭州 310006)

稻作是浙江省傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè),栽培歷史悠久,稻種資源豐富多樣。本文介紹浙江省稻種資源的形成、類型和分布,以及研究歷史,從種類和數(shù)量、保存設(shè)施、共享利用等方面分析研究工作的現(xiàn)狀,針對(duì)存在問題,從科技立項(xiàng)、研究創(chuàng)新和資源整合3個(gè)方面提出今后稻種資源保護(hù)和利用工作的建議。

稻種資源;保護(hù);利用;浙江

文獻(xiàn)著錄格式:魏興華.浙江省稻種資源的保護(hù)與利用[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,56(5):727-729.

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20150555

浙江省的稻作以水稻為主,陸稻極少。2013年水稻面積82.872萬hm2,占全省糧食作物面積的66.1%;水稻總產(chǎn)量580.20萬t,占糧食總產(chǎn)量的79.1%;平均單產(chǎn)7.001 t·hm-2。稻田種植制度分為1年1熟(中稻)、1年2熟(麥、油菜、綠肥、瓜蔬等-稻)和1年3熟(糧、油、肥、飼、瓜蔬等-稻-稻)。品種類型浙北以粳稻為主,浙南以秈稻為主,浙中是秈粳混栽地區(qū)。1976年以來,推廣種植雜交秈稻,主要分布在浙中、浙南和山區(qū)、丘陵地區(qū)。

浙江省地形復(fù)雜,氣候多變,人口分布不勻,各地區(qū)的耕作歷史、栽培技術(shù)和人們生活習(xí)慣等也不盡相同,致使稻作類型繁多,品種資源豐富多樣。不僅有秈、粳之分,而且有秥、糯之別,還有早、中、晚之異,熟性類型也各不相同,有早熟、中熟和晚熟。生態(tài)類型多樣,如在地方稻種資源的秈稻中有平原早熟型、平原耐肥型、平原耐瘠型、丘陵耐瘠型和山田耐陰型等;在粳稻中還可分為紅、黃、青、白稻4個(gè)生態(tài)類型。當(dāng)然,這些類型的劃分不是絕對(duì)的,也有中間類型。

1 形成

浙江稻種資源的形成經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的演化和發(fā)展過程,這種演化和發(fā)展的主要推動(dòng)力是自然環(huán)境的變化和人為選擇的壓力,才形成目前豐富多彩的稻種資源。

浙江地處東南沿海,境內(nèi)地勢(shì)復(fù)雜,屬亞熱帶季風(fēng)氣候,季風(fēng)交替規(guī)律顯著,氣候溫和濕潤,四季分明,光照較多,熱量豐富,雨量充沛,無霜期長(zhǎng),年平均溫度16℃左右,并由北向南逐漸升高,適宜水稻生長(zhǎng)。由于一般秈稻地區(qū)的年平均溫度在17℃以上,粳稻區(qū)在16℃以上,因此形成了浙北以粳稻為主,有部分秈稻,浙南以秈稻為主,山區(qū)也栽有粳稻的特點(diǎn)。

浙江栽培水稻歷史悠久,原始農(nóng)業(yè)就以水稻為主,7 000年前的河姆渡就有原始稻作的痕跡。勞動(dòng)人們?cè)陂L(zhǎng)期的水稻耕作實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、發(fā)展和創(chuàng)造,形成多樣的稻種資源。水稻秈、粳和品種生育期的早晚之分,在唐代已很普遍,到了宋代,秈、粳、糯、早、中、晚俱全。同時(shí),由于浙江歷來人口密度大,對(duì)種植制度和單位產(chǎn)量的不斷選擇,更是加劇了對(duì)浙江稻種資源多樣性形成的壓力。據(jù)現(xiàn)存宋方志記載,太湖地區(qū)有特性各異的品種69個(gè),明代約有196個(gè),比宋代增加了2倍,清代有記載的品種達(dá)380個(gè),又比明代增加了近1倍。1930年在杭州成立農(nóng)林局和稻麥原種場(chǎng),開展水稻純系選擇和雜交育種工作,1937年育成浙場(chǎng)9號(hào)等第1批水稻品種。20世紀(jì)50年代初,開展評(píng)選優(yōu)良農(nóng)家品種和系統(tǒng)選育活動(dòng);60年代初,雜交育種蓬勃發(fā)展,新品種不斷育成,并為適應(yīng)種植制度的改革,進(jìn)行了矮化育種和早、中、晚配套育種;1976年后,由于雜交稻的發(fā)展,又開始了雜種優(yōu)勢(shì)利用研究,選育三系及兩系雜交稻組合,豐富了稻種資源。

2 研究歷史

浙江省稻種資源較為系統(tǒng)的研究始于1952年,主要任務(wù)是搜集和保存原始材料,當(dāng)時(shí)由浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院承擔(dān),共搜集3 185份。1961-1964年曾初步進(jìn)行整理?！拔幕蟾锩逼陂g研究中斷,資源損失較多。1977年恢復(fù)研究工作,在浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻育種室內(nèi)設(shè)立了品種資源研究組,并到有關(guān)省(市)和本省的地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、邊緣縣作補(bǔ)充征集。至1982年共搜集到3 700多份資源。1983年中國水稻研究所成立后,浙江省的稻種資源研究工作由中國水稻研究所品種資源系承擔(dān)。1987年以前,主要以保存種子為主。1987-1990年,經(jīng)系統(tǒng)的室內(nèi)和田間觀察記載,整理后保留了3 000余份資源。通過資源評(píng)價(jià)鑒定,發(fā)現(xiàn)了一批優(yōu)異的種質(zhì)資源,并逐步在科學(xué)研究和生產(chǎn)中得以利用。

3 類型、分布與主要特性

浙江稻種的秈、粳、糯及熟性類型眾多。對(duì)目前國家編目的3 000余份源于浙江的稻種資源的統(tǒng)計(jì)表明,粳稻類型資源最多,占76.8%,秈型資源則占23.2%。

浙江的秈稻種植范圍廣,幾乎遍及全省,且有早秈、中秈和晚秈之分。早秈主要分布于雙季稻區(qū),以早熟型較多,中秈主要分布于浙中丘陵半山區(qū)和浙東、浙西、浙南山區(qū),以早熟和中熟為主。晚秈主要栽培在溫臺(tái)平原、丘陵半山區(qū),以晚熟類型較多,但原種植中秈、晚秈的地區(qū),目前多數(shù)已改種雜交秈稻。

浙江粳稻主要分布在杭嘉湖平原、寧紹平原、中部丘陵半山區(qū)和浙中、浙西、浙南山區(qū)。以晚粳稻為主,其中尤以晚熟型為多,占92%。

糯稻資源可分為秈糯和粳糯2種。在秈糯中以中秈糯為主;粳糯中以晚粳糯較多,占96%。糯稻資源主要分布在山區(qū)。

另有少量陸稻資源分布在浙南山區(qū),以粳糯稻為主。

4 保護(hù)和利用現(xiàn)狀

4.1 種類、數(shù)量和技術(shù)規(guī)范

目前,經(jīng)系統(tǒng)整理的2 798份浙江稻種資源已保存在國家農(nóng)作物種質(zhì)長(zhǎng)期庫,包括地方水稻品種資源2 211份,育成水稻品種資源537份和雜交稻親本50份。除國家農(nóng)作物種質(zhì)長(zhǎng)期庫保存外,國家水稻種質(zhì)中期庫保存浙江省原產(chǎn)稻種資源3 785份(含2 798份國家農(nóng)作物種質(zhì)長(zhǎng)期庫保存種質(zhì)),包括地方稻種、育成品種、雜交稻親本及遺傳材料。鑒于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和種業(yè)提升對(duì)地方名、特、優(yōu)資源的需求,浙江省農(nóng)業(yè)廳于2004年著手組織對(duì)包括水稻在內(nèi)的農(nóng)作物種質(zhì)資源進(jìn)行系統(tǒng)的收集、保護(hù)和利用工作,2009年全面普查農(nóng)作物種質(zhì)資源,其中,收集水稻各類資源42份,并委托保存在國家水稻中期庫,2012年將仙霞山稻等8份地方稻種資源列入《浙江省首批農(nóng)作物種質(zhì)資源保護(hù)名錄》。2014年,浙江省農(nóng)業(yè)廳組織專家審查通過了《浙江省農(nóng)作物種質(zhì)資源調(diào)查收集技術(shù)規(guī)范》《浙江省農(nóng)作物種質(zhì)資源繁殖更新技術(shù)規(guī)范》和《浙江省農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》,對(duì)進(jìn)一步規(guī)范種質(zhì)資源的收集、整理、保存、繁殖更新和評(píng)價(jià)提供技術(shù)支撐。

4.2 保存設(shè)施

中國水稻研究所建有低溫、低濕的國家水稻種質(zhì)中期庫,位于中國水稻研究所實(shí)驗(yàn)基地富陽皇天畈農(nóng)場(chǎng),1991年正式啟用。國家水稻種質(zhì)中期庫總庫容量為100萬份(種子罐數(shù)),可保持水稻種子活力20年以上,包括短期庫、中期庫Ⅰ和中期庫Ⅱ共3個(gè)功能庫,以及種子收發(fā)作業(yè)室、清選室、熏蒸室、發(fā)芽室、干燥包裝室等配套設(shè)施。

另外,近年來,浙江大學(xué)原子核農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所、寧波市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院等單位也建立起低溫低濕冷庫,以保存各具特色的種質(zhì)資源。

4.3 共享利用

國家水稻中期庫承擔(dān)了全國稻種資源的分發(fā)與共享工作,每年為30個(gè)科研院所提供種質(zhì)1 500份次以上,建庫25年來,已為國內(nèi)外各研究機(jī)構(gòu)和個(gè)人提供種質(zhì)資源8萬余份次,部分分發(fā)種質(zhì)通過直接與間接利用,對(duì)浙江省乃至我國水稻生產(chǎn)做出了貢獻(xiàn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),自1983年以來,已為浙江省各研究單位及個(gè)人分發(fā)種質(zhì)近15 000份次,約占總分發(fā)數(shù)的18.8%。部分分發(fā)種質(zhì)已成為浙江省水稻育種的重要基礎(chǔ)材料。如分發(fā)的密陽46,作為恢復(fù)系,配組的一系列雜交組合,先后成為浙江省雙季雜交晚稻的當(dāng)家組合(1989-2000年,浙江省累計(jì)推廣367萬hm2),其中,汕優(yōu)10號(hào)獲國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),協(xié)優(yōu)46獲浙江省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

5 保護(hù)和利用建議

5.1 科技立項(xiàng)，設(shè)立專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)穩(wěn)定支持省內(nèi)各個(gè)層次的水稻種質(zhì)資源保護(hù)和利用工作

種質(zhì)資源保護(hù)是一項(xiàng)技術(shù)要求高、投入大、利益千秋的公益性和長(zhǎng)期性的工作?！斗N子法》規(guī)定,國家扶持種質(zhì)資源保護(hù)工作;農(nóng)業(yè)部《農(nóng)作物種質(zhì)資源管理辦法》明確指出,農(nóng)作物種質(zhì)資源工作屬于公益性事業(yè),國家及地方政府有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)采取措施,保障種質(zhì)資源工作的穩(wěn)定和經(jīng)費(fèi)來源。浙江省雖然在全國是經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省,每年的科技投入在全國也位居前列,但對(duì)水稻種質(zhì)資源保護(hù)的投入嚴(yán)重不足,保護(hù)工作隊(duì)伍缺少人力和基礎(chǔ)設(shè)施。

5.2 研究創(chuàng)新，適應(yīng)科研對(duì)種質(zhì)資源的不斷需求

種質(zhì)資源是科學(xué)研究和育種的基本要素。目前,資源、環(huán)境和人口壓力日益嚴(yán)重,迫切需求減緩資源、環(huán)境、人口壓力的針對(duì)性資源,如資源利用高效型、環(huán)境友好型、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的各類資源。同時(shí),現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展,分子標(biāo)記輔助育種,分子設(shè)計(jì)育種,轉(zhuǎn)基因育種,等等,對(duì)種質(zhì)資源的要求越來越高,育種家需要知道各類優(yōu)異種質(zhì)的基因型,以提高利用效率。這要求水稻種質(zhì)資源研究者不能在停留在傳統(tǒng)的表型鑒定中,應(yīng)結(jié)合當(dāng)前需求開展各類創(chuàng)新研究工作,如多年多點(diǎn)精準(zhǔn)鑒定,探索各類農(nóng)藝性狀的環(huán)境影響規(guī)律,以提高優(yōu)異種質(zhì)的利用針對(duì)性;基因型鑒定,摸清各類優(yōu)異性狀的遺傳本質(zhì),為基因聚合或組合提供依據(jù)。

5.3 資源整合，建立共享利用機(jī)制

種質(zhì)資源收集保護(hù)和利用是一項(xiàng)專業(yè)性很強(qiáng)的基礎(chǔ)性工作,工作環(huán)節(jié)多,涉及學(xué)科多,技術(shù)要求高,這項(xiàng)工作需各級(jí)農(nóng)業(yè)與科研部門密切配合協(xié)作完成。同時(shí),種質(zhì)資源保護(hù)和利用工作是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,種質(zhì)資源實(shí)物和信息系統(tǒng)必須整合成一個(gè)統(tǒng)一、有機(jī)的整體,才能達(dá)到資源高效利用的目標(biāo)。因此,整合、協(xié)調(diào)優(yōu)勢(shì)省、市級(jí)科研單位進(jìn)行稻種資源的保存、鑒定評(píng)價(jià)和種質(zhì)創(chuàng)新;聯(lián)合種業(yè)企業(yè),構(gòu)建實(shí)物和信息共享平臺(tái),促進(jìn)開發(fā)利用;分工明確,相互協(xié)作,建立稻種資源保護(hù)和利用的長(zhǎng)效機(jī)制,提升浙江省水稻種業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,保證浙江省水稻科研的持續(xù)發(fā)展。

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(責(zé)任編輯：吳益?zhèn)?

S 511

A

0528-9017(2015)05-0727-03

2015-04-03

魏興華(1968-),浙江上虞人,研究員,博士,從事水稻種質(zhì)資源收集、保存、鑒定和利用工作。E-mail:hzxwei@ gmail.com。