閆秀鳳
【摘 要】遺傳資源是人類賴以生存和發展的物質基礎。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重威脅。為此。對植物遺傳資源必須進行科學保持。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。
【關鍵詞】植物遺傳資源;保持
遺傳資源是人類賴以生存和發展的物質基礎。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重威脅。為此。對植物遺傳資源必須進行科學保持和正確評價,充分挖掘利用有利基因,不僅有效保護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造的適宜環境來保持遺傳資源,使個體中所含有的遺傳物質保持其遺傳完整性,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環境條件下保持,它包括在自然環境條件下可生存的物種群體的恢復和保持或者已馴化物種的種性保持。可分為2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護、管理場所,在限定的范圍內它們可自由的長期的生存。主要靠建立自然保護區來實現。據國家林業局保護司提供數據表明。截至2003年底,我國各類自然保護1999處,國家級的226處,保護區面積逾1.4億hm2 。占國土總面積的14%左右。這些自然保護區保護著我國70%的陸地生態系統種類、80%的野生動物和60%的高等植物,也保護著約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區,即江西東鄉和廣東高州的野生稻保護區、山東墾利的野生大豆保護區。第2種是農場保持是指把當地培育的地方種與伴生的野生種和雜草種一起進行可持續的管理,或者在傳統農業、同藝或農業造林栽培系統中保持。包括農場保持在內的原生境保持比非原生境保持具有一定的優越性 它為物種繼續進化提供了天然的場所,幫助生物逐步形成適應特殊生態地理區域的遺傳特征,滿足當地的族、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行保持。包括種子保持、植株保持、離體保持和核心種質保持等方式。
1.種子保持
它主要通過保存種子的種質庫來完成。種質庫有3種類型:①短期庫。短期存放種子。主要任務是臨時貯存應用材料,并分發種子供研究、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,一般不分發種子,為確保遺傳完整性,只有在必要時才進行繁殖和世代更新,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,相對濕度低于50%,可貯藏數10年甚至上百年。低溫庫固然可長期貯藏,但其建設投資大,技術要求高,運轉費用貴。1980年英國學者艾利斯(Ellis)提出超干燥貯藏來延長種子貯藏年限。他認為種子含水量與貯藏溫度對種子壽命的影響是彼此獨立的,即在種子含水量在低溫種質庫下限(5%)的基礎上進一步降低,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同來保持。1998年,我國已建立30個國家種質圃,保存種質材料達3.7萬余份。但由于常受到病蟲害及其他自然災害的影響,因而種質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
豐要包括組織培養和超低溫保持技術。1986年國際熱帶農業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資源的技術,主要是液氮(-196℃)和液氮蒸汽保持。據研究,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,玉米結實率達73.4%,黑麥結實率達57.6%。可有效解決育種上的花期不育和異地雜交困難。
參考文獻:
[1]董玉琛.我國作物種質資源研究的現狀與展望.中國農業科技導報,1999,2
[2]方嘉禾.中國生物種質資源保護現狀與行動建議,中國農業科技導報,2001.3.endprint