植物種質資源電子信息檔案的建立與應用

孔曉蕾

隨著全球人口數量的急劇增長，糧食安全已經成為世界關注的重大問題。充分利用好各種優異植物基因資源，培育出適應不同生態環境、高產優質的植物新品種是解決人類糧食安全問題最有效途徑。而建立好植物種質資源信息檔案，是加強植物種質資源保存和利用的前提和基礎。本文以黑龍江寒地植物基因資源研究中心和寒地植物種質資源中期保存庫為例，探討了寒帶植物種質資源電子信息檔案的建立與利用。

一、植物種質資源的收集與保存

1.植物種質資源的收集

寒地植物種質資源收集主要采取兩種方式：一是農家品種和創新材料的收集。在上世紀80年代初期黑龍江省投資建設了“黑龍江省品種資源庫”，那時科研人員將適應性強、獨具地方特點的農家品種和創新材料搜集和保存起來，當時共收集了11369份農家種和2萬余份引進和創新材料，這是一批非常珍貴的資源。二是野生資源的收集和保存。黑龍江幅員遼闊，野生資源豐富，蘊含大量的高產、優質、抗病蟲等優異基因，其開發利用價值高，發展潛力大，是育種人員眼中的基因寶庫。為了更好的保護利用這部分資源，每年都進行野生資源及近緣種采集。

2.植物種質資源的保存

黑龍江寒帶植物種質資源保存分為兩種形式：一是種質資源存入中期庫保存。現已入庫資源5萬多份，其中有些資源為稀有、珍稀和野生近緣種。這些資源是在不同生態條件下經過上千年的自然演變形成的，蘊藏著各種潛在可利用基因，是國家的寶貴財富，是人類繁衍生存的基礎。我們把這些資源收集起來作為戰略資源保存，以備利用。隨著保存種質資源數量、種類的不斷增加，寒帶植物種質資源中期保存庫在黑龍江省農業科研上發揮著越來越重要的作用。二是野生珍稀瀕危植物資源異生境保存。我省的植被復雜多樣，有寒溫帶針葉林、溫帶針闊混交林和溫帶草原三個植被區，在這些復雜的地域中分布著高等植物大約2200余種，經濟植物約1000余種，寒地特點的中藥材672種，這是我國乃至世界生物多樣性的重要組成部分，然而由于近些年生態環境的破壞，一些植物瀕臨滅絕，野生珍稀瀕危植物資源異生境保存是保持原物種遺傳特性的有效方法，它在野生種質資源的保護、收集、評價和利用上發揮了巨大的作用。

二、植物種質資源電子信息檔案

上世紀80年代電子信息技術尚未普及，當時收集的寒地植物種質資源只是進行了簡單的手工登記，有很多信息不明確、不詳實，使得很多資源后期的利用不充分，浪費了寶貴的基因資源。隨著科研育種水平不斷提升，對植物種質資源信息需求越來越高。因此，黑龍江寒地植物基因資源研究中心加強資源管理，為種質資源建立起內容較為詳盡的電子信息檔案，為更好地發揮植物資源創新應用打下堅實基礎。

1.種質資源基礎性檔案信息

基礎性檔案信息包括種質資源的科名（中文/拉丁文）、屬名（中文/拉丁文）、種名（中文/拉丁文）、常用名、其他名稱、植物分類代碼（采用國標/行業標準）、生活型、干型、葉形、花期、果實及種質資源的分布地區、經度范圍、緯度范圍、海拔范圍、分布區氣候類型、分布區年均降雨量、分布區年均溫度、一月最低溫、七月最高溫、極端最高溫、極端最低溫、分布區土壤類型、土壤PH值、生境類型、植物群落、伴生種、目前分布狀況、瀕危狀況、主要威脅等資源基本信息，并利用多媒體技術，將資源采集時的影像資料、形態特征圖像、地理分布圖等作為基礎信息內容進行保存，信息檔案編輯人簽名并填寫信息編輯時間。各項記錄要求準確清晰詳實，為保存和利用做好準備工作。

2.種質資源貯藏檔案信息

貯藏檔案信息除包括入庫時間、存放地點（庫號、架號）、資源等級、包裝材料、貯藏溫度、貯藏濕度、種子數量等存放信息外，還應包括監測信息，含貯藏時間、貯藏年限、監測時間、發芽種子數量、正常幼苗數量、不正常幼苗數量、新鮮未發芽數量、硬實數量、死種子數量、發芽率、檢測人員等、數據來源等內容，為后期資源查找、更新提供準確信息。[1]

3.種質資源更新檔案信息

種子有一定的壽命期，為保持種質資源活性，需要定時對入庫存放的種質資源進行繁殖更新。種質資源更新情況需要建立資源更新檔案，內容包括繁殖更新時間、提供種子數量、繁殖更新方法、繁殖更新地點、繁殖更新人員、回收種子檢測結果、回收種子篩選方法、回收種子包裝材料、回收種子入庫數量、回收種子入庫時間、回收種子檢測人等詳細信息。種質資源只有做到及時更新才能確保資源的可持續利用。

4.種質資源共享與應用檔案信息

種質資源的保存是公益性工作，其最終目的是服務于社會。共享利用檔案信息包括：資源名稱、用種單位、用種人、用種用途、用種時間、用種地點、用種協議、用種反饋等。如果是國外需求者申請種植資源共享，除以上信息外，申請人必須提供進口許可證、國際運輸有關文件、保存單位提供植物免疫證明。對于共享資源，申請人要向資源提供方提交一份關于種質資源的實驗報告。對于科研價值較高的植物種質材料，可采取交換、合作研究或其他方式共享，并簽訂相應的合同，規定雙方的權利義務;如果與國外共享，要簽訂材料轉移協議。[2]

為了更好的服務于社會，黑龍江寒帶植物基因資源研究中心每年都會對分發的種質資源材料進行跟蹤調查后續應用情況，以便掌握庫存資源發揮的作用。對于后期跟蹤的種質資源利用情況需要將資源用途、產品、產品價值、栽培情況、利用情況、基因利用情況、經濟價值、生態價值、其它價值等內容錄入電子信息檔案，作為年度統計評估的依據。

三、植物種質資源信息檔案的利用

一是保護和占有種質資源。收集和保存豐富的植物基因資源，建立種質資源標準化、規范化、電子化信息檔案，就是建立屬于我們自己的基因寶庫，搶占知識產權的制高點。二是做好資源的監測。按照《農作物種質資源保存技術規程》規定，中期資源庫內種質資源需5年進行一次種子生活力監測。參照國際植物遺傳資源委員會（IBPGR）和EIIis的貯存種子活力監測方法進行。通過監測結果確定是否需要更新。[1]三是資源的及時更新。繁殖更新是保持庫內種質資源數量和生活力最有效的辦法。種質庫內種質資源的生活力會隨保存年限的增加而降低，庫內保存種子的數量也會因向社會提供利用而減少，當種子生活力和保存量低于規定數值時，就必須將種子進行繁殖更新。四是資源的分發與共享。資源保存的目的是為了更好利用，而中期保存庫的主要職責是負責種質資源中期保存和資源共享，方便育種家和需求者可以通過電子信息檔案查詢到需求相關信息。

參考文獻：

【1】金鉞、楊成民、魏建和? ?國家藥用植物種質資源中期庫貯存7種藥用植物種子生活力監測 .中國醫藥雜志 .2016年5月第41卷第9期

【2】張永霞、程廣燕? ?美國植物種質資源共享管理 .中國農業資源與區劃 . 2006年04期（159）（59）

作者單位：黑龍江省農業科學院草業研究所