浙江省玉環市特色作物品種資源鑒定與評價

沈文英 祁永斌 任夢云

摘要：在對浙江省玉環市作物種質資源普查與收集的基礎上，遴選具有地方特色的農家品種（玉環盤菜、玉環芥菜、玉環南瓜和玉環剪豆），按照作物資源鑒定與評價的規范程序，開展植物學特征、農藝性狀、品質特性的調查與測定。結果表明，玉環盤菜有中纓和小纓2種，具有口味佳、營養豐富、耐儲運等特點。玉環芥菜為二年生草本，無毛無粉霜，具有藥用價值。玉環南瓜莖長數米，瓠果扁球形，表面有縱溝和隆起。玉環南瓜口感甜、粉，可制成各式食物。玉環剪豆為半蔓生，屬于軟莢豌豆，為玉環市名特優農產品，是浙江省地方農家蔬菜良種。分子標記結果表明，3對InDel標記檢測玉環光葉盤菜和毛葉盤菜之間發現多態性;利用6對ISSR標記對玉環剪豆和大溪剪豆進行DNA擴增，獲得多態性的差異。本研究調查玉環市作物種質資源的分布與變遷，搜集特色作物種質資源并進行鑒定與評價，為地方特色作物種質資源保護與利用提供科學依據。

關鍵詞：種質資源，地方品種，鑒定與評價，分子指紋;分子標記

中圖分類號：S326?? 文獻標志碼： A? 文章編號：1002-1302（2020）20-0092-09

作物種質資源是研究農業的起源，也是開展作物高產、多抗、優質及廣適性新品種選育工作，促進糧食安全生產與可持續發展的重要基礎[1]。人類未來面臨的食物、環境、能源等危機問題的解決都要依賴于對種質資源的占有，農作物種質資源越豐富，基因開發的潛力就越大，生物產業的競爭力也會相應增強[2]。為加強我國農作物種質資源的保護及利用工作，農業農村部組織開展了第三次全國農作物種質資源普查與收集行動，通過為期3年的全國性普查，來預測今后農作物種質資源的變化趨勢，為國家未來生物產業的發展提供源源不斷的遺傳資源，提升我國的國際競爭力。

浙江省玉環市地處浙江省東南沿海，屬于亞熱帶季風氣候區，四季明顯，雨量充裕，無霜期長，具有比較明顯的海洋性氣候特征，種質資源豐富。經過近幾年的調查，玉環市種子管理站搜集掌握了比較有地方特色的種質資源約8科18種，如葫蘆科（絲瓜、南瓜、蒲瓜）、十字花科（盤菜）、豆科（玉環剪豆、珠珠芯、黃花苜蓿等）、禾本科（玉環小麥、裸子麥）、莎草科（荸薺）等。

隨著工業經濟的高速發展，玉環市出現耕地面積逐步減少和農業生產經濟總量下降的趨勢，對農業的重視程度也日趨下降。受外來品種引進影響，玉環市堅持地方品種種植的農戶越來越少，除山區等一些偏遠地區還有少量種植外，絕大數農民已經放棄了地方品種的種植。玉環市本地品種是一種不可再生的基因庫，每一個本地品種都有一些特殊的優良品質。目前，玉環市的本地品種正在走向滅亡，這些本地品種基因庫的消失，會造成種植業上無可挽回的巨大損失。在浙江省省農業農村廳統一安排部署下，玉環市開展了種質資源調查普查工作，玉環市特色作物品種資源鑒定與評價項目的目的在于搜集瀕危的地方品種，并加以種植選擇再繁育。首先是給正在生產利用的作物，如玉環盤菜、玉環芥菜、玉環剪豆等提供純正的品種，其次讓那些現在沒有大規模種植的地方品種永遠延續下去，最后要對這些品種的特征特性和生物形態采取文字描述等形式保存下來，供以后研究使用。

鑒定與評價是一種手段，主要是通過對農藝性狀、植物形態和分類性狀特征的綜合性研究（并建立數據庫）來發現并挖掘具有經濟或學術價值的稀缺資源[3]。海洋性亞熱帶氣候的特色使玉環市具有一些特有的農業種質資源，開展玉環市農業特有種質資源的調查、繁殖、評價工作，對基因資源的保護、發掘與利用具有重要的意義。本研究將依據國家和浙江省農作物種質資源調查、繁殖、評價的操作規程，對玉環市比較有代表性的玉環盤菜、玉環剪豆、玉環芥菜等幾種農業種質資源進行現狀分析、調查、繁殖、評價等工作，以期為今后玉環市種質資源的評價、保護和選優工作提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本研究以第三次全國農作物種質資源普查為基礎，試驗材料選取遵循以下4點原則：（1）具有地方特色;（2）歷史、文化厚重;（3）具有開發利用前景;（4）稀有、瀕危的種質資源（表1）。

1.2 儀器與方法

1.2.1 試驗儀器與試劑 電熱恒溫水槽（上海精宏實驗設備有限公司）;電子天平（梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司）;90-1型恒溫磁力攪拌器（上海強運科技有限公司）;離心機;移液器;PCR擴增儀;電泳儀;凝膠拍攝儀;微波爐。2% CTAB（十六烷基三甲基溴化銨）溶液;75%乙醇;異丙醇;三氯甲烷;瓊脂糖;50×TAE（Tris-乙酸）溶液。

1.2.2 項目地點選擇、種植及管理 試驗于2016—2017年開展，根據品種特性，采取相對集中和科學分散的原則選擇浙江省臺州市玉環縣干江鎮甸山頭村建立觀察圃，試驗地塊前茬作物不能是同類作物。

玉環南瓜主要為春季播種，其他作物主要為秋季播種。播種方式為人工直播，生育期間盡量不施或少施氮肥，重點施磷鉀肥。在種植過程中，根據作物葉、花、果、風味品質等各種特征，保留比較純正的植株，在300 m范圍內無同類作物的情況下進行繁殖留種。

1.2.3 確定觀察內容 （1）植物學特征觀察項目：植物根須量、深淺，莖的類型，葉片形狀、繁茂程度，開花習性，果實構造及形態，種子形狀、顏色等特征。（2）農藝性狀觀察項目：果實大小、形態、顏色、始收期、末收期、單株產量、單位面積產量等。（3）品質特性觀察項目：產品器官的感官性狀，如肉質、風味、纖維含量等;營養性狀，如具有代表性的營養物質含量、可溶性物質含量等;加工性狀，如耐貯存時間長短及外觀性狀等。

1.2.4 收獲與處理 收獲的植株、種子應及時進行風干、曬干等干燥處理，防止漚漬、發酵、霉變，同時做好植株種子質量記錄工作。觀察圃里生產出來的種子需進行冷藏保存。無性繁殖作物的產品分2類，對于既是產品，又是營養器官，收獲時應注意這類作物的產品要充分成熟，如玉環盤菜等作物，在收獲前近10 d內就應停止澆水，促使作物產品外皮老化，便于后期貯存。產品不是繁殖用器官，如玉環芥菜等，這類產品收獲成熟度應服從商品要求，在達到生理成熟前完成收獲。

1.2.5 DNA指紋采集 （1）試驗材料。玉環光葉盤菜、玉環毛葉盤菜、玉環剪豆、大溪剪豆。

（2）DNA的提取。采用CTAB—三氯甲烷—異戊醇法，提取植物基因組DNA。

（3）PCR與產物檢測。PCR反應體系20 μL：模板DNA（10 ng/μL） 2.0 μL，10×buffer 2.0 μL、dNTPs（10 mmol/L） 2.0 μL、正向引物（10 mmol/L） 0.5 μL、反向引物（10 mmol/L） 05 μL、DNA聚合酶（2 U/μL） 0.5 μL、ddH2O 12.5 μL。

PCR反應程序：94 ℃ 5 min;94 ℃ 45 s，55 ℃ 45 s，72 ℃ 45 s，35個循環;72 ℃ 5～10 min，16 ℃保存。電泳時的瓊脂糖凝膠濃度為2.5%～3.5%。

（4）凝膠電泳結果。利用23對Indel分子標記引物（表2）對玉環光葉盤菜和玉環毛葉盤菜基因組DNA進行PCR擴增[4-8]。利用6對SRAP標記引物（表3）對玉環芥菜和溫州芥菜基因組DNA進行PCR擴增鑒定。利用6對SSR標記引物（表4）對玉環南瓜和蜜本南瓜基因組DNA進行PCR擴增鑒定。利用6對ISSR標記引物（表5）對玉環剪豆和大溪剪豆基因組DNA進行PCR擴增鑒定。

2 結果與分析

2.1 起源及分布

盤菜為十字花科蕓薹屬蕓薹種蕪菁亞種，是二年生草本植物，由油用亞種演變而來。我國的盤菜主要分布于福建省以及浙江省東南沿海一帶，玉環市目前有2個品種：中纓、小纓。玉環盤菜主要種植在干江鎮甸山頭、鹽盤、楊林等村，現常年種植面積為800 hm2左右，多實行大棚栽培，1年3熟，年栽培面積超過2 000 hm2，栽培密度為 33 000～34 500株/hm2，產量可達30 000～37 500 kg，豐年產值可達12萬元/hm2。近幾年， 除了干江楊嶺、城關瑤岙、楚門應家等高山地區，全市盤菜均實行了大棚栽培，大大改善了盤菜生長的生態環境，有效減少了病蟲害的發生，也大大提高了土地的利用效率，提高了盤菜的品質及產量，給當地農民帶來了增收[9-10]。

芥菜起源于亞洲，歐美各國極少栽培。除了高寒、干旱地區外，芥菜在我國不存在分布邊界。我國大面積栽培種植的芥菜種類主要有大頭芥（根芥）、莖瘤芥（榨菜）、分蘗芥（雪菜）、大葉芥（兒芥）、寬柄芥（酸菜）、結球芥（梅菜）、筍子芥（棒菜）等9個變種，并已形成如重慶、湖南、湖北地區的梅干菜或雪菜，四川、廣東、貴州地區的酸菜及鹽酸菜，四川冬菜及芽菜等眾多的名特產品[11-13]。我國初步收集、鑒定了來自全國各地的芥菜資源，其中中國農業科學院蔬菜花卉研究所的葉用芥菜資源近400份，重慶市渝東南農業科學院的芥菜資源 1 200 多份，四川省農業科學院芥菜地方資源300多份，華中農業大學園藝林學學院芥菜品種資源200余份，寧波市農業科學研究院的芥菜品種資源300多份，重慶市農業科學院蔬菜花卉研究所的抱子芥（兒芥）、筍子芥（棒菜）資源近40份。玉環芥菜主要為扁芥，個體株型大，是鮮、腌兼用的優良品種，已被列入浙江省國家庫資源入庫名單，主要分布在玉環市大麥嶼街道、楚門和清港3地。

南瓜為雙子葉植物綱葫蘆科南瓜屬的一種，原產于墨西哥到中美洲一帶，為一年生蔓生草本植物，種類繁多，是農作物中資源最豐富、最富變化的植物之一。我國南瓜以扁圓型為主，適應性強，扁圓型南瓜在我國基本上無地域限制，長圓型南瓜主要分布在南方地區，長筒類型的南瓜以長江以北為主。而對南瓜3種果型都有種植的省（市）為河南、陜西、安徽、江蘇、上海、浙江等，以南方地區為主，這主要與南瓜首先引入東南沿海一帶有一定的關系[14-16]。玉環南瓜主要分布于玉環市干江鎮、清港等地。

有人認為豌豆首先從原產地傳入印度北部地區，經過亞洲中部地區才到我國，再被傳入日本（約16世紀），后被引入美國。豌豆分布較廣，我國主要集中在四川、河南、湖北、浙江、江蘇、青海等地。玉環剪豆已被列入浙江省國家庫資源入庫名單，分布以陳嶼古城、沙門外山2地為主。

2.2 田間種植試驗

玉環中纓盤菜根據葉片特征可以分為毛葉中纓盤菜、光葉中纓盤菜;玉環小纓盤菜葉片均為毛葉。玉環中纓盤菜與玉環小纓盤菜相比，播種期晚5 d左右，出苗期晚3 d左右，采收始期較晚，采收期較長，產量高，近6 750 kg/hm2，玉環中纓盤菜單果質量為1 kg以上，相較于玉環小纓盤菜（0.5～0.8 kg）個頭較大，種植時行株距約50 cm×60 cm，栽種密度約31 500株/hm2。玉環小纓盤菜具有生育期較短，上市早的特點，時間上有一定優勢。

玉環芥菜生長期為6個月左右，適應性強，產量高。株產為3.5 kg左右，產量為60 000～90 000 kg/hm2，種植時行株距約75 cm×60 cm，栽種密度約22 500株/hm2。

玉環南瓜為春季播種，4月上旬進行人工直播，秧齡30 d，花期為6月中旬，生長期約210 d，8月份開始采摘。單果質量可達10 kg左右，產量約 30 000 kg/hm2，種植時行株距約200 cm×160 cm，栽種密度約3 000株/hm2。

玉環剪豆播種期為10月初，生育期約7個月，采收期4個月，始花采莢期為1月份，玉環剪豆莢壁較薄，單株產量約0.023 kg，產量為4 500～6 000 kg/hm2，種植時行株距為40 cm×10 cm，栽種密度約250 500株/hm2。

2.3 農藝性狀評價

玉環盤菜有中纓盤菜、小纓盤菜2個品種，在每年8月中旬至9月進行播種。中纓盤菜的葉片裂如羽狀，葉叢開張，葉柄近圓形，根據葉面有無絨毛又分為光葉中纓盤菜和毛葉中纓盤菜。葉長約 35 cm，寬約16 cm，開展度約65 cm。肉質根盤狀，橫徑約20 cm，縱徑約8 cm，質量為1.0～1.5 kg，花色為黃色，生育期約90 d。小纓盤菜羽狀裂葉有 4～5對，葉面粗糙，有毛刺，葉長約35 cm，寬約 15 cm，開展度約60 cm。肉質根呈扁圓球形狀，橫徑約 15 cm，縱徑約8 cm。和中纓盤菜相比，小纓盤菜肉質根較小，單根質量為0.5～0.8 kg，生育周期約 80 d。15～18 ℃是肉質根膨大的最適合溫度，溫度過高會造成肉質根品質下降[17]。在2～6 ℃的溫度條件下，近1個月左右就可通過春化階段，盤菜種子千粒質量為1.46 g。玉環盤菜苗期應注意防治霜霉病（初期可用64%殺毒礬可濕性粉劑500倍液防治），蚜蟲（10%吡蟲啉可濕性粉劑2 000倍液防治），螻蛄、地老虎（4.5%高效氯氟菊酯乳油1 500～2 000 倍防治）。大田需注意防治病毒病（初期可用5%菌毒清水劑稀釋成 200～300倍液噴霧防治）、霜霉病、根腫病（可用40%五氯硝基苯粉劑800倍液灌根防治）、蚜蟲、黏蟲（可用48%毒死蜱乳油 1 000 倍液）、小菜蛾（5%氟啶脲乳油2 000倍液噴霧防治）、甜菜葉娥（15%茚蟲威懸浮劑3 500倍液噴霧防治）[18-20]。

3.1 關于種質資源保護工作的思考

玉環市分別于1956—1957年、1979—1983年根據國家有關規定對農作物種質資源進行了2次全國性普查，但涉及范圍小、作物種類少，尚未查清玉環市農作物種質資源情況。近些年來，隨著氣候、自然環境、種植業結構及土地經營方式等的變化，部分地方特色的品種如杜梨等逐漸在市場上消失。因此，摸清玉環市農作物種質資源的全面情況，開展農作物種質資源的調查與收集工作，保護攜帶有重要基因的作物資源已迫在眉睫[22]。

3.2 存在問題

3.2.1 政策體系不完善 有效保障種質資源保護工作的開展，需要軟環境和硬環境。軟環境是要有配套的政策措施，我國農作物種子資源相關法律法規及配套政策不健全，比如關于農作物種質資源保護的法律，主要有《農作物種質資源管理辦法》《中華人民共和國種子法》《中華人民共和國植物新品種保護條例》等，此外，還有相關的司法解釋和保護規章制度，但這些法律保護制度大部分屬于行政法規的層面，實際操作上適用性差、保護范圍小，對農作物的保護范圍也相對狹窄，導致在農作物種質資源糾紛時，難以有效利用法律手段進行維權[23-24];硬環境則是指需要運作良好的組織機構，目前種質資源保護工作主要由種子管理機構負責，缺乏穩定且健全的領導機構。

3.2.2 種質資源保護滯后 作物種質資源又叫作物基因資源，一旦某個品種基因消失，就再也不能憑空創造。隨著社會經濟的發展，生態環境隨之發生變化，作物生長條件越來越惡劣，種質資源保護工作力度相對滯后。隨著外來品種的侵入，一些比較有特色的當地作物正在逐漸消失或處于瀕臨滅絕狀態，如果不引起重視對這些品種進行保護，這些品種特色基因也將會消失，給農業的可持續發展造成無法挽救的損失[25-27]。

3.2.3 出現人才流失的不利局面 農作物種質資源相關工作需要大量的人力投入。由于玉環市農業比重小，農技推廣工作辛苦，因此縣鄉2級農業科技推廣機構缺少年輕的農業專業技術人員的充入調進。目前全市農技人員老齡化現象嚴重，技術人員緊缺現象十分顯著。隨著老一批農技人員退休或離開原崗位，新一代的基層農技人員缺乏實踐，對農作物品種的認識普遍不足，缺乏相應的專業背景，無法真正投入到品種資源調查工作中。近些年來，人們更注重規模較大的農業開發、農業產業項目，而忽視種質資源保護這項常規性、基礎性的工作。

3.3 建議

3.3.1 完善政策 目前，盡管我國對種質資源保護利用制定了一些政策，如2016年1月1日開始實施的《中華人民共和國種子法》進一步明確了種質資源保護，讓其有法可依，但是還是有必要加強種質資源立法和政策[28]，同時有必要將相關的條例、法律制度進行有效整合，將部分條例上升至法律層面[23]，堅持維護農作物種子資源知識產權。

3.3.2 提高認識 總體看，種質資源保護是防范物種壁壘，不僅是農業可持續發展的需要，也是維護我國農業企業和農民利益的需要。從地方角度看，玉環市地方農作物種質資源的保護，一方面可以改善民生，有效補充當地糧食生產;另一方面，可創造當地特色的本土品牌，突出玉環市的地方特色，使其成為美麗玉環、田園玉環的有機組成部分[29]。

3.3.3 加大投入 第三次全國種質資源普查過程中，國家下撥10萬元工作經費，但是這筆經費遠遠不足于支持種質資源保護這項亟需成為常態化的工作，資金不足成為種質資源保護和利用最大的制約因素。農業技術人員因為種質資源保護工作的長期性，無法在短期內實現經濟價值，難以出成果，大大削減了工作熱情[30-33]。

加大資金投入的同時也要加強經費的管理，嚴格按照經費使用規定，做到單獨建賬，對人員、財務以及物資、信息等進行統一規范管理，進一步明確經費使用范圍、支付方式、責任主體等，做到專款專用。

3.3.4 全面摸底 借助第三次全國種質資源普查的機會，實地走訪，查閱《玉環縣志》《玉環農業志》等相關檔案材料，準確全面掌握玉環市有地方特色的優良品種，以及野生近緣植物的品種。玉環市內地形復雜，農作物多樣，作物種質資源分布不一，充分利用“兩大優勢”，扎實開展地方品種資源保護工作。一是充分利用市鎮聯動優勢，發揮各鄉鎮農業辦公室對各自轄區情況熟悉的優勢，提供各種農作物種質資源信息，市級農業辦公室進行掌握核實;二是充分利用當地農民、老農業技術工作人員的優勢，通過開展走訪、召開座談會等形式，向老一輩農業工作者了解情況，獲取相關信息。

3.3.5 建立數據庫 加快作物種質資源的保護，通過組織全省種質資源普查規范體系，建立種質資源信息服務系統，錄入全省農作物種質資源的品種、數量、分布及其生存狀況，完善技術手段，提高種質資源保護工作的管理水平。按照有關規定，對國家科研部門開放，共享信息系統，加快新品種繁育，促進育種和生產[2，28，34-39]。

3.3.6 加強人才隊伍建設 廣泛收集、鑒定作物種質資源是一項基礎、細致、繁瑣、連續性的工作，亟需引進高能力、高素質、強專業知識的工作人員，組建有梯度人才結構的工作隊伍，保障作物種質資源工作能夠穩定、有效、持續進行。

3.3.7 廣泛宣傳 通過廣播、電視、微信等各種媒體，宣傳保存種質資源的重要性，及時展示種質資源保存過程中取得的成果，注意保存和挖掘當地農作物品種，設熱線電話專門用于征集珍稀、有地方特色的作物品種種質資源信息，對提供有效農作物種質資源線索的，給予一定的物質獎勵等，引發全民關注，使有關機構能夠從多渠道獲得有效的信息及資料。引導廣大農民及市民引種珍稀、有地方特色的作物品種，讓全社會參與保護作物種質資源多樣性的意識深入人心，并付諸行動，推動農作物種質資源保護與利用可持續發展，營造特色鄉村景觀，營造全民保護的良好氛圍[33，40]。

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