東鄉野生稻種質資源保護現狀、存在問題及對策

趙雋劼 費丹 陳萍 嚴松 徐俊

（江西省農業科學院，江西 南昌 330200；第一作者：516193101@qq.com；*通訊作者：xujun0125@163.com）

種業是國家戰略性、基礎性核心產業，是現代農業的“芯片”，“確保種源安全”是我國“十四五”時期加快推進農業現代化的重大目標任務。在2021 年中央經濟工作會議中，中央農辦主任、農業農村部部長唐仁健指出，“解決好種子和耕地問題是保障國家糧食安全的核心，其關鍵在于‘藏糧于地、藏糧于技’戰略”。東鄉野生稻是迄今為止發現的世界上分布最北的野生稻[1]。東鄉野生稻富含大量優質基因，尤其抗寒性世所罕見。江西省農業科學院水稻研究團隊常年跟蹤研究發現，東鄉野生稻在-12.8 ℃的低溫環境下也能存活[2]。東鄉野生稻也表現出了良好的抗旱和抗蟲性能，在田間持水量10%以下時復水后植株復蘇率可達50%以上[3]，對白葉枯病和細菌性條斑病抗性表現強[4]，而且對螟蟲、褐飛虱等蟲害也表現出較高的抗性[5-8]。此外，東鄉野生稻還具有胞質雄性不育、廣親和、“野敗”恢復、抗矮縮病、抗黃矮病、抗稻瘟病、促高產、耐貧瘠等優質基因[9-11]，這些都有待進一步深入挖掘和利用。由于自然群落的大量喪失，東鄉野生稻目前已處于一個瀕危狀態，需要對其提供更好的保護和研究利用。

1 東鄉野生稻種質資源保護的歷史演進

東鄉野生稻最初發現于1976 年，生長在江西省原東鄉縣東源公社（現東臨新區崗上積鎮）林場，是世界上目前分布最北的普通野生稻[1]。通過實地調查和文獻資料整理發現，東鄉野生稻種質資源保護主要經歷了三個階段。

1.1 基本無保護階段（1982 年以前）

東鄉野生稻是土生土長的普通野生稻。1978—1982 年，江西省農業科學院組織的野生稻考察組先后在崗上積鎮又發現了樟塘、水桃樹下、坎下垅、庵家山、林場、東塘、東塘上、東塘下、東塘西側等9個居群，生長總面積1.4～2.0 hm2。受人類活動頻繁，開荒造田，新修水利等因素影響，坎下垅、林場、東塘、東塘上、東塘下、東塘西側等6個居群滅絕，群落減少三分之二，野生稻減少90%。

1.2 以地方保護為主階段（1983—2001 年）

1980 年起，江西省農業科學院首創野生稻原位區、異位圃和定位監測“三位一體”保護模式，對東鄉野生稻進行科學保護。1983 年，江西省科委、江西省農業科學院、東鄉縣人民政府聯合簽定了東鄉野生稻保護協議，開始對其進行重點保護。1984 年在崗上積鎮樟塘水桃樹下建立了我國第一個原位保護區。1986 年在庵家山林場建立了第二處原位保護區。1997—2000 年，由于山洪爆發沖垮和受到農民開荒造林沖擊，樟塘水桃樹下、庵家山保護區一定程度上受到破壞，有關部門開始維修、加固，并進一步擴大了保護區的面積。

1.3 國家與地方共同保護階段（2002 年—）

2001 年，時任國務院副總理溫家寶親自指示開展東鄉野生稻種質資源保護。國家農業部、江西省農業廳立項資金50 萬元，在國內首創建立了野生稻原位保護區。目前，江西省擁有三處東鄉野生稻原位保護區，總面積10.50 hm2，其中野生稻核心區面積1.93 hm2，即庵家山原位保護區（保護面積9.40 hm2，核心區面積1.45 hm2）、樟塘水桃樹下原位保護區（保護面積1.07 hm2，核心區面積0.40 hm）2、馬齒塘原位保護區（保護區667 m2，核心區面積667 m）2。

2 東鄉野生稻種質資源保護的主要做法

遵照《中華人民共和國野生植物保護條例》《農業野生植物保護法》《種子法》等法律法規，圍繞保護資源的目標，按照野生稻原位區、異位圃和定位監測的“三位一體”保護模式，對原位區野生稻實施了卓有成效的保護。

2.1 建立東鄉野生稻原位保護區和研究工作平臺

2002 年國家農業部、江西省農業廳立項建立了野生稻原位保護區。2012 年3 月12 日掛牌成立了“農業部江西東鄉野生稻科學觀測站”，標志著東鄉野生稻資源的研究已達到國家級的要求，為東鄉野生稻研究提供了新的平臺。2016 年中國農業科學院掛牌成立了“種子資源平臺”，為東鄉野生稻種子資源的研究與利用提供了新的平臺。

2.2 制定一套東鄉野生稻種質資源保護管理制度

一是東鄉野生稻原位保護區內執行全封閉式管理，設立野生稻區、灌溉區和觀測區，其中野生稻區設立在保護區中央，觀測區位于保護區的東西兩側，灌溉區建設了水庫溢洪道和排水溝。保護區采用磚墻并緊靠水庫網欄，與外界隔離，保證了野生稻遺傳多樣性不受外界環境干擾和影響，避免受外來基因入侵。嚴禁任何人、任何單位在野生稻保護區內放牧、開荒、砍伐，維持保護區自然原始的原生境狀態。二是建立保護區定期清理制度，每年3—11 月定期組織培訓合格農民工，在保護區內開展有序的人工除草除雜工作，尤其對野生稻區內不利于野生稻生長的植物，如馬根草、游草（假稻）等進行人工定向清除。對周邊的樹木、叢林等進行剪枝修理，以免對野生稻生長所需的光照、溫濕度因子等造成不利影響。與此同時，定期清理水溝水渠中的淤泥、雜草等，進一步保障野生稻所需的水源通暢。

2.3 通過增加財政投入提高東鄉野生稻種質資源保護的設施水平

江西省氣象局在野生稻區建立了六要素氣象觀測站，實現全天候氣象觀測，觀測指標包括溫度、濕度、風速、風向、降雨量等，為東鄉野生稻的研究與利用創造了更有利條件。定期對野生稻保護區基礎設施中的工作站、觀察站等進行完善與維護，定期對觀察站中觀察房、種質資源保存圃進行檢修和維修。自2015 年開始，農業農村部聯合江西省農業農村廳每年撥款10 萬元作為東鄉野生稻保護專項資金；從2021 年開始江西省農業農村廳設立“撫州市東臨新區東鄉野生稻原生境保護”項目，每年支持10 萬元作為監測經費。上述財政資金為東鄉野生稻的日常保護和監測工作提供了一定的保障。

2.4 堅持保護與研究并重原則

每年在集市開展6 次以上宣傳日活動，對原位區周邊3個村委會農民開展保護意識宣傳，農民保護意識普及率達到100%，杜絕發生人為毀壞野生稻的行為；通過電視臺、報紙、網絡等各種傳媒途徑大量宣傳保護東鄉野生稻的重大意義。與此同時，當地政府和農業農村部門，積極配合中國農業科學院、江西省農業科學院、中國農業大學等科研院校，全面深入地開展東鄉野生稻鑒定評價、定位監測、遺傳多樣性、水稻育種、基因克隆等研究工作。江西省農業科學院顏龍安院士團隊利用東鄉野生稻育成東野型雄性不育系國際油粘A，該細胞質類型為我國特有且獨立于野敗型的第二大孢子體敗育類型，并在2018 年克隆了細胞質雄性不育基因，揭示了敗育機理，成果在植物學領域世界頂級期刊《The Plant Journal》上發表。東鄉野生稻耐寒性強，可抗“寒露風”，利用東鄉野生稻培育出的強耐寒水稻品種東野1 號已在生產上推廣應用，為解決南方水稻品種早春播種耐寒性、晚稻品種抗“寒露風”的問題提供了解決方案。東鄉野生稻的研究獲國家發明專利6 項，全國定位基因116個，克隆基因12個（表1）。與此同時，利用東鄉野生稻為材料研究獲得的成果豐碩，“中國野生稻種質資源保護與創新利用”獲國家科技進步二等獎、“東鄉野生稻的發現、遺傳多樣性保護與初步利用研究”獲江西省科技進步一等獎等。

表1 從東鄉野生稻中克隆的功能基因

3 存在的突出問題

東鄉野生稻自1978 年發現以來受到人為和自然等多種因素影響，正處于種質資源瀕臨滅絕的危險邊緣。東鄉野生稻的原生境受到了嚴重破壞，從1978 年發現時的9個居群、面積約3.0 hm2，銳減到目前的3個居群，面積約0.1 hm2[24]。究其原因，主要在于以下幾個方面。

3.1 保護方式比較單一

當前，東鄉野生稻主要是以人工管理為主，費時費力，加上野生稻原生境保護點的保護一般是在行政指令下建立的，缺乏當地農民群眾的主動參與，與當地經濟發展的矛盾難以協調，監測難度大，存在管理不力現象。

3.2 保護條件難以滿足新時代要求

自國家農業農村部、江西省農業農村廳立項投入50 萬元建立野生稻原位保護區以來，野生稻原位保護區“十年如一日”，僅僅是按照最基本的管護要求開展相關工作。十幾年沒有提高過管護經費，導致保護區內水溝、水渠、水井、防護網等基礎設施老化陳舊、分析監控設備缺失、管理標準和監管體系缺乏等問題日益凸顯。

3.3 專業保護人員嚴重不足

野生稻保護區成立以來，是以野生稻發現者饒開喜一個人保護維護為主，雖然根據工作需要臨時聘請人員進行除草、清淤，且日常保護工作有專人負責，但是受限于專業知識，使得工作開展僅僅維持在一個基本的保護水平，在技術、人力和組織管理等方面和現在對種質資源保護力度和重視程度難以匹配，從而很難從專業的角度上進行有效監測、管護和研究。此外，饒開喜已退休，年紀也越來越大，如不加緊培養年輕的專業管護人員，可能導致無人接班“守稻人”的窘境。

3.4 種源的可持續保護措施薄弱

一方面，野生稻居群銳減。野生稻居群已由先前的9個減少到3個，野生稻保護區面臨消失的潛在風險。且在保護區的緩沖區帶，出現了不少農作物、經濟作物，加速了野生稻保護區有效面積的縮減。另一方面，野生稻核心區面臨物種競爭。核心區內的游草及柳葉箬等伴生物種已逐步形成優勢種群，野生稻群落受到伴生植物激烈競爭，野生稻生長密度逐漸下降。此外，野生稻原生境的水生態環境易受旱，缺乏充足水源的持續補充，若遇上干旱年份極易抑制野生稻的生長和繁衍，可能造成瀕危情況的發生。

3.5 綜合開發利用水平有待提高

利用東鄉野生稻耐寒性優勢培育出來的可以成功越冬的水稻品種較少，在生產中推廣使用的更少。對野生稻資源有益基因的開發利用尚處于起步階段，東鄉野生稻資源仍有較大的開發利用空間。圍繞東鄉野生稻為核心打造和開發的相關產業尚屬空白，沒有結合當地發展環境和已有資源進行科學合理的布局謀劃。

4 對東鄉野生稻種質資源保護的對策建議

4.1 形成保護體制機制組合拳

明確機構主體責任，將保護區的建設和管理納入撫州市甚至江西省“十四五”經濟和社會發展規劃，東鄉野生稻保護、管理、科學研究、宣傳教育等所需經費納入每年政府財政預算；保護工作由東臨新區農業農村局主管，下設東臨新區東鄉野生稻原位保護站，安排中高級農藝師專職常駐野生稻基地，從事野生稻管護、監測和研究工作。嚴格日常管理，出臺東鄉野生稻保護區管理制度，明確嚴禁任何人任何單位在保護區內放牧、開荒、砍伐，維持保護區原生境狀態，對違規者嚴厲懲處；國內外專家、學者、科研人員進入保護區須持有關部門和單位介紹信，并遵照警示牌防火，嚴禁拍照、摘種和泄露野生稻資源信息等。加大宣傳力度，每年在集市開展多次宣傳活動，特別是對原位保護區周邊的3個村委會農民群眾開展常態化保護意識宣傳，提升農民群眾的種源保護安全意識，杜絕發生人為毀壞野生稻的行為。

4.2 提升完善原位保護區基礎設施

積極申報項目，多方尋求資金支持，為基礎設施改造提供資金保障。完善原位保護區基礎設施，修繕保護區圍墻及護欄，防止牛、羊等畜禽和外來植物等破壞野生稻生長，保障野生稻的安全和生態環境；修繕大門及區間道路，改擴建生態衛生廁所，提升保護區整體面貌；新修建保護區供水系統，修繕保護區供水渠道，打深水井用于缺水灌溉；新建宣傳長廊，豐富野生稻科普知識及成果展示。增設相關科研和監控設備，改擴建觀測室，購置野生稻種源保護、評價鑒定等前期工作所需的簡易科研設備，如用于種子烘干、常規成分分析檢測的儀器。新增野生稻監控和觀測設備，如實時監控系統（監控攝像頭、紅外線儀等）和觀測設備（如無人機）及野生稻物種變化分析軟件的開發等，建設信息化、智能化監測系統。

4.3 加強科研協同合作和人才培養

積極尋求與高等院校和科研院所戰略合作，成立博士工作站，進一步拓展科研開發和項目合作，促進東鄉野生稻基礎研究和成果轉化，不斷提升東鄉野生稻的科技影響力，持續為東臨新區注入強勁的科研力量和人才隊伍。通過招考引進水稻等相關專業的人才，組建專業隊伍，逐漸完善野生稻保護人才梯隊。派出專人到高校或科研院所進行專業的培訓和學習，到其他先進的野生植物保護點考察借鑒，在專業素養上提升管護人員素質，逐步培養一批具有專業背景的野生植物尤其是野生稻保護技術專家和技術人員，為高質量進行東鄉野生稻原生境保護、監測、研究、推廣等工作提供保障。

4.4 加強種質資源異地異位保護

由于東鄉野生稻對于空氣、水源、土壤等環境要求較高，我們難以在每個分布點建立原生境保護區。但是，為了降低因為人為或者自然條件變化等引起的種質資源滅絕風險，建議收集好不同自然居群的種源，經大田種植留種整理后進入江西省農業科學院野生稻種質資源圃或在撫州市農科所建立野生稻種質種莖異位保護圃，把撫州市東臨新區現己知的野生稻種群部分移植至保護圃內加以保護。保存野生稻種源基因，依托省內打造種子銀行和建立野生稻基因庫，盡快聯合科研院所開展東鄉野生稻基因提取工作，采集現存組織，進行細胞和DNA 保護，保存其全基因組，構建關鍵核心功能基因的DNA 庫和BAC 文庫等，從分子水平進行精準保存。

4.5 充分挖掘其潛在的社會和應用價值

野生稻種質資源在科學合理保護的同時，要多途徑進行合理開發利用。建議東臨新區東鄉野生稻原位保護站與全國各大高校和研究院所建立合作關系，充分挖掘利用東鄉野生稻特異種質基因資源，培育高產、優質和抗性更強的新品種。整合東鄉野生稻優勢資源和當地旅游資源，開發文旅研學融合項目。設立“東鄉野生稻保護基金”，吸納大型農業龍頭企業合作，在東臨新區示范推廣耐低溫、抗逆性強的新品種，打造耐低溫水稻新品種制種基地。