楊 鋒 劉 寧 王家珍 王宏光 郭薦碩 杜 潔 劉 碩
(遼寧省果樹科學研究所,熊岳 115009)
果樹種質資源是新品種遺傳改良、育種創新和生物技術研究的重要材料基礎和基因來源[1-2],是促進果業經濟發展、推動水果市場壯大和滿足人民消費需求的物質保障。遼寧省位于我國長白山余脈,地理地貌特征與生態類型多樣[3],這為其擁有豐富的果樹種質資源奠定了基礎。同時,作為環渤海灣優勢水果產業帶的一部分,遼寧省在果樹種植方面具有悠久的歷史,積累了豐富的生產經驗[4-5]。此外,遼寧省還設立了國家級蘋果、梨、李、杏、山楂等果樹種質資源庫(圃)[6],并擁有多家專注于果樹教學和科研的機構。在中國果樹種質資源的保護與繁育、基礎研究與創新應用等領域,遼寧省具有重要的地位。
近年來,隨著氣候環境變化、種植業結構調整、城市化進程加快及農村人口老齡化等一系列自然及社會問題的出現[7-8],給果樹野生種質資源及地方老品種的生存和繁衍帶來了考驗和威脅。在這種背景下,農業農村部積極應對并采取措施,啟動了第三次全國農作物種質資源普查與收集行動。遼寧省于2020 年按照全國統一部署參與了這一行動,著重開展了省內52 個縣(市、區)農作物種質資源的普查與征集工作,同時開展對17 個縣(市、區)種質資源的系統調查與搶救性收集工作。在遼寧省委省政府的組織下,由遼寧省農業農村廳、遼寧省農業科學院及市縣等各級農業相關單位共同參與了此項工作。共普查收集含糧食、蔬菜、果樹、牧草等在內的各類農作物種質資源共3924份,其中,果樹類種質資源共計690 份,包括一些古老、珍稀、瀕危和優良的重要種質資源。這些資源已經全部移交到中國農業科學院、中國科學院武漢植物園、山西農業大學等13 個國家級種質資源庫(圃),確保這些收集到的果樹種質資源得到有效的保護,為未來的評價、鑒定和挖掘利用提供了有力的保障。
遼寧省參與此次果樹種質資源普查與收集行動的工作人員包括遼寧省農業農村廳種業管理處、遼寧省果樹科學研究所、沈陽農業大學和省內52個縣(市、區)及其下屬的鎮、村等各級工作人員共計約700 余人。普查收集覆蓋范圍涉及全省14個地級市、52 個縣(市、區)、200 余個鄉(鎮、街道)、600 余個村。搜索的地理范圍東起本溪市桓仁縣(125°46′E)、西至朝陽市建平縣(118°53′E)、南起大連市旅順口區(38°43′N)、北至鐵嶺市昌圖縣(43°26′N)[9];海拔高度低至近海平面的海濱和灘涂,高至長白山余脈的冰砬山、大孤山和佛頂山(海拔1367.3m)等山脈(圖1A)[10-11];在地貌特征上涵蓋了遼寧省轄區內的平原、山地、丘陵、森林、農田、草原、濕地和沼澤等各種生態類型(圖1B)[11],包括降雨量不足386.7mm 的遼西干旱、半干旱地區,至1098.2mm 的遼東多雨濕潤地區等各種立地環境[12],此次普查全面覆蓋了遼寧省的各個行政區域、各類地理構造、地貌特征及生態類型。

圖1 遼寧省普查收集資源的地理范圍[11]
普查前期進行了一系列準備工作。首先,舉辦了3 次大規模培訓,培訓了果樹資源普查人員近300 人次;此外,在14 個市、52 個普查縣(市、區)舉辦培訓班200 余次,培訓果樹普查人員3000 余人次。在準備階段,工作人員查閱省、縣(市、區)的統計局、檔案局、國土資源局、縣志辦、科研院所等相關單位的歷史檔案資料。同時,通過進村入戶、走訪群眾,深入了解省內各普查縣(市、區)內果樹種質資源相關信息。這些信息的獲取使普查人員能夠更好地梳理考察線路和制定計劃。
在普查收集過程中,普查人員填報了《普查表》《征集表》《臨時編目》和《資源調查表》等。通過基層上報、實地考察和專家審核等一系列工作,從大量的種質資源中篩選出了珍稀、特異的野生資源、半野生種以及古老、優異的地方老品種等作為普查收集的重點對象。經過整理和審核,將合格的種質資源上報國家普查辦公室以及國家級種質資源庫(圃),確保普查的內容詳盡、覆蓋面廣泛,實現應收盡收的目標。
在進行種質資源數據調查與描述時,參照了農作物種質資源普查辦公室培訓提供的《普查與征集技術方案》《系統調查技術方案》以及《果樹種質資源描述規范和數據標準》等方案及標準[13-14]。具體內容涵蓋了種質資源名稱、類型、植物學特征、生物學特性、繁殖方法,所在地行政區域、經緯度等地理坐標,海拔高度,生態棲息類型、伴生植物,特殊用途與農民認知等信息;數據的采集、整理與上報等使用種質資源調查數據填報系統V3.0 的軟件(http://115.28.90.227/)。
在資源的樣本采集與移交過程中,普查人員遵循《普查收集資源移交技術流程》《系統調查收集技術規范與數據信息匯交和資源移交》和《農作物種質資源調查數據填報與匯總系統》等標準,對符合要求的種質資源材料采集枝條或根蘗樣本10 份以上,匯同調查的數據資料移交國家果樹種質資源庫(圃),并跟蹤種質資源保存成活情況按要求補交樣本,保證種質資源的入圃保存、評價鑒定與挖掘利用的順利進行。
3.1遼寧省各縣(市、區)普查收集的果樹種質資源情況此次行動共收集遼寧省各類果樹種質資源共計690 份,含普查征集260 份、系統調查430 份;其中野生資源471 份、占比 68.3 %,地方品種219 份、占比31.7 %;每份資源均有對應的《征集表》《統計表》《臨時編目》和《系統調查表》等。共定位GPS 數據2070份,描述生態數據2760 份,調查植物學特性相關數據4830 個,記錄農民認知4140 條,聯絡樣品提供者535 人,登記采集者信息2675 個,拍攝照片2960 張。全省共有43 個縣(市、區)在普查征集及系統調查中收集到果樹種質資源,平均每縣約為16 份,其中建平縣、桓仁縣和鐵嶺縣收集資源較多,均在40 份以上;其次為大石橋市、瓦房店市、康平縣、遼陽縣、西豐縣、鳳城市和岫巖縣,在30 份以上;在20 份以上的有東港市、莊河市、阜蒙縣、清原縣、義縣和興城市(表1)。各縣(市、區)受區域生態及作物類型等差異,在果樹資源的收集數量多少上有所不同,不但收集保存了遼寧省的主要農作物種質資源,而且基本摸清了全省農作物種質資源的家底,為種質資源的合理保護與利用提供了第一手數據資料。

表1 遼寧省各縣(市、區)果樹種質資源普查收集情況
3.2遼寧省果樹種質資源分布情況遼寧省位于東北地區的南部,地處長白山余脈,地理地貌特征與果樹資源類型豐富多樣,是北方落葉果樹的集中分布區之一[15],在國內亦是較早開展果樹新品種引種試栽與自育培育的重要省份[16-17]。此次資源普查最新結果表明,遼寧省果樹種質資源的分布范圍東起桓仁縣友誼村(125°45’E),西至建平縣富山村(119°58’E);南起旅順口區大王村(38°87’N),北至昌圖縣新立村(42°78’N);海拔從盤山縣西胡村(海拔11.2m)至西豐縣冰砬山(海拔843.2m)之間。分布區生態類型與地貌特征包括平原、山地、丘陵、森林、草原和濕地等各種類型。
按分布區域的方位劃分,遼寧省果樹種質資源的分布相對較為均衡,但也存在一定的差異(圖2A)。其中遼西數量最多,包括建平、興城、義縣、阜蒙、北票、凌海等市縣,普查收集杏、棗、梨、蘋果、李、桑葚等各類果樹資源169 份,占比總資源數量的24.5 %,該區域內資源以耐干旱及土壤貧瘠等為特色。其次為遼東,資源數量為150 份,占比 21.7 %,包括桓仁、鳳城、東港、清原等市縣,主要有獼猴桃、山楂、桃、藍莓、核桃、榛子等,以優質、耐濕潤等類型較多。然后是遼北,包括康平、鐵嶺、開原、西豐、昌圖、法庫等市縣,多以抗寒、耐逆類型的杏、山楂、梨、蘋果、榛子等為主,共143 份,占比20.7 %。再次是遼南,主要包括大石橋、蓋縣、瓦房店、普蘭店、莊河等市縣,普查收集蘋果、梨、葡萄、桃、獼猴桃、山楂等優質豐產的各類果樹資源128 份,占比18.6%。最后是遼寧中部地區,包括岫巖、遼陽、海城、盤山等市縣,普果收集蘋果、梨、山楂、杏、棗、板栗等優質、多抗、耐鹽堿特異資源100 份,占比14.5 %。遼寧省不同區域的氣候條件和生態環境對其范圍內的果樹種質資源的農藝性和適應性進行了長期的自然選擇,也造就了遼寧省果樹種質資源的遺傳多樣性,這為果樹新品種的改良和創制提供了豐富的親本材料和基因來源。

圖2 遼寧省普查收集果樹資源分析
3.3遼寧省果樹資源種類分布情況遼寧省各樹種數量不盡相同,但總體表明全省仁果、核果、漿果、干果四大類水果均較為豐富,且分類相對均衡(圖2B)。仁果類共有255 份,占比37.0 %,主要樹種有:梨107 份、蘋果75 份、山楂73 份。這與蘋果、梨分別為遼寧省主產樹種的產業規模較為一致;山楂雖然資源豐富,但還不是全省的主栽水果種類,有待于篩選優異類型,進一步加大開發利用,促進資源優勢向產業貢獻轉化。核果類共有212 份,占比30.7 %,主要包括:杏74 份、棗66 份、桃40 份、李22 份、櫻桃10 份。其中,李、杏、棗資源豐富,產業規模較大,但還有很大的發展潛力和空間;桃是遼寧省的主栽樹種之一,且資源類型也較為豐富,還需進一步加大開發力度;櫻桃近幾年發展迅猛,有待于挖掘其資源的潛在價值,發揮其產業貢獻。漿果類共有122 份,占比17.7 %,主要包括:獼猴桃43 份、桑葚36 份、葡萄26 份、樹莓11 份、草莓2 份、柿子2 份、醋栗1 份、刺莓1 份。其中葡萄、草莓等是遼寧省主栽樹種,并且也有較為豐富的地方品種及野生資源類型,有待于挖掘其育種潛力培育優異新品種;獼猴桃資源豐富,多為軟棗獼猴桃,抗性強、品質優良,近幾年在丹東、本溪、撫順等地均形成了一定的產業規模[18],是遼寧省的新興果樹產業,潛力巨大、市場較好,有待于壯大產業規模。干果類共有101 份,占比14.6%,主要包括:核桃46 份、榛子36 份、板栗19 份。雖然總量不多,但每種干果資源較為豐富,且特異類型較多,以野生類型為主,三類干果中以榛子的產業規模較大,無論是資源類型還是其優勢產區,均主要分布在遼東、遼北等山地、丘陵地區,發展潛力較大。
3.4代表性優異果樹種質資源此次普查,在遼寧省東部山區的桓仁縣不僅普查收集的果樹種質資源數量多,且珍稀性和新穎性較強,其中包括櫻桃半野生品種白櫻桃(P210522012),為落葉灌木,樹姿開張、樹勢中庸,樹干深褐色,葉片橢圓形,花瓣白色,4 月下旬開花,6 月上中旬果實成熟,果實近圓形,果重1.2g,果皮珍珠白色,果汁多、風味甘甜、適口,比普通櫻桃口感好,抗性強、耐貧瘠,為中國野生毛櫻桃資源的白色果皮變種(圖3A),入選2022 年全國十大優異農作物種質資源[19]。

圖3 遼寧省普查收集的代表性優異果樹種質資源
另一個也是在桓仁縣發現的杏野生種,即遼杏(Prunus mandshurica)的不同種質類型小北溝遼杏(2022213102),其樹姿半開張、樹冠半圓形,長勢旺盛、為喬化植株(圖3B),主干深褐色,葉片闊橢圓形、葉色濃綠,果實長橢圓形,8 月上旬成熟,底色為綠色、成熟著黃色,平均單果重約20g,風味酸甜,豐產、抗寒。該資源的發現,使遼杏的分布區域由黑龍江興凱湖向南推進到氣候半濕潤地區的遼寧東部山區長白山山脈地區。
3.5遼寧省普查收集的果樹種質資源移交國家資源庫(圃)情況此次普查收集行動是1981 年第二次全國農作物種質資源普查之后,近40 年來對遼寧省的果樹資源進行的一次最為全面和系統的調研和疏理,與前2 次普查相比,本次征(收)集的果樹種質資源更為注重珍稀性和特異性,種類更加豐富。普查收集的690 份果樹種質資源,分類整理后根據各類果樹資源的特性,結合不同樹種的國家資源庫(圃)的保存種類[20],采取就近原則和集中繁殖加“宜居地”繁殖相結合的模式,將含有飽滿芽的休眠期接穗或苗木附標簽和調查表,保濕打包移交給相應樹種的13 個國家種質資源庫(圃)(表2)。其中2021 年移交260 份,2022 年移交430 份,移交資源實物與數據信息相對應,國家種質資源庫(圃)已出具相關資源移交接收證明。

表2 遼寧省果樹種質資源移交國家資源庫(圃)情況
3.6果樹種質資源普查行動的啟示與經驗在當前社會經濟背景下,認識到果樹種質資源工作的重要性和緊迫性是至關重要的。通過此次普查行動,深刻理解到果樹種質資源不僅是農業生產的基礎,也是推動農作物育種創新、提高產量和質量的重要依托[21]。普查行動的開展不僅是對果樹遺傳資源的全面了解,更是為了確保這些資源得到充分的保護和合理的利用[22]。此次行動還強調了合作的重要性,在普查征集過程中,不僅政府部門的協調和支持起到了關鍵作用,也有眾多農業科研機構、農民和專家的積極參與。這種多方參與的合作模式不僅提高了普查數據的準確性和全面性,還促進了資源的共享和利用。同時,本次普查行動也彰顯了科技在資源管理中的重要性。通過采用種質資源調查數據填報系統等軟件工具,普查工作更加高效和精準。科技手段的運用不僅提升了普查數據的整合和管理能力,還為普查結果的分析和利用提供了便捷的手段。
4.1完善種質資源收集機制通過此次普查收集行動,認識到組織開展大規模種質資源普查的意義非常重大,使數百份寶貴種質資源收集入庫,得到有效保護及利用。建議進一步完善種質資源常態化收集保護機制,安排專項資金,引進人才及組織普查專業隊伍,持續開展種質資源的普查收集工作。
4.2加大精準鑒定評價力度本次普查收集到的一大批優異、珍稀的種質資源,蘊含其中的優良特性和有益基因需要挖掘利用。建議設立及安排專項資金,完善資源庫(圃)的建設,升級設備和實驗儀器,統一組織科研單位和高等學校開展種質資源精準鑒定評價工作,明確各單位任務分工,形成團隊協作模式,提高精準鑒定評價效率。