闫秀凤
【摘 要】遗传资源是人类赖以生存和发展的物质基础。长期以来,对植物遗传资源的保持缺乏足够的重视。致使多种植物的遗传资源受到严重威胁。为此。对植物遗传资源必须进行科学保持。本文主要探讨植物遗传资源的原生境保持和非原生境保持2种重要方法。
【关键词】植物遗传资源;保持
遗传资源是人类赖以生存和发展的物质基础。长期以来,对植物遗传资源的保持缺乏足够的重视。致使多种植物的遗传资源受到严重威胁。为此。对植物遗传资源必须进行科学保持和正确评价,充分挖掘利用有利基因,不仅有效保护了植物的遗传多样性,而且也为植物育种提供了丰富的基因资源。
遗传资源保持是指以天然或人工创造的适宜环境来保持遗传资源,使个体中所含有的遗传物质保持其遗传完整性,有高的活力,能通过繁殖将其遗传特性传递下去,并减少繁殖过程中的遗传漂变。在保持过程中把遗传变异控制到最低。
一、原生境保持
原生境保持是指在自然生态环境条件下保持,它包括在自然环境条件下可生存的物种群体的恢复和保持或者已驯化物种的种性保持。可分为2种方法:第1种是遗传保持,作为天然野生群体遗传多样性的监护、管理场所,在限定的范围内它们可自由的长期的生存。主要靠建立自然保护区来实现。据国家林业局保护司提供数据表明。截至2003年底,我国各类自然保护1999处,国家级的226处,保护区面积逾1.4亿hm2 。占国土总面积的14%左右。这些自然保护区保护着我国70%的陆地生态系统种类、80%的野生动物和60%的高等植物,也保护着约2 000万hm2的原始天然林、天然次生林和约l 200万hm2 的各种典型湿地。我国还建立了3个国家级作物野生种保护区,即江西东乡和广东高州的野生稻保护区、山东垦利的野生大豆保护区。第2种是农场保持是指把当地培育的地方种与伴生的野生种和杂草种一起进行可持续的管理,或者在传统农业、同艺或农业造林栽培系统中保持。包括农场保持在内的原生境保持比非原生境保持具有一定的优越性 它为物种继续进化提供了天然的场所,帮助生物逐步形成适应特殊生态地理区域的遗传特征,满足当地的族、群落和群体的要求。
二、非原生境保持
它是指把植物体迁出其自然生长地进行保持。包括种子保持、植株保持、离体保持和核心种质保持等方式。
1.种子保持
它主要通过保存种子的种质库来完成。种质库有3种类型:①短期库。短期存放种子。主要任务是临时贮存应用材料,并分发种子供研究、鉴定、利用。库温10~l5℃,相对湿度50%~60%,种子存入纸袋或布袋,一般可存放5年。②中期库。以中期贮存为目的,工作内容同短期库。库温0~10℃,种子存入防潮纸袋或有硅胶的聚乙烯瓶中。相对湿度低于60%,种子含水量8%左右,可保存15年以上。③长期库。为种子长期贮存用,一般不分发种子,为确保遗传完整性,只有在必要时才进行繁殖和世代更新,库温-18℃或-20℃,种子含水量5%~8%,存放于密封的种子盒或金属铝箔袋内,相对湿度低于50%,可贮藏数10年甚至上百年。低温库固然可长期贮藏,但其建设投资大,技术要求高,运转费用贵。1980年英国学者艾利斯(Ellis)提出超干燥贮藏来延长种子贮藏年限。他认为种子含水量与贮藏温度对种子寿命的影响是彼此独立的,即在种子含水量在低温种质库下限(5%)的基础上进一步降低,可使种子贮藏寿命成倍延长。
2.植株保持
植株保持适用于产生顽拗型种子的植物如槭树、七叶树等。这类植物种子干燥到临界值以下(一般12%)即失去活力。并且不能在0℃条件下贮藏,有些甚至在10~l5℃时就会受冻害。此外,植株保持还适用于无性繁殖作物。多年生野生植物和果树主要通过建立种质同来保持。1998年,我国已建立30个国家种质圃,保存种质材料达3.7万余份。但由于常受到病虫害及其他自然灾害的影响,因而种质圃保持无性繁殖作物并不是理想的长期保持方法。
3.离体保持技术
丰要包括组织培养和超低温保持技术。1986年国际热带农业研究中心建立了木薯试管苗保持库,收集3500份木薯;我国也建立了马铃薯和甘薯试管苗种质库,分别保持900份和1600份。另外利用此方法保持柑橘的愈伤组织13年,仍能长成完好的植株;保持25个月的大蒜成活率为100%。超低温保持一般低于-80℃低温以下的超低温中保存种质资源的技术,主要是液氮(-196℃)和液氮蒸汽保持。据研究,玉米、黑麦花粉冷冻保存1年后,花粉生活力无明显变化,用于田间授粉,玉米结实率达73.4%,黑麦结实率达57.6%。可有效解决育种上的花期不育和异地杂交困难。
参考文献:
[1]董玉琛.我国作物种质资源研究的现状与展望.中国农业科技导报,1999,2
[2]方嘉禾.中国生物种质资源保护现状与行动建议,中国农业科技导报,2001.3.endprint