浙江省稻种资源的保护与利用

魏兴华

(中国水稻研究所,浙江杭州 310006)

浙江省稻种资源的保护与利用

魏兴华

(中国水稻研究所,浙江杭州 310006)

稻作是浙江省传统优势产业,栽培历史悠久,稻种资源丰富多样。本文介绍浙江省稻种资源的形成、类型和分布,以及研究历史,从种类和数量、保存设施、共享利用等方面分析研究工作的现状,针对存在问题,从科技立项、研究创新和资源整合3个方面提出今后稻种资源保护和利用工作的建议。

稻种资源;保护;利用;浙江

文献著录格式:魏兴华.浙江省稻种资源的保护与利用[J].浙江农业科学,2015,56(5):727-729.

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20150555

浙江省的稻作以水稻为主,陆稻极少。2013年水稻面积82.872万hm2,占全省粮食作物面积的66.1%;水稻总产量580.20万t,占粮食总产量的79.1%;平均单产7.001 t·hm-2。稻田种植制度分为1年1熟(中稻)、1年2熟(麦、油菜、绿肥、瓜蔬等-稻)和1年3熟(粮、油、肥、饲、瓜蔬等-稻-稻)。品种类型浙北以粳稻为主,浙南以籼稻为主,浙中是籼粳混栽地区。1976年以来,推广种植杂交籼稻,主要分布在浙中、浙南和山区、丘陵地区。

浙江省地形复杂,气候多变,人口分布不匀,各地区的耕作历史、栽培技术和人们生活习惯等也不尽相同,致使稻作类型繁多,品种资源丰富多样。不仅有籼、粳之分,而且有秥、糯之别,还有早、中、晚之异,熟性类型也各不相同,有早熟、中熟和晚熟。生态类型多样,如在地方稻种资源的籼稻中有平原早熟型、平原耐肥型、平原耐瘠型、丘陵耐瘠型和山田耐阴型等;在粳稻中还可分为红、黄、青、白稻4个生态类型。当然,这些类型的划分不是绝对的,也有中间类型。

1 形成

浙江稻种资源的形成经历了漫长的演化和发展过程,这种演化和发展的主要推动力是自然环境的变化和人为选择的压力,才形成目前丰富多彩的稻种资源。

浙江地处东南沿海,境内地势复杂,属亚热带季风气候,季风交替规律显著,气候温和湿润,四季分明,光照较多,热量丰富,雨量充沛,无霜期长,年平均温度16℃左右,并由北向南逐渐升高,适宜水稻生长。由于一般籼稻地区的年平均温度在17℃以上,粳稻区在16℃以上,因此形成了浙北以粳稻为主,有部分籼稻,浙南以籼稻为主,山区也栽有粳稻的特点。

浙江栽培水稻历史悠久,原始农业就以水稻为主,7 000年前的河姆渡就有原始稻作的痕迹。劳动人们在长期的水稻耕作实践中不断总结经验、发展和创造,形成多样的稻种资源。水稻籼、粳和品种生育期的早晚之分,在唐代已很普遍,到了宋代,籼、粳、糯、早、中、晚俱全。同时,由于浙江历来人口密度大,对种植制度和单位产量的不断选择,更是加剧了对浙江稻种资源多样性形成的压力。据现存宋方志记载,太湖地区有特性各异的品种69个,明代约有196个,比宋代增加了2倍,清代有记载的品种达380个,又比明代增加了近1倍。1930年在杭州成立农林局和稻麦原种场,开展水稻纯系选择和杂交育种工作,1937年育成浙场9号等第1批水稻品种。20世纪50年代初,开展评选优良农家品种和系统选育活动;60年代初,杂交育种蓬勃发展,新品种不断育成,并为适应种植制度的改革,进行了矮化育种和早、中、晚配套育种;1976年后,由于杂交稻的发展,又开始了杂种优势利用研究,选育三系及两系杂交稻组合,丰富了稻种资源。

2 研究历史

浙江省稻种资源较为系统的研究始于1952年,主要任务是搜集和保存原始材料,当时由浙江省农业科学院承担,共搜集3 185份。1961-1964年曾初步进行整理。“文化大革命”期间研究中断,资源损失较多。1977年恢复研究工作,在浙江省农业科学院水稻育种室内设立了品种资源研究组,并到有关省(市)和本省的地区农业科学研究所、边缘县作补充征集。至1982年共搜集到3 700多份资源。1983年中国水稻研究所成立后,浙江省的稻种资源研究工作由中国水稻研究所品种资源系承担。1987年以前,主要以保存种子为主。1987-1990年,经系统的室内和田间观察记载,整理后保留了3 000余份资源。通过资源评价鉴定,发现了一批优异的种质资源,并逐步在科学研究和生产中得以利用。

3 类型、分布与主要特性

浙江稻种的籼、粳、糯及熟性类型众多。对目前国家编目的3 000余份源于浙江的稻种资源的统计表明,粳稻类型资源最多,占76.8%,籼型资源则占23.2%。

浙江的籼稻种植范围广,几乎遍及全省,且有早籼、中籼和晚籼之分。早籼主要分布于双季稻区,以早熟型较多,中籼主要分布于浙中丘陵半山区和浙东、浙西、浙南山区,以早熟和中熟为主。晚籼主要栽培在温台平原、丘陵半山区,以晚熟类型较多,但原种植中籼、晚籼的地区,目前多数已改种杂交籼稻。

浙江粳稻主要分布在杭嘉湖平原、宁绍平原、中部丘陵半山区和浙中、浙西、浙南山区。以晚粳稻为主,其中尤以晚熟型为多,占92%。

糯稻资源可分为籼糯和粳糯2种。在籼糯中以中籼糯为主;粳糯中以晚粳糯较多,占96%。糯稻资源主要分布在山区。

另有少量陆稻资源分布在浙南山区,以粳糯稻为主。

4 保护和利用现状

4.1 种类、数量和技术规范

目前,经系统整理的2 798份浙江稻种资源已保存在国家农作物种质长期库,包括地方水稻品种资源2 211份,育成水稻品种资源537份和杂交稻亲本50份。除国家农作物种质长期库保存外,国家水稻种质中期库保存浙江省原产稻种资源3 785份(含2 798份国家农作物种质长期库保存种质),包括地方稻种、育成品种、杂交稻亲本及遗传材料。鉴于经济高速发展和种业提升对地方名、特、优资源的需求,浙江省农业厅于2004年着手组织对包括水稻在内的农作物种质资源进行系统的收集、保护和利用工作,2009年全面普查农作物种质资源,其中,收集水稻各类资源42份,并委托保存在国家水稻中期库,2012年将仙霞山稻等8份地方稻种资源列入《浙江省首批农作物种质资源保护名录》。2014年,浙江省农业厅组织专家审查通过了《浙江省农作物种质资源调查收集技术规范》《浙江省农作物种质资源繁殖更新技术规范》和《浙江省农作物种质资源鉴定评价技术规范》,对进一步规范种质资源的收集、整理、保存、繁殖更新和评价提供技术支撑。

4.2 保存设施

中国水稻研究所建有低温、低湿的国家水稻种质中期库,位于中国水稻研究所实验基地富阳皇天畈农场,1991年正式启用。国家水稻种质中期库总库容量为100万份(种子罐数),可保持水稻种子活力20年以上,包括短期库、中期库Ⅰ和中期库Ⅱ共3个功能库,以及种子收发作业室、清选室、熏蒸室、发芽室、干燥包装室等配套设施。

另外,近年来,浙江大学原子核农业科学研究所、宁波市农业科学研究院等单位也建立起低温低湿冷库,以保存各具特色的种质资源。

4.3 共享利用

国家水稻中期库承担了全国稻种资源的分发与共享工作,每年为30个科研院所提供种质1 500份次以上,建库25年来,已为国内外各研究机构和个人提供种质资源8万余份次,部分分发种质通过直接与间接利用,对浙江省乃至我国水稻生产做出了贡献。据不完全统计,自1983年以来,已为浙江省各研究单位及个人分发种质近15 000份次,约占总分发数的18.8%。部分分发种质已成为浙江省水稻育种的重要基础材料。如分发的密阳46,作为恢复系,配组的一系列杂交组合,先后成为浙江省双季杂交晚稻的当家组合(1989-2000年,浙江省累计推广367万hm2),其中,汕优10号获国家科技进步一等奖,协优46获浙江省科技进步一等奖。

5 保护和利用建议

5.1 科技立项，设立专项经费稳定支持省内各个层次的水稻种质资源保护和利用工作

种质资源保护是一项技术要求高、投入大、利益千秋的公益性和长期性的工作。《种子法》规定,国家扶持种质资源保护工作;农业部《农作物种质资源管理办法》明确指出,农作物种质资源工作属于公益性事业,国家及地方政府有关部门应当采取措施,保障种质资源工作的稳定和经费来源。浙江省虽然在全国是经济强省,每年的科技投入在全国也位居前列,但对水稻种质资源保护的投入严重不足,保护工作队伍缺少人力和基础设施。

5.2 研究创新，适应科研对种质资源的不断需求

种质资源是科学研究和育种的基本要素。目前,资源、环境和人口压力日益严重,迫切需求减缓资源、环境、人口压力的针对性资源,如资源利用高效型、环境友好型、高产、优质的各类资源。同时,现代生物技术的发展,分子标记辅助育种,分子设计育种,转基因育种,等等,对种质资源的要求越来越高,育种家需要知道各类优异种质的基因型,以提高利用效率。这要求水稻种质资源研究者不能在停留在传统的表型鉴定中,应结合当前需求开展各类创新研究工作,如多年多点精准鉴定,探索各类农艺性状的环境影响规律,以提高优异种质的利用针对性;基因型鉴定,摸清各类优异性状的遗传本质,为基因聚合或组合提供依据。

5.3 资源整合，建立共享利用机制

种质资源收集保护和利用是一项专业性很强的基础性工作,工作环节多,涉及学科多,技术要求高,这项工作需各级农业与科研部门密切配合协作完成。同时,种质资源保护和利用工作是一项复杂的系统工程,种质资源实物和信息系统必须整合成一个统一、有机的整体,才能达到资源高效利用的目标。因此,整合、协调优势省、市级科研单位进行稻种资源的保存、鉴定评价和种质创新;联合种业企业,构建实物和信息共享平台,促进开发利用;分工明确,相互协作,建立稻种资源保护和利用的长效机制,提升浙江省水稻种业竞争力,保证浙江省水稻科研的持续发展。

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(责任编辑：吴益伟)

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0528-9017(2015)05-0727-03

2015-04-03

魏兴华(1968-),浙江上虞人,研究员,博士,从事水稻种质资源收集、保存、鉴定和利用工作。E-mail:hzxwei@ gmail.com。