牧草种质资源研究进展

周玉蓉

（甘肃省兰州新区现代农业发展研究院有限公司，甘肃 兰州 730000）

牧草种质资源包含所有牧草种类与可遗传物质的总和，属于牧草和农作物改良需要的重要材料，也是农业自然资源的关键内容，对于草地畜牧业发展具有十分重要的意义。全球草地面积约为总陆地面积的52%，国内草地面积已经达到4亿公顷，约为国土面积的41.7%，占农田总面积的4倍左右。我国属于全球牧草种质资源最为多样化的国家之一，不单有非常丰富的温带、亚热带草种，同时也包含了生态价值更高的旱生以及超旱生草种，如沙打旺Astragalusadsurgens、骆驼刺Alhagi sparsifolia、碱茅Puccinellia distans等。

1 牧草种质资源调查、收集现状

进入新时代，国内针对温带、亚热带、热带和高寒带地区组织进行了牧草种质资源的全方位调研活动。调查显示现阶段我国已有的牧草资源包含了127个科879属以及4262种，类型丰富，而其中种植前景较大的包含了173属972种，豆科有81属646种。现阶段调查研究发现的饲用作物包括了29科204属8724份，其中有从各个国家引入且进行种植驯化的作物类型13科90属153种。而在这些作物中，禾本科包含了35属57种，豆科包含了30属49种，剩下各种类型的有11科12属17种。我国甘肃省包含了157种，其中有13科50属；我国贵州省包含了85科429属1399种，其中单纯的禾本科以及豆科牧草就已经超过了200种。目前野生种子发芽率存在很大程度上的变化，在实际入库之前需要抽取其中部分进行发芽率测试，异化授粉牧草群表现出更大的复杂性，在其繁殖时可能会因为外部环境的干扰而存在问题，开展一系列牧草种质资源如何有效保护的相关探究讨论。研制了7项行业标准，5项技术规范，6套鉴定评价体系，目前已经成功编制了超过30套相关标准规范，对于牧草种质资源的搜集、保管以及利用等有很大程度上的创新和改革。为实现牧草种质资源的共享利用做出极大贡献。

2 牧草种质资源评价研究进展

牧草不仅是农业和畜牧业的重要生产资料，能够在很大程度上促进我国畜牧业的持续健康发展，还为生态环境及工业生产提供优异原材料。因此，对优质牧草资源的评价筛选显得尤为重要。牧草的评价包括适应性、适口性、消化率、营养价值、抗逆性、有害成分含量等。王桃等对高寒草甸区饲用燕麦品种营养价值进行综合评价研究，结果发现，11个燕麦品种营养价值较高，表现较好，适宜推广种植。田兵等根据贵州省42类野生牧草营养价值实施灰色关联度研究，最终得到其中35种具备较高营养的牧草。朱博等对河西走廊灌区的12个紫花苜蓿材料的营养及生产性能进行综合评价，灰色关联度评价出适于河西走廊灌溉地区大范围推广种植的3份材料。主成分分析法、聚类分析法、灰色关联法及AHP层次分析法对牧草的综合评价较为科学。

3 牧草种质资源遗传多样性

牧草种质资源属于已知全部牧草类型和可遗传物质的称谓，属于牧草自身在生长和逐渐演化时，因为基因变异、隔离或者生态遗传的分化等相关问题，在自然或人工选择的结果下所逐渐产生的。在其实际的演变中已经蕴含了非常多的自然以及人工选择状态下的变异情况，从而出现了很多不同类型的遗传症状，这也属于牧草育种的关键性前提。近年来，有关于生物学方面的研究日益推进，对于遗传多样性的相关检测也有了很大程度的更新，比如说从形态学、细胞水平以及生化水平到现阶段的分子水平，具有进一步的发展和前进。然而不同的方法表现出差异性的区别，目前来说并未寻求到能够真正完全取代的方法。

3.1 形态学水平

针对遗传变异进行科学有效检测的方式而言，最为简单有效的便是从其表型特征进行。形态学检测方式能够在相对更短的时间内对可能存在的变异性予以检测，在很多技术方式不能够应用的形势下，这也属于一种非常好的方法。依靠这一方式对9种差异化形态的苜蓿遗传变异和亲缘关系实施研究。按照表型方面的具体情况来了解到基因型变化，即可得最终结果，这属于该检测方式的重点。

3.2 细胞水平

借助于染色体变异来对植物实施分类，这以措施也在很大程度上运用到牧草种质资源的鉴定过程中。张晓红等相关研究人员选择了金花菜以及紫花苜蓿染色体实施深入研究，按照细胞学相关理论来对其染色体形态予以深入分析，从而了解到具体的进化情况和亲缘关系，最终结果显示，金花菜属于二倍体，染色体并不存在随体，不对称系数在55%左右，属于最对称的一种核型，所以可以知晓金花菜从系统演化方面属于相对古老的物种之一。然而细胞学标记需要的材料往往难以进行有效培养，同时因为分辨率以及染色体制片这方面还存在一定的技术缺陷，部分物种的染色体结构和数目可能会因为变异而出现差异，对于实际的观察过程中会影响到最终结果，另外一半染色体变异往往会因为生物有害出现不同程度的表型反应。因此，这部分标记材料更加难以有效获取，所以，遗传作图过程中很容易出现问题，往往难以明确清楚的鉴定其类。

3.3 生化水平

生化标记一般来说是依靠基因表达产物蛋白质当成是遗传标记，具体结构的丰富性通常来说能够体现在其DNA的不同组成方面以及生物遗传多样性等方面。蛋白质具备更好的标记稳定性，不会因为环境因素而出现变化，因此，蛋白质标记能够十分普遍的应用到其他作物育种以及遗传变异等相关研究过程中来。通常来说可以选择种子胆藏蛋白电泳以及同工酶电泳等措施，这些方法都可以基于蛋白质水平来探讨种群遗传变异，能够有效处理好很多形态标记以及细胞标记不能够处理的情况。从1959年开始，研究人员Market以及Moller第一次证实同工酶之后，对该领域的相关研究日益深入。同工酶属于基因产物，其形成往往因为组成酶蛋白亚基的氨基酸以及各种差异性顺序造成的，从1966年开始，第一次借助于同工酶电泳对人类存在的遗传变异实施研究。这一方式对于国外针对金花菜的相关研究中非常普遍，因为其表现出成本低、操作需求低等优势，因此，得到了非常普遍的运用。然而这一方法得到的最终结果可能会因为发育情况以及外部环境而受到一定影响，同时可以有效应用的遗传位点不多，从而对样品提出了更高的要求。

3.4 分子标记

针对DNA分子标记的相关研究从20世纪80年代开始，遗传多态性能直接以DNA的形式反应出来，DNA分子标记通常来说会借助于电泳谱带的方式来反映出不同个体存在的变化，属于遗传学、育种学和物种起源等相关学术问题的关键性指标。其往往会借助于DNA的方式呈现，不存在上位性效应，也通常不会因为外部环境而受到影响；多态性基本上融入到基因组之内；不会对目标性状的具体情况带来影响，和不良性一般不存在关系；也具备大部分分子标记的共同特征。按照DNA多态性检测方式的差异性，能够将其标记直接划分成几个不同的种类，DNA－DNA杂交的标记，如RFLP标记；PCR以及DNA标化按照具体引物实际情况，能够将其划分为随机引物以及特殊引物两周类型的标记，例如RAPD标记、ISSR标记等和SSR标记等、STS标记等；PCR以及限制性酶切相融合所得到的DNA标记，例如AFLP标记、CAPS标化；单核昔酸多态性标记如ANP标记。