试论山西省杂粮种质资源保护和利用

刘璋

摘    要：种质资源是一种存在于特定品种内的遗传资源，涵盖了古老地方品种、重要遗传材料、新培育推广品种、野生近缘植物等类型，是珍稀的农业资源。以山西省杂粮种质资源保护和利用为核心，阐述了山西省杂粮种质资源的必要性，论述了山西省杂粮种质资源的现状，并对山西省杂粮种质资源所采取的措施展开了进一步分析。

关键词：山西省杂粮;种质资源;保护;利用

文章编号：1005-2690（2021）19-0123-02       中国图书分类号：S325       文献标志码：A

山西是我国杂粮主产区和优势生产区域之一，其优良的自然地理条件，为杂粮生长和丰产提供了支持。虽然在近几十年的杂粮种质资源保护和利用工作中，山西杂粮优质品种不断出现，但是区域杂粮种质资源仍具有较大的开发空间。因此，探究山西省杂粮种质资源的保护和开发具有非常重要的意义。

1   山西省杂粮种质资源保护和利用的必要性

1.1   产业化种植推广的需要

开展杂粮种质资源保护和利用是杂粮良种繁育的重要环节。“利用”是研究杂粮种质资源的主要目的，多数杂粮种质资源中携带的优良遗传基因具有内隐性，采用现代生物育种技术，将相关优良遗传基因导入新品种中，为产业化种植奠定大面积生产基础。结合相关种质资源的广泛收集、鉴定、保存，为产业化种植推广提供支持[1]。

1.2   减少优良种质流失的需要

进行杂粮种质资源保护和利用是减少山西省杂粮部分关键遗传基因流失的必要方法。山西省杂粮品种类别繁多，颇具地方特色，比如，沁州黄小米、五寨红芸豆、定襄甜糯玉米、广灵东方亮小米、大同黍子、平鲁红山荞麦、右玉北岭梁莜麦，均为当地珍稀种质资源，一旦流失，再恢复难度较大。通过种质资源保护和利用，可以避免珍稀种质资源流失。

1.3   优化食品营养结构的需要

落实杂粮种质资源的保护和利用，是充分发掘杂粮特殊营养成分、更新食品结构的有效手段。当今时期，人们物质生活水平持续提高，对健康问题愈发关注，而杂粮特殊的营养成分可以满足人们的健康饮食需求。比如，裸燕麦中脂肪酸、人体必需氨基酸以及维生素B族、禾谷类作物皂甙含量较高，可以满足人们降低胆固醇的要求。

1.4   促进产业结构调整的需要

推动杂粮种质资源保护和利用是产业结构调整的重要环节，更是现代农业发展的核心任务之一。近几年，人们生活水平不断提高，杂粮的医疗保健价值、营养均衡价值、安全卫生性广受关注，市场需求旺盛，市场潜力巨大。通过开展山西省杂粮种质资源的保护和利用，可弥补市场供需缺口，助力产业结构调整。

2   山西省杂粮种质资源保护和利用的现状

2.1   山西省自然地理条件

山西省为典型的黄土覆盖的山地高原，地势东北部高、西南部低，地形起伏大，山地、丘陵占据地貌类型的八成以上。山西省东部以太行山为界，与河北为邻，西南部则分别于陕西、河南相望，地跨海河、黄河两大水系。气候为温带大陆性季风气候，四季分明，光照充足，雨热同步，南北气候差异较大，昼夜温差较大，全年降水量在358～621 mm，全年平均气温为14.2 ℃。

2.2   杂粮及其种质资源

山西省农作物种植面积在3 524×103 hm2以上，在粮食种植面积中，玉米种植面积在1 715×103 hm2以上，小麦种植面积在546.8×103 hm2以上。山西省杂粮类型主要有薯类、豆类、茎类、糜类、黍类、谷类等，具体燕麦、荞麦、芝麻、黑豆、绿豆、花生、红薯、高粱、黃豆、玉米等。以燕麦为例，又可称之为莜麦，包括裸燕麦、带稃型燕麦两种类型，以前为谷类作物的田间杂草，于战国时期被当作农作物。山西省是燕麦主要栽培地区之一，栽培面积占全国的1/2以上，为北方春夏燕麦的中晚熟燕麦亚区，一般为夏播秋收，随着新品种的持续推广，在配套高产技术的不断优化下，燕麦的平均产量可以达到1 125 kg/hm2左右。山西省燕麦种质资源的收集源于20世纪50年代，配合引种鉴定、系统选育工作，获得了不同生态条件种植的20余个裸燕麦新品种，比如晋燕5号、晋燕8号等。同时培育类亚油酸超过40%、蛋白质超过17%、赖氨酸超过2%的优质品种，总体呈现出裸燕麦资源多、极早熟品种资源多、抗旱、抗倒伏、耐贫瘠、多花多颗粒等特点。

3   山西省杂粮种质资源保护和利用的措施

3.1   收集杂粮种质资源

当前，我国从事杂粮育种的科研机构多分布于山西黄土高原及周边地区，比如，山西省农业科学院等科研机构。为了保护当地杂粮种质资源，可以推动与山西农业大学、山西省农业科学院品资所、高粱所、玉米所、高寒所等单位开展种质资源交流，广泛收集整理地方品种，发掘谷子所在杂粮资源、基因资源、传统育种和分子育种方面的优势[2]。同时在大面积收集种质资源及新型种质资源创制的基础上，展开品种比对试验，综合分析各品种农艺性状、抗逆性状、产量性状等数据，并通过系统分析方法，依据关键特性进行分类、筛选，选出与山西本地推广要求相符的优势杂粮品种。

在基本了解杂粮种质资源的分布、种类、时空动态变动情况、居群数量以及生物学、生态学特性后，可以对杂粮生产重点地区、集中生产地带的种质资源进行考察、收集、规整，逐步建立健全杂粮主要生态区隔离引种试种数据库，并将其与种质繁殖更新、优异种质展示进行结合，搭建完备的杂粮种质资源区域研究库。在数据库支持下，依据山西省杂粮种质资源多样化富集特点，综合考虑地理、历史、人文、地质、社会、生态等基础调查因素，进行杂粮富集因素、延边趋势的协同分析，收集杂粮育种中间材料若干份，为杂粮新品种选育奠定物质基础，进而完善构建种质资源地理信息系统，为杂粮种质资源的开发与保护提供支持。

3.2   选育杂粮新品种

以收集的杂粮种质资源为材料，基于常规遗传学理论，结合现代生物技术，在研究杂粮起源以及演化规律的基础上，开展杂粮的杂交育种[3]。设置若干个杂交组合，寻找丰产、抗病虫、优质、抗逆等新基因，或者其他具有重要经济与品质性状相关的基因，对新基因进行研究、克隆、利用并开发分子标记。同时利用常规育种手段配合杂优育种和分子育种，选育与产业化需求相符的杂粮新品系。在此基础上，对新发现、引进的杂粮种质资源进行繁种、编目、入库，并进行种质资源抗逆性、农艺性状、品质特性、抗病虫性的鉴别判定。若确定野生或特异杂粮种质具有利用价值，比如高抗病虫、高配合力、早熟源、高蛋白、丰产源、高油分、矮源、高抗逆等，则利用远缘杂交、辐射技术、常规杂交以及其他生物技术，导入基因或进行基因重组，为杂粮产业化开发奠定基础。

此外，根据优势杂粮种质资源的保存管理需要，选择低温杀卵与两次真空包装相结合的种质资源保存方法，比如超干贮藏、真空保存等，以便在一定程度上延长种质资源保存周期，在保证种子发芽率的基础上，提升种子保存质量。

3.3   优化杂粮栽培及推广技术

当前山西地区杂粮种质资源规模化生产过程存在间苗除草机械化程度低、鸟雀等突出问题，根据当前生产现状以及实际生产需求，可以改进杂粮栽培技术、部分生产工具，比如谷子防鸟雀保护网装置，为杂粮种质资源利用提供技术支持。同时沿着“稳粮、优经、扩饲”的发展思路，结合优质杂粮“黄金产区”优势特征，探究杂粮的机械化栽培技术模式集成方案，推动良种良法配套，为杂粮种质资源的保护和利用提供充足支持。

在优化杂粮配套栽培技术的基础上，当地应根据杂粮种质资源规模化种植需要，加大推广与投入力度，让更多、更优的杂粮新品种流向农田。比如，由基層科研人员主导，进入田间地头，进行优势杂粮种质资源宣发。以大同等地的绿豆基地、和顺等地的荞麦基地、宁武等地的燕麦基地、五寨等地的红芸豆基地、偏关等地的谷子基地为载体，结合实际生产数据，进行规模化种植，加强农户认知，激发农户种植意愿，为杂粮种质资源价值的发挥奠定基础。以山西省农业农村厅种植业处为中心，进行种植意向调查，了解当年燕麦、谷子、红芸豆、绿豆、荞麦、专用玉米等优势杂粮种植情况，根据种植意向调查数据优化调整推广方案，以便在推广应用现有杂粮种质资源的基础上，进一步加大种质资源保护方与农户交流力度，并及时反馈情况，进一步完善山西省杂粮种质资源库，促使基因库种植更加科学。

4   结语

特殊的地形、多样的气候、悠久的农耕历史、丰厚的杂粮品种资源，促使山西成为杂粮的优质生产区。基于杂粮种质资源保护和利用需要，当地应在加强杂粮优质品种信息收集、整理、利用的同时，综合利用生物育种技术与现代科技技术，选育具有利用价值的杂粮种质基因或者杂粮新品种，优化配套杂粮栽培技术，为杂粮的产业化发展奠定基础。

参考文献：

[ 1 ] 刘霁虹.农作物种质资源保护和开发利用存在的问题及对策[J].种子科技，2021，39（5）：117-118.

[ 2 ] 李东平，荣松柏，李成，等.安徽省农业种质资源保护与利用工作探讨[J].农业科技管理，2021，40（2）：25-27.

[ 3 ] 刘银萍，李建成，徐亚龙，等.平顶山市林木种质资源普查及保护开发利用[J].河南林业科技，2020，40（3）：35-37.