蔬菜種質資源的收集方式主要包括:壹是通過國家行政主管部門或主管科研單位組織相應的地方部門或種質資源研究單位,以行政(政府部門組織)手段在各地蔬菜主產區和育種中心區廣泛收集;二是通過科研合作的形式,根據采集的目的和要求,定期采集;三是有關部門或單位組織人員到蔬菜作物原產地中心、沙漠、沿海等偏遠地區調查收集野生和野生相關種質資源;四是通過各種方式開展國際交流、對外引進工作。在收集上述種質資源的過程中,收集工作有統壹的要求,收集的種質資源填寫統壹的表格,並將收集的種子(幼苗)提交給主管部門(方誌遠,李喜祥,2004)。
世界各國都十分重視蔬菜種質資源的調查和收集。自1920年以來,蘇聯植物分類學家瓦維洛夫(нивавилов)組織了壹個考察隊前往60多個國家,進行了近200次考察,收集了包括蔬菜在內的各種栽培植物美國自建國以來已有200多年的歷史,建立了壹套完善的種質資源收集、研究、保存和利用的制度、機構和管理體系。美國原始農業種質資源貧乏。19世紀中期,美國開始組織海外考察和收集栽培植物種質材料。現在它在世界各地擁有超過43萬份栽培植物種質材料,包括馬鈴薯、蕓豆、豌豆和其他蔬菜作物。日本原有的蔬菜資源有限,自古以來就從中國等國家和地區引進了許多蔬菜。到了現代,世界蔬菜產地的種質材料得到進壹步收集。除上述國家外,成立於1974的國際植物遺傳資源委員會在促進世界各國栽培植物種質材料的調查、收集和保存方面做了大量工作。在1974-1984,10年間,建立並推廣了世界栽培植物種質收集網絡,收集了超過65438+萬份各種栽培植物種質材料(劉宏,1990)。
目前,美國、俄羅斯、日本等國家已投入大量人力、物力和財力收集和保存蔬菜種質資源。
表1-4列出了世界上具有代表性的蔬菜種質資源的收集份額(包括副本),包括長期保存和非長期保存的種質。
表1-5列出了美國種質信息網絡(GRIN)中常見的蔬菜種質份額(方誌遠、李喜祥,2004)。
表1-6列出了俄羅斯的情況。
表1-4世界代表性蔬菜種質資源收集份額
表1-5美國GRIN數據庫中主要蔬菜種質的份額
表1-6俄羅斯VIR收集和保存的蔬菜種質資源
總的來說,俄羅斯收集和保存的豆科植物種質資源約有42000份,包括15屬和160種。現有蔬菜瓜果類種質資源4.9萬余份,包括282個種。
我國高度重視蔬菜種質資源的收集和保存。20世紀50年代中期至60年代初,開展了各省(市、自治區)地方蔬菜品種的調查收集工作。據1965的不完全統計,共收集到88種蔬菜種子17300粒,但因“文革”幾乎全部丟失。1979年,農業部和國家科委聯合發布了《關於開展農作物品種資源補充收集工作的通知》。在1980,補充調查和收集再次開始。截至1985年底,全國共收集地方蔬菜品種125個、16187份。從1982開始,由當時的中國農業科學院蔬菜研究所牽頭,組織各省(直轄市、自治區)編制《國家蔬菜地方品種資源目錄》。在全國蔬菜品種資源調查收集的基礎上,吉林、天津、安徽、山東、江蘇、四川、河南、陜西等省(市)先後編制了本省(市)蔬菜品種資源目錄。甘肅、吉林、江西、四川、湖南等省編有本省蔬菜品種誌。1986以來,國家將種質資源工作列入國家重點科研計劃,各省(直轄市、自治區)蔬菜研究所組織對蔬菜種質資源進行進壹步收集整理。調查收集了雲南、西藏自治區、神農架、湖北、海南等省的蔬菜種質資源,首次發現了壹些具有開發利用價值的蔬菜植物新品種、新類型和野生近緣種。例如,在1979-1980期間,對雲南省13個地(州、市)的31個市縣進行了調查,收集了400多份種質材料和100片制蠟葉。鑒定了國內外未見報道的苦茄子、西雙版納黃瓜、涮辣、大叔辣、辣椒瓜和紅茄子。調查了雲南省辣椒、黃瓜和甜瓜的種類、類型、品種、分布區域、不同海拔和生態環境。1981—1984,中國農業科學院蔬菜花卉研究所參加該所品種資源研究所和西藏自治區農牧科學院組織的西藏農作物品種考察隊蔬菜考察組。共走訪39個縣市,收集蔬菜種質材料655份、蔬菜種子285份(含根莖),分屬20科60余種栽培蔬菜和23科32種野生蔬菜種質資源,基本摸清了西藏自治區蔬菜種質資源的本底。隨後,從1986到1990,對神農架地區的蔬菜種質資源進行了調查,涉及鄂西、川東22個縣(市、林區),共收集到蔬菜種質資源3497份,分屬38科159個種、亞種或品種。並對洋蔥、大蒜、蕓豆、胡蘿蔔、辣椒、菠菜等蔬菜進行了調查,特別是對多種野生蔬菜進行了收集和研究(杜武峰、劉富中,1991)。此後,“九五”期間,四川、重慶等省(市)蔬菜研究所還對三峽庫區蔬菜種質資源進行了調查,共收集蔬菜種質資源959份,鑒定編目765,438+00份,初步篩選出25份優異種質資源(滕有德等,2002)。在此期間,中國農業科學院蔬菜花卉研究所繼續組織國家有關科研單位收集保存主要蔬菜的地方品種、外來種質和野生蔬菜種質,共計2005份。“十五”期間,依托國家基礎工作項目“蔬菜種質資源收集與保存”和國家基礎工作項目“無性系蔬菜種質資源收集與利用”,共繁殖入庫有性繁殖蔬菜種質538份,統計無性系和多年生蔬菜種質776份。
從國外引種也是收集種質資源的重要途徑。隨著我國對外開放政策的實施和國際交流的日益頻繁,我國通過各種渠道從國外引進了大量蔬菜種質資源。據不完全統計,截至目前已引進2萬余份。在引進的種質資源中,如蘆筍、西蘭花、萵苣、秋葵、薊、山葵等。作為新、特、稀蔬菜,在生產中得到推廣應用,有效豐富了我國蔬菜栽培品種。另壹個例子是番茄品種李強米壽和托皮克,芹菜品種東秦和秦俠,以及豆類品種供應商和贏家在從國外引進後表現良好,並已直接用於生產;在直接引進的種質資源中,有些是重要的育種材料,如抗煙草花葉病毒的番茄材料Manaper Tm-2,它已被用作親本,培育出許多優良的番茄新品種或雜交種,如中薯4號、西粉3號和蘇康9號,成為生產中的主要品種之壹(尚慶茂等,1999)。
截至目前,我國共收集到蔬菜種質資源35580份,涉及214個種(含品種,不含庫中重復收集的品種)。國家農作物種質資源庫共保存31,417份種質,涉及21個科、70個屬、1.32個種(品種)。其中,蕓豆、豇豆、辣椒、番茄、茄子、蘿蔔、大白菜、小白菜、葉用芥菜、黃瓜和南瓜居多。無性水生蔬菜有1538種,隸屬於11科12屬28種3變種。洋蔥、大蒜、馬鈴薯和多年生蔬菜等營養器官繁殖的其他蔬菜種質資源有776份,分屬於70個種(李喜祥,2006)。
表1-7中國儲藏蔬菜種類及種質份額
表1-7中國儲藏蔬菜種類及種質份額(續)-1
苗圃水生蔬菜
苗圃裏的水生蔬菜(續)-1
如上所述,經過廣大蔬菜種質資源工作者幾十年的努力,全國各地現有的易於收集和保存的蔬菜種質已基本整理、繁殖並入庫育苗。
種質資源保護在國內外都受到高度重視。目前,國際上對植物種質資源的保護主要有幾種方式:壹種是就地保護,即在自然生態環境中,將野生植物群落或農田中的栽培植物種群就地保護起來,讓它們自我繁殖和更新,如森林、草原、沙漠、濕地等類型的自然保護區。世界上第壹個自然保護區是美國建立的黃石國家公園。近年來,自然保護區發展迅速。日本有700多個自然公園和自然保護區,總面積超過560萬公裏,占國土面積的65,438+05%以上,居亞洲首位。美國的自然公園和自然保護區約占全國領土的10%;截至1982年底,中國已建立106個自然保護區,面積390萬km2,占全國領土的0.4%,保護了大量野生動物資源(李喜祥,2004)。第二種是異地保存,指在植物原產地以外的地方保存種子或植物。主要形式有植物園、種質庫、種質庫和試管苗庫,以及營養體、花粉、細胞的超低溫保存等。
我國保存蔬菜種質資源有多種途徑。壹是低溫種子庫保存。國家在-18℃的溫度下建立了國家低溫長期種子保存庫,並在中國農業科學院原品種資源研究所建立了青海省種子長期保存副本庫,蔬菜種子也存放在倉庫中。在中國農業科學院國家蔬菜花卉研究所,建立了0℃左右的中期庫,對蔬菜種子進行中期保存,提供給國內外交流應用。在北京、上海和廣東有條件的蔬菜(園藝)研究所(中心)也有中期銀行。二是種質圃。它主要保存水生蔬菜和無法通過種子繁殖保存的無性繁殖蔬菜。在水生蔬菜保存方面,湖北省武漢蔬菜研究所建成了中國“國家種質武漢水生蔬菜資源圃”,保存了來自全國20多個省(市、區)的1700多份水生蔬菜種質資源,分屬14科30個種或品種(孔,2005)。在河北省廊坊市中國農業科學院國際農業高新技術產業園,建立了“無性系蔬菜種質資源圃”,保存蔥蒜類蔬菜、山藥類蔬菜、野菜和多年生蔬菜等多種蔬菜種質,已保存70余種蔬菜700余份。第三是體外保存。中國農業科學院蔬菜花卉研究所新建了壹個25米的組培操作室和培養室,以及兩個30米的離體貯藏室,貯藏溫度分別為1 ~ 3℃和16 ~ 18℃。收集的大蒜、生姜、百合等種質壹式兩份保存。還探討了大蒜和百合種質資源的超低溫保存技術並獲得成功。蒜薹莖尖在液氮中超低溫保存後最高成活率可達100%,再生植株遺傳穩定。不同基因型大蒜種質莖尖超低溫保存後成活率不同。大蒜分化芽經冷凍貯藏後成活率最高為50%。百合組培苗經液氮超低溫保存後最高成活率可達52.6%。相關技術已用於種質保存實踐(張育勤等人,2004年;王等,2005;李喜祥等,2006)。