濒临灭绝的种质资源如何“起死回生”?江苏种质资源保护利用亮出硬核“成绩单”_新动态
一颗香甜的果实,需要从一粒品质优异的良种开始培育。然而,随着工业化、城市化快速发展和现代改良品种的大面积推广,许多乡土品种迅速消失,作物种质资源的全面普查和抢救性收集愈发重要。近日,江苏省农作物种质资源中期库联合省农科院蔬菜研究所在南京举行“老品种 新味道”优异种质资源品鉴展示活动,一批优质优异种质资源在田间展示,推动优异种质资源共享利用,揭开了省优质种质资源保护与利用的“硬实力”。
四千年甜瓜次生资源地面临部分种质资源灭绝风险
【资料图】
一粒良种,需要经过农业育种科技工作者多年的努力。
说到最甜的水果,自然少不了甜瓜。记者在现场看到,省农科院培育的“苏甜-21006”甜瓜品种单瓜重1.7kg左右,果肉黄绿色,肉厚4.6厘米,中心糖19.0%~17.0%,边糖17.0%~15.0%,质地细脆,香甜多汁。省农科院蔬菜所副研究员姚协丰告诉记者,这种甜瓜不仅果实形状好看,近圆形、灰绿皮,细网纹,分布密度中等,且生长势强,抗逆性强,易坐果,可谓“秀外慧中”。
这些甜瓜为何能“甜透心间”?姚协丰介绍,水果糖度高的秘诀来自科学的育种技术,而对于育种来说,资源是基础。一个优良的新品种需要聚合许多优良的性状,而这些优良性状、优良基因很多都来自种质资源的结合“嫁接”。
江苏地处江淮流域,是甜瓜的次生起源地之一。甜瓜在江苏种植历史可以追溯到4000多年前的新石器时代晚期,20世纪80年代在吴江县龙南遗址和吴县草鞋山遗址就曾出土甜瓜籽;另据民国出版的《首都志》记载,南京地产香瓜有“水晶瓜”“黄金瓜”“青皮芝麻酥”等薄皮甜瓜品种,足以说明香瓜等薄皮甜瓜在江苏栽种有悠久的历史。尤其是沿江苏南和里下河地区,自古有在堂前屋后种植香瓜、菜瓜、梢瓜、水瓜等薄皮甜瓜的传统。
水果“老品种”也能育出“新甜味”,江苏薄皮甜瓜就走了一条艰辛的种质资源保护与创新之路。姚协丰回忆起第三次全国农作物种质资源普查与收集行动的场景,当时育种专家调查发现江苏地方特色薄皮甜瓜具有果肉多汁爽脆、营养丰富、清热消暑等功效,且东方甜瓜香甜味浓郁,蕴含了丰富的品质与风味等优异基因资源。
“但是,与商品种相比,糖度偏低,货架期、抗逆性、丰产性等均与设施栽培的商品种有较大差距,而且农家留种混杂和退化现象较严重,许多地方种质资源濒临灭绝边缘。”姚协丰说。
“乡土基因”种质资源“脱胎换骨”
作为甜瓜的次生起源地之一,江苏甜瓜能否“东山再起”?调查队员们通过查阅资料,走访群众,寻找线索,深入田间地头,房前屋后,在农民协助下,查遍犄角旮旯,收集地方种质资源。功夫不负有心人,团队从东台、兴化、如皋、阜宁、溧阳、昆山等22个县(市、区)收集并鉴定到了到包括黑皮水瓜、白皮梢瓜、老来黄、十棱水瓜、芝麻莲、墩樁瓜、巴城香瓜等56份薄皮甜瓜种质资源,获得一批优良的甜瓜“乡土基因”。
育种专家有了这些甜瓜“乡土基因”,就像是普罗米修斯获得了火种。姚协丰介绍,此次普查从苏北里下河地区东台、兴化等地收集到水瓜资源十多份,由于多采用农家留种,出现混杂和退化现象较严重。专家进而通过繁殖鉴定与提纯复壮,用于新品种选育,其中有从如皋市白蒲镇康庄村收集的脆甜瓜和东台市东台镇灶南村收集的十棱水瓜,绿白光皮、圆筒、条棱,白肉红瓤、酥脆、多汁,优势突出。
终于,功夫不负有心人,这些“老品种”在育种专家的手中脱胎换骨,摇身一变,成为人们口中的“甜味道”。江苏省农科院蔬菜所西甜瓜创新团队利用其与库藏优质薄皮甜瓜资源多亲本杂交聚合,育成了“苏水瓜1号”优质品种,“苏水瓜1号”平均产量较对照水瓜品种增产8.27%,田间表现抗逆性较强,苗期抗性鉴定中抗白粉病、中抗蔓枯病;昆山巴城镇巴城湖的巴城香瓜,瓜秧长势旺盛,连续座果力强,果实梨型,成熟后有金黄色条斑,果肉多汁爽脆,具有浓郁的东方甜瓜香甜风味;东台市新街镇陈文村的东台黑皮香瓜,果实有微棱,膨大期果皮光亮,成熟后呈墨绿色,皮色匀称,果肉香甜多汁,丰产性强,作为优质瓜类育种材料资源保存和利用。
优中育优,省农科院蔬菜所西甜瓜创新团队利用黑皮香瓜、巴城香瓜、黄甜香瓜、墩樁瓜等7份优异资源作为育种材料,配制筛选出优良薄皮甜瓜新品种8个。姚协丰对这些品种的特性熟记于心:“苏甜-17054”,单瓜重0.6公斤,肉厚1.9厘米,可溶性固物含量12%左右,脆甜可口;“苏甜-17055”,单瓜重0.6公斤,肉厚1.9厘米,可溶性固物含量13.2%,脆酥香甜,果肉糖度积累稳定,秧蔓生长势强;“苏甜-22120”,果皮墨绿色,肉质酥脆,多汁香甜,坐果整齐产量高果皮亮,符合市场外观需求......
“育成新品种相比‘老品种’提升了外观特色、糖度风味、产量、抗性等特点。在保护中利用,在利用中创新。通过改良创新,传承了家乡的味道,培育出既好吃又高产抗逆的新品种,让老品种焕发出新的光彩。”姚协丰说。
近一个世纪的积累,收集农作物种质资源5.7万份
记者了解到,省农科院的农作物种质资源保护与利用起始于上个世纪30年代,经过近一个世纪不断积累沉淀,已收集保存农作物种质资源5.7万份。
2008年,省农科院建成江苏省农作物种质资源中期库,承担全省种子类作物种质资源的收集保存、繁殖鉴定和创新利用等工作。中期库总面积2800平方米,其中低温冷藏库824立方米,库藏温度-4±2℃,相对湿度RH≤50%,可以安全保存种质材料15至20年。中期库配有先进的计算机监控系统,可实时监控温度、湿度和人员进出情况;配备种子活力监测实验室、种质指纹图谱实验室和种质鉴定评价实验室。
目前,中期库已保存水稻、小麦、玉米等54种作物种质资源样本5.7万份,涉及14个科、56个属、96个种,在省级单位中名列前茅。中期库积极开展抗病、优质资源的发掘利用研究,依托江苏省科技资源统筹服务平台面向社会提供资源查询、检索和分发服务,开放服务以来已向省内外300多家科研育种单位发放种质材料5万余份次,在支撑种业创新、保障国家种源安全方面发挥了重要作用。
2015年,农业农村部启动第三次全国农作物种质资源普查与收集行动。根据农业农村部的统一部署,江苏省于2016年启动全省第三次农作物种质资源普查与收集工作,组织了2200多名农技人员对60个县(市、区)开展农作物种质资源普查,省农科院抽调科研骨干对17个生态代表县(市、区)开展系统调查,抢救收集地方特色、珍稀、濒危种质资源3446份,涉及植物46个科、118个属、164个种,涵盖江苏地区长期栽培的所有作物类型,做到了“应收尽收”。
在种质资源普查与抢救收集中,这些“乡土品种”重新焕发了新的生机。
新华日报·交汇点记者 张宣 程晓琳/文 王子杰/视频
实习生 王诗雨 祁敏喆
编辑: 葛灵丹
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