作者:禹代林 边巴 卓嘎 李新年 张涌 次卓嘎 陈洪伟 张竞
摘要阐述了西藏农作物种质资源更新与数据库建设项目的技术成果及项目创新与突破,分析了其经济效益,并与国内同类技术进行了比较,提出了该项目的推广前景与措施。关键词农作物种质资源;更新;数据库建设;成果;西藏自治区
2004—2007年西藏农作物种质资源更新与数据库建设项目开展了现存农作物种质资源生活力测定、部分农作物种质资源农艺性状鉴定、农作物种质资源更新与入库保存、农作物种质资源品质鉴定、引进农作物种质资源和建立农作物种质资源数据库等6项内容。繁种、更新农作物种质资源7 274份,入库5 834份,引进355份,妥善保存农作物种质资源1.2万份。编写出6种作物种质资源目录。建立了西藏农作物种质资源数据库。该项目获2006—2007年西藏自治区科学技术三等奖。
1项目成果鉴定意见
2007年12月11日西藏科技厅组织有关专家对西藏自治区农牧科学院农业研究所承担的《西藏农作物种质资源更新与数据库建设》项目进行了成果鉴定,意见如下:一是完成了大麦、小麦、荞麦、豌豆、扁豆、蚕豆和燕麦等7种作物共7 274份种子的繁种更新,入库5 834份,妥善保存农作物种质资源1.2万份,为西藏作物育种和生物技术研究以及西藏农业的可持续发展提供了种质资源基础。二是完成了种质资源农艺性状鉴定7 274份,生活力测定1 000份,品质鉴定200份;筛选出单项或几项性状优异的种子350份,提供利用3 450份,2 115份已经用于作物育种、生产和教学等单位;建立了西藏农作物种质资源数据库,编写了《西藏大麦品种资源目录》等6种作物种质资源目录。为种质资源更新、妥善保存和利用提供了科学依据。三是该项目在西藏区域内开展的农作物种质资源相关研究,提升了西藏自治区农作物种质资源研究水平,首次建立了比较完备的种质资源数据库系统,改善了农作物种质资源的保存条件和技术手段,有效保护了西藏自治区农作物种质资源。研究成果对西藏自治区农作物育种和生产的发展以及科技进步将带来巨大的社会、经济效益,成果达到国内先进水平。
2技术成果
(1)为西藏农业科研和生产的发展贮备了丰厚的物质基础。完成了大麦、小麦、荞麦、豌豆、扁豆、蚕豆和燕麦等7种作物7 274份种子的繁种更新,入库5 834份,引进355份,妥善保存农作物种质资源1.2万份,为西藏作物育种和生物技术研究以及西藏农业的可持续发展提供了雄厚的物质基础。
(2)为种质资源更新与妥善保存提供了科学依据。测定种质生活力1 000份,结果表明:种子发芽率与入库时间有密切关系,入库越早发芽率越低,反之越高,但参试的材料平均发芽率与入库时95%的发芽率相比,降低近30个百分点,初步明确了在自然库存条件下,西藏农作物种质资源适宜保存年限为10~15年,若超过10~15年,种子发芽率降低到60%以下,为种质资源更新和妥善保存提供了科学依据。
(3)为种质资源利用提供了科学依据。种质资源农艺性状鉴定7 274份;编写出《西藏大麦品种资源目录》等6种种质资源资源目录;生活力测定1 000份;品质鉴定200份,筛选出单项或几项性状优异的种子350份;提供利用3 450份;2 115份已经用于作物育种、生产和教学等单位。为种质资源利用提供了科学依据,确保了国家和有关科研单位在农业科学研究中对种质资源的需求。
(4)建成了西藏农作物种质资源数据库。建成了西藏农作物种质资源数据库,录入7种作物、性状数据18万个,填补了在海拔3 650 m以上范围内种质资源信息化管理的空白,实现了这一区域农作物种质资源数据化、永久化和科学化管理,步入了国家种质资源信息化行列;若与国内外种质数据库联网,对实现更大区域的资源共享、增进区内外和国际交流、提高研究水平具有十分重大而深远的意义。
(5)填补了在海拔3 650 m以上区域种质资源研究的空白。该项目在海拔3 650 m以上范围内开展农作物种质资源的相关研究,内容包括:农作物种质资源更新与保存、农艺性状及品质鉴定、生活力测定、贮藏技术研究、自然库存条件下种子活性保存年限、建成了西藏农作物种质资源数据库等,国内未见其他文献报道,填补了国内在这一区域研究的空白。
3项目创新与突破性
(1)在西藏海拔3 650 m区域内,初步明确了自然库存条件下,妥善保存农作物种质资源10~15年(适宜保存年限),为种质资源更新与妥善保存提供了科学依据。
(2)对大麦、小麦、荞麦、燕麦、豌豆、小扁豆、蚕豆等7种作物7 274份资源进行了繁种更新和农艺性状鉴定,入库5 834份,妥善保存农作物种质资源1.2万份,为西藏农业可持续发展储备了丰厚的物质基础。
(3)品质鉴定200份;获得各种作物单项或几项性状优异种质资源350份;向中国农业科学院、上海植物基因中心、西藏大学、西藏农牧学院等单位提供研究材料3 450份,编写出大麦、小麦、油菜、荞麦、豌豆、扁豆等6种作物种质资源目录(待出版),为种质资源利用提供了科学依据。
(4)在微机上首次建成了拥有18万个数据项的大容量、功能齐全、性能稳定的农作物种质信息系统,该库集中了西藏4个地市20余名科技人员4年攻关的成果,并使西藏分散无序的种质资源,变成可供随时查找的信息,是西藏目前种质信息量最大的数据库,使西藏跨入了我国种质信息化管理的行列。
(5)2007年11月29日,科学技术部西南信息中心查新中心查新结果表明:该项目所述在海拔3 650 m以上范围内开展农作物种质资源相关研究,内容包括:农作物种质资源更新与保存、农艺性状及品质鉴定、生活力测定、贮藏技术研究、自然库存条件下种子活性保存年限、建成了西藏农作物种质资源数据库等,除本项目外,国内未见其他文献报道。
4效益分析
西藏农作物种质资源更新与妥善保存,从而避免了许多濒危种质资源的灭绝,所保存的种质资源将造福子孙后代,具有重大的长远的利益,其深远意义不可估量。种质资源品质鉴定,明确西藏种质资源的利用价值和利用途径,有针对性地为作物育种提供亲本,有效地缩短作物育种年限,提高育种科研效益。项目的实施,一是通过种质生活力测定与繁种更新,可长期妥善保存农作物种质资源;二是可长期为西藏作物育种和国家生物技术研究提供物质基础;三是建成了种质资源信息系统,将促进和拓展西藏农作物种质资源在国内外和国际间的交流与协作。西藏农作物种质资源信息系统具有性状数据化、交流信息化、保存规模化、检索(查询)便捷化,实现了种质资源保存管理自动化或半自动化,从而减少了人工检索、查询等大量劳动,既节省大量开支,又可减少污染,费省效宏;若与国内外种质数据库联网,其间接经济效益难以估量。
5国内同类技术比较
(1)邱建军等(中国农业科学院农业资源与农业区划所)发表了文章:西藏种质资源的保护与可持续利用。通过对西藏种养业种质资源情况、保护利用现状和存在问题进行系统分析,并梳理了西藏种质资源保护与可持续利用的基本思路和重点建设内容。结果表明,西藏种养业种质资源具有自身的特色和优势,良种繁育体系建设取得了明显成效,但存在品种退化、混杂严重、经营体制尚不健全、基础设施薄弱、良种繁育任务重、推广普及难度大等问题;下一步应着重围绕提高种养业良种生产能力、质量水平和增强农牧产品市场竞争力的发展目标,建立具有西藏特色的新型良种繁育体系,重点完善农作物、畜禽、水产三大良种工程;同时提出了保障措施。包括:加强领导,提高认识;多元投入,确保建设资金到位;依靠科技进步,提高育种水平;加大扶持重点良种企业,推动良种产业化;深化改革,加强良种管理[1]。 免费论文下载中心 (2)马得泉(中国农业科学院作物品种资源研究所)发表了文章:西藏近缘野生大麦遗传资源综合评价。作物种质资源评价意在为我国农业的长远持续发展奠定物质基础,为农作物育种贮备种质。近14年来已取得重要进展,该文就西藏近缘野生大麦的分类研究;农艺性状、抗逆性、抗病性、适应性、品质、休眠期等鉴定与筛选,遗传性状分析与利用等方面的重要进展予以综述报道[2]。
(3)刘健宏(福建省农业科学院农业经济与科技信息研究所)发表了文章:基于Internet的种质资源数据库平台建设研究。为实现福建省农业科学院水稻、甘蔗、枇杷和龙眼等优势研究品种种质资源数据的共享,采用动态web数据库的策略,执行浏览器/服务器(B/S)体系结构,建立了基于Internet的作物种质资源数据库平台。对种质资源数据进行统一、规范的管理,实现种质资源数据库的共建、信息共享[3]。
(4)龙腾芳(中南大学信息学院)、杜雄明(中国农业科学院棉花研究所)发表了文章:作物种质资源数据库系统的设计与实现。介绍了以Visual FoxPro 5.0 for Windows为主导设计语言,建立新型作物种质资源数据库信息系统的原理和方法,并以棉花为例建立了具有中国特色的目前国内最大的棉花种质资源信息系统;同时针对不同棉花生态区制定出棉花品质的优良评价标准,开发出一套完整的棉花优良种质分析评价程序[4]。
(5)张贤珍等发表了文章:国家农作物种质资源数据库系统[5]。
(6)陈伟英等(甘肃省农业科学院粮食作物研究所)发表了文章:甘肃省农作物种质资源数据库及查询系统的建立。在对引进的中国农作物种质资源信息系统(CGRIS)进行分析、研究的基础上,依据甘肃省农业科学院1984年编著的《甘肃省农作物品种资源目录》和中国农科院品资所编著的《农作物品种资源信息处理规范》标准,对甘肃省保存的5 787份小麦品种种质性状数据进行了分析、归纳和标准化处理;并结合甘肃省种质管理的实际情况,对CGRIS系统进行了必要的扩展和属性改动,初步建成了甘肃省农作物种质资源数据信息查询系统[6]。
(7)严洪冬等(黑龙江省农业科学院作物育种所)发表了文章:黑龙江省农作物种质资源数据库的建立。利用Visual foxpro 6.0数据库管理和应用软件开发系统,结合黑龙江省品种资源库的种质保存实际情况,对保存的小麦、水稻、玉米等10类农作物种质资源分别建立管理系统,实现对种质资源的保存、信息检索查询和应用,为农作物育种工作提供科学参考[7]。
综上所述,通过分析比较,得出:一是在海拔3 650 m以上范围内,国内未在这一区域开展农作物种质资源繁种、更新、保存、农艺性状和品质鉴定及贮藏技术研究。本项目的实施,开展了这一区域农作物种质资源繁种、更新、保存、性状鉴定等研究。二是在海拔3 650 m以上范围内,自然库存条件下,开展研究种子贮藏技术,形成了高海拔地区种子贮藏技术,妥善保存农作物种质资源1.2万份,保存年限10~15年,而国外在种质资源保存上采用先进的设备和高昂的费用进行保存,长期保存年限仅为20年。编写出大麦、小麦、油菜、荞麦、豌豆、扁豆等6种作物种质资源目录(待出版)。三是在海拔3 650 m以上范围内,国内外未在这一区域,建立农作物种质资源数据库。本项目的实施,在这一区域建立了农作物种质资源数据库,实现了这一区域农作物种质资源性状数据化、永久化和科学化管理,步入了国家种质资源信息化行列。
6推广应用前景和措施
推广应用前景,一是通过农作物种质资源繁种更新与入库保存,妥善保存农作物种质资源,可长期为国家科研、生产和教学等单位提供研究材料;二是通过农作物种质资源农艺性状与品质鉴定,有针对性地为育种提供亲本材料,缩短育种进程,提高育种效率;三是西藏农作物种质资源数据库的建立,对加强资源研究与开发、促进国内外交流与合作具有十分重要的意义。
措施:种质资源是国家发展的战略物资,国家出台了《中华人民共和国农种质资源管理办法》,西藏应尽快出台实施《中华人民共和国农种质资源管理办法》条例。加强人才队伍建设,培养3~5名农作物种质资源信息化管理技术人员。加强农作物种质资源考察、收集、保存和研究工作。建立野生大麦种质资源原生境保护区。
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参考文献
[1] 邱建军,屈宝香,王立刚,等.西藏种质资源的保护与可持续利用[J].中国农学通报,2006(12):253-257.
[2] 马得泉.西藏近缘野生大麦遗传资源综合评价[J].西藏科技,1999(2):8-11,4.
[3] 刘健宏.基于Internet的种质资源数据库平台建设研究[J].农业网络信息,2006(12):81-82,99.
[4] 龙腾芳,杨路明,杜雄明,等.作物种质资源数据库系统的设计与实现[J].计算机工程,2005(9):225-227.
[5] 张贤珍,曹永生,杨克钦.国家农作物种质资源数据库系统[J].作物品种资源,1999(2):1-2.
[6] 陈伟英,王晓娟,窦有恒,等.甘肃省农作物种质资源数据库及查询系统的建立[J].甘肃农业科技,2003(4):22-25.
[7] 严洪冬,张月学,唐凤兰,等.黑龙江省农作物种质资源数据库的建立[J].黑龙江农业科学,2005(1):21-22. 免费论文下载中心