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蔬菜种质资源

携带各种不同种质的蔬菜植物的统称。“种质”即亲代通过生殖细胞或体细胞传递给后代的遗传物质。蔬菜种质资源包括栽培种、野生种、野生和半野生近缘种,以及人工创造的新种质材料等。蕴藏种质的主要材料是种子,也包括块根、块茎、球茎、鳞茎等无性繁殖器官和根、茎、叶、芽等营养器官,以及愈伤组织、分生组织、花粉、合子、细胞、原生质体,甚至染色体和核酸片断等。

携带各种不同种质的蔬菜植物的统称。“种质”即亲代通过生殖细胞或体细胞传递给后代的遗传物质。蔬菜种质资源包括栽培种、野生种、野生和半野生近缘种,以及人工创造的新种质材料等。蕴藏种质的主要材料是种子,也包括块根、块茎、球茎、鳞茎等无性繁殖器官和根、茎、叶、芽等营养器官,以及愈伤组织、分生组织、花粉、合子、细胞、原生质体,甚至染色体和核酸片断等。蔬菜种质资源是蔬菜育种、科学研究和发展蔬菜生产的物质基础,受到世界各国的普遍重视,很多国家积极组织考察,大力搜集、整理研究本国的蔬菜资源,同时有目的地引进国外蔬菜种质材料。联合国粮农组织(FAO)和国际植物遗传资源委员会(IBPGR)组织并推动了世界植物种质资源的搜集、研究、保存、开发和利用的国际合作与交流。中国在20世纪50年代中期开始对主要农作物(包括蔬菜)的地方品种等种质材料进行考察、搜集、整理、研究和保存等项工作,并加强引进国外品种及其他种质材料。

蔬菜种质资源工作内容

主要包括以下四个方面:①种质的考察搜集。组织专门的或多学科的种质资源考察队(组)重点到蔬菜起源中心以及野生蔬菜和近缘野生植物种质丰富的地区进行蔬菜栽培种、野生种及近缘野生种的考察搜集;要重视对地方品种及其中珍贵稀有和“濒危”材料以及新育成材料的调查收集。有的国家(如苏联)认为同一地区的资源调查和收集应每隔8~10年重复一次,因为在这期间会产生新的变异类型。②种质的保存。指合理妥善地保存种质材料,防止材料丢失、混杂和变异。主要通过建立大型的现代化种质库进行低温干燥保存种子,以及按蔬菜种类建立品种圃进行栽种、繁殖、保存。有些蔬菜已开始采用组织培养的方法进行种质保存。③种质的研究鉴定。在研究鉴定蔬菜种质的植物学和生物学性状以及与近缘野生种亲缘关系的同时,应结合生产和研究的需要,重点鉴定其产量、品质等经济性状和抗(耐)病、抗(耐)虫、抗(耐)热、抗(耐)低温、耐盐碱和耐荫等特性。④种质的利用和创新。许多蔬菜的优良地方品种和引种成功的优良种类和品种可直接用于生产。有的蔬菜种质材料首先是为育种提供种质,其次为嫁接栽培提供抗病、抗逆的砧木材料或为品种的更新繁殖提供原种材料,以及为提取某些生物化学成分或创造新种质提供材料等。创新是在原有蔬菜种质材料的基础上,采用有性杂交(包括远缘杂交)、辐射诱变、化学诱变、单倍体或多倍体和非整倍体的诱导以及原生质体培养、基因工程等途径和方法,得到前所未有的蔬菜种质材料,此项工作已取得一定进展和成就(如日本育成白菜和甘蓝的杂交种“白蓝”,已用于生产)。

蔬菜种质资源的工作体系

中国、美国、苏联、日本等国家,以及欧洲一些国家和地区的蔬菜种质资源工作都取得了显著成绩,并形成了该项工作的体系和机构。①中国:拥有极丰富的植物种质资源。瓦维洛夫(Н.И.Вавилов)在其《主要栽培植物的世界起源中心》一书中将“中国起源中心”列为世界上植物种类最多、范围最广的一个独立的世界农业发源地和栽培植物的起源中心。中国农业科学院作物品种资源研究所组织协调全国栽培作物的种质资源研究工作。全国蔬菜种质材料的考察、搜集、整理、研究、鉴定和利用等,由中国农业科学院蔬菜花卉研究所组织进行。各省(市、自治区)农业科学院的蔬菜研究所(或园艺研究所)分工进行本省(市、自治区)蔬菜种质材料的调查搜集、整理和研究。中国农业科学院在北京建成可容纳40万份农作物种子的国家农作物种质资源库,有保持室温-20℃、空气相对湿度30%的长期库,长期保存种质(包括蔬菜)。此外还在山西、湖北、河北、黑龙江、广西、广东、青海、上海、北京等省(市、自治区)建有地区种子库,安全保存农作物种子。各高等农业院校的蔬菜育种教研室(组)也大多结合蔬菜育种工作,收集、保存、整理、鉴定了一批蔬菜种质材料,开展了部分蔬菜种质核型及同工酶分析等研究。中国已初步完成了全国蔬菜地方品种资源的调查、征集和整理工作,并进行种质材料入库保存和主要蔬菜部分经济性状及抗病性的鉴定研究。重点开展了云南、西藏、湖北神农架及海南省等地蔬菜种质材料的考察搜集工作,获得了过去未发现的种质材料。20世纪70年代以来,中国已引进不少具特殊性状的蔬菜种质材料及国外蔬菜优良品种,不但丰富了本国的蔬菜种质,并为育种.等提供了新材料。②美国:有完备的植物种质资源工作体系,主要机构是美国农业部农业研究中心的植物遗传和种质研究所,农作物国家引种站和地区引种站,马铃薯引种站和国家种子贮藏实验室以及私人种子公司等,拥有世界各地植物种质材料(包括蔬菜作物)总数已达43万份以上。各机构协作进行植物种质资源的搜集、引种、保存、繁殖、鉴定、分类、编目及分配,并设有种质资源信息网络,拥有从全世界收集的60万种以上的植物样本特性的信息数据库。③苏联:由苏联农业科学院全苏作物栽培研究所组织和协调农作物种质资源工作。该所有26个研究室、实验室和17个试验站。设有蔬菜和瓜类研究室,开展蔬菜(包括瓜类)的引种、分类、标本制作、保存等工作,并进行蔬菜遗传、抗性生理、免疫、解剖、生化、杂种优势以及种子繁殖等项研究。与42个国家或地区有种质交换关系。每年引入国外新的种质材料7000~8000份,征集本国材料3000~4000份。拥有黄瓜及其他瓜类蔬菜种质材料1万份、根菜类蔬菜种质材料5000份、甘蓝类的3000份、菜豆的1万份、蚕豆的5400份、石刁柏及其他蔬菜的种质材料约3万份。④西欧:植物种质材料主要由国家植物园保存。蔬菜的种质材料有些在专业蔬菜研究所或试验站中保存、研究和利用。如英国国家蔬菜试验站(1987年以后与花卉和保护地等研究单位合并为园艺研究所)的种子基因库保存1万份蔬菜种质材料,它在威尔斯博恩(Wellesbourne)建有低温种子库,可在0℃以下保存12万份种质材料。⑤北欧五国(瑞典、挪威、丹麦、芬兰和冰岛):建有北欧基因库中心(瑞典马尔默Malmo)和五国基因库分中心及有关信息系统,进行农业及园艺植物种质材料的保存、对外交流与合作等,已保存种质材料34000多份。⑥日本:成立了“作物遗传资源引入保存协议会”,大力搜集种质资源。在筑波农业研究所种子贮藏管理室,已保存有170种作物约32000份品种种子,可为农业研究机关提供种质材料。该室拥有先进的自动化种子贮藏库、干燥室、包装机及自控空调设施等。该室还储存有关种子的信息30万条,并已输入汉字,便于检索。

设在中国台湾省的“亚洲蔬菜研究发展中心”(AVRDC)结合育种需要进行番茄、大白菜、绿豆、毛豆、甘薯等作物种质的搜集、研究和利用等工作,该中心拥有上述蔬菜的丰富种质资源,尤其是耐热的种质材料。