中國苧麻種質(zhì)資源研究的現(xiàn)狀與展望
苧麻作為我國傳統(tǒng)出口創(chuàng)匯產(chǎn)品,在我國加入世貿(mào)組織后將是我國在國際紡織品市場競爭的優(yōu)勢產(chǎn)品,保護和利用好特色經(jīng)濟作物資源,是我國在國際市場競爭的根本基礎。我國擁有極其珍貴的、豐富的苧麻種質(zhì)資源,這是苧麻科研和生產(chǎn)過去、現(xiàn)在及未來的重要基礎,新中國成立后,特別是近二十多年來,中國苧麻科技工作者為搜集、整理、鑒定、保存與利用苧麻種質(zhì)資源作了大量的卓有成效的工作。
1、苧麻種質(zhì)資源研究的現(xiàn)狀
1.1搜集、整理、鑒定、編目和入圃
1.1. 1中國農(nóng)業(yè)科學院麻類研究所自1959年建所以來,與湘、鄂、川、黔、贛、 粵、桂、滇、陜、豫、閩、浙、皖等?。▍^(qū))的麻類科技人員密切合作,開展對苧麻種質(zhì)資源搜集、整理等工作,到1996年止,共搜集、整理出1303份苧麻種質(zhì),居世界第一。
1.1.2 在全國苧麻種質(zhì)資源搜集、整理的基礎上,苧麻科技工作者對苧麻種質(zhì)進行了植物學、農(nóng)藝性狀、纖維產(chǎn)量、品質(zhì)及抗性等全面系統(tǒng)的鑒定,取得了大量的數(shù)據(jù)資料,于1983-1984年編寫出版了《中國苧麻品種資源目錄》,在此基礎上,經(jīng)1985-1988年三年的艱苦努力,編著出《中國苧麻品種志》,于1992年由農(nóng)業(yè)出版社出版。
1.1.3 “七五”期間,在國家科委、農(nóng)業(yè)部的資助下,在中國農(nóng)業(yè)科學院麻類所試驗基地建成占地2.02公頃、四周有混凝土百葉片圍墻保護屏障的“國家種質(zhì)沅江苧麻圃”,采用嫩梢扦插技術,對苧麻種質(zhì)分批扦插,提供了不帶根腐線蟲和地下害蟲的扦插苗及時入圃1027份苧麻種質(zhì),其中國內(nèi)種質(zhì)1017份,國外種質(zhì)10份。該圃于1990年10月通過農(nóng)業(yè)部驗收并正式掛牌。它是中國也是世界上第一個苧麻種質(zhì)資源保存數(shù)量最多、保存技術先進的種質(zhì)保存圃。
1.2 基礎研究
1.2.1 細胞學
苧麻屬不同種的染色體倍性不同,具無融合生殖特性的大葉苧B.longispica、細野麻B.gracilis、赤苧B.silvestrii、懸鈴葉苧B.platanifolia、海島苧B.formosana的染色體倍性較高2n=42或56,長序苧B.bolichostachya等有性生殖種染色體倍性較低,2n=28,白葉苧的染色體數(shù)為2n=28,染色體組型為2n=28+2B=2SM+16ST+10T+2B(SM),Giemsa帶型2n=28W/C+2B(W/C)為不對稱染色體,其短臂均為全帶,長臂為著絲點帶。
1.2.2 分類
1.2.2.1 苧麻屬植物的分類
在研究中國苧麻屬植物32種11變種的基礎上,王文采(1980)提出了苧麻屬五個組的親緣關系(圖1),此后,又有學者結(jié)合植物學形態(tài)演化趨勢研究結(jié)果提出了新的苧麻屬五個組組間親緣關系(圖2)。
1.2.2.2 栽培種的分類
我國白葉種苧麻是主要的栽培種,其主要植物學形態(tài)類型有78個,葉柄顏色可歸納為24個色型,同時根據(jù)不同類型品種的葉柄色、雌蕾顏色,結(jié)合原產(chǎn)地或相近地區(qū)的生育期對我國苧麻栽培種分為紅葉柄、綠葉柄;紅花、黃白花;早、中、晚熟種等。
1.3 鑒定與利用
1.3.1 地方品種的評價利用
通過對地方品種的鑒定、整理和研究,各主產(chǎn)麻區(qū)先后評選出30余個地方良種在生產(chǎn)上推廣并成為當家品種。如蘆竹青、黃殼早、細葉綠、線麻等品種分別在湘北、鄂南、川東北麻區(qū)廣泛種植,約占當?shù)仄r麻種植面積的80%,還有贛西北麻區(qū)的銅皮青、贛中麻區(qū)的魯班蔸等在生產(chǎn)上發(fā)揮了重要作用。此外,地區(qū)間的引種,如蘆竹青、黑皮蔸良種被引到浙江、江蘇、四川、廣東、江西等11省(區(qū)),取得了良好的經(jīng)濟效果。
1.3.2 優(yōu)異種質(zhì)的發(fā)掘與利用
在對種質(zhì)進行經(jīng)濟性狀鑒定的基礎上重點進行了纖維品質(zhì)和抗逆性、抗病性的鑒定,發(fā)現(xiàn)了一批優(yōu)異種質(zhì)資源,以它們?yōu)橛N親本材料,苧麻育種工作者相繼培育出苧麻新品種20多個,這些新品種都具有不同的優(yōu)良性狀,在不同歷史時期的生產(chǎn)水平下發(fā)揮了重大的作用。此外,還鑒定出許多不同類型和具有實用價值的寶貴材料正在提供育種利用,如可生產(chǎn)高質(zhì)量纖維的高細度(單纖維支數(shù)3350支)的種質(zhì),以提高出麻率、制成率和降低生產(chǎn)成本為目標的低含膠量種質(zhì),為提高苧麻纖維工業(yè)生產(chǎn)性能和降低降低纖維粗硬、刺癢為目標的低木質(zhì)素含量的種質(zhì),兼抗三?。ǜ€蟲病、花葉病、炭疽?。┑那嗄_麻、青家麻、安仁蔸麻,無融合生殖材料有大葉苧,懸鈴木葉苧、赤苧、海島苧和細野麻。
2、苧麻種質(zhì)資源研究的展望
2.1 國內(nèi)外種質(zhì)資源的搜集、整理、鑒定、編目和入圃。實施苧麻作物種質(zhì)遺傳多樣性保護工程;中國是苧麻的原產(chǎn)地,中國也是苧麻種質(zhì)變異類型和苧麻屬野生種最多的國家,野生種遍布黃河以南各地。因此,有必要對苧麻屬植物主要分布區(qū)進行考察搜集,研究其遺傳多樣性分布區(qū)域,結(jié)合國家植物保護區(qū)進行原生境保護,并建立“國家種質(zhì)苧麻野生資源圃”。通過異生境和原生境相結(jié)合的方法保存好有用物種的遺傳多樣性,并致力于利用研究,不斷為苧麻育種和生產(chǎn)的持續(xù)提供材料、信息及利用途徑。
2.2 建立苧麻核心種質(zhì)圃和生物技術種質(zhì)保存體系。種質(zhì)保存的難度越來越大,多年生作物種質(zhì)最常用的保存方法是異地集中保存,也是一種經(jīng)濟適用的保存途徑。國家在主要研究單位設立國家種質(zhì)圃,是科學而重大的舉措,對種質(zhì)資源研究與利用具有深遠的影響。然而,隨著圃使用時期的增延,病蟲害對其侵染的程度會加大,長期生長而造成自身的生理性病害也會增多,還有其它惡劣的生物和非生物的外界條件的影響等會導致種質(zhì)丟失,為此,有必要建立苧麻核心種質(zhì)圃和生物技術保存體系,確保核心種質(zhì)的安全保種是種質(zhì)保存工作的重點。
2.3 加強種質(zhì)資源的遺傳評價,為今后育種的親本選配和后代選擇提供理論依據(jù)。
2.4 種質(zhì)創(chuàng)新
2.4.1 充分利用自然的基因突變進行培育和改造
2.4.2 通過種間雜交、遠緣雜交、組織培養(yǎng)、無性系變異、人工誘變等手段,創(chuàng)造新的變異類型,苧麻體細胞無性系變異研究表明,苧麻體細胞變異總頻率最高可達100%,而且發(fā)現(xiàn)若干超親變異,因此,利用體細胞無性系變異對苧麻品種改良是可能的。
2.4.3 利用基因工程手段進行種質(zhì)創(chuàng)新是80年代以來發(fā)展起來的新技術,它不僅可以在不同科、族間,而且可以打破動植物的界線而進行基因轉(zhuǎn)移,極大地豐富了變異類型,增大了遺傳多樣性。
2.4.4 挖掘優(yōu)異、特異基因,創(chuàng)建新種質(zhì),為遺傳育種服務。經(jīng)過“七五”、“八五”的攻關研究,篩選出一批優(yōu)良種質(zhì)和特異種質(zhì),如從苧麻野生近緣種中發(fā)掘出無融合生殖材料等,而這些特異性狀是栽培種不具備的,利用常規(guī)和生物技術的方法,將這些有益基因?qū)朐耘喾N,創(chuàng)造苧麻育種和生產(chǎn)急需的新種質(zhì)。
主要參考文獻
1、中國農(nóng)業(yè)科學院麻類所主編,中國苧麻品種志,農(nóng)業(yè)出版社,P2-13
2、張波等,中國苧麻屬組群分類及演化研究,作物學報,1998(24):6
3、臧鞏固等,中國苧麻屬無融種綜發(fā)現(xiàn)初報,中國麻作,1996(18)1:19