浙江省稻種資源的保護與利用

魏興華

(中國水稻研究所,浙江杭州 310006)

浙江省稻種資源的保護與利用

魏興華

(中國水稻研究所,浙江杭州 310006)

稻作是浙江省傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),栽培歷史悠久,稻種資源豐富多樣。本文介紹浙江省稻種資源的形成、類型和分布,以及研究歷史,從種類和數(shù)量、保存設施、共享利用等方面分析研究工作的現(xiàn)狀,針對存在問題,從科技立項、研究創(chuàng)新和資源整合3個方面提出今后稻種資源保護和利用工作的建議。

稻種資源;保護;利用;浙江

文獻著錄格式:魏興華.浙江省稻種資源的保護與利用[J].浙江農(nóng)業(yè)科學,2015,56(5):727-729.

DOI 10.16178/j.issn.0528-9017.20150555

浙江省的稻作以水稻為主,陸稻極少。2013年水稻面積82.872萬hm2,占全省糧食作物面積的66.1%;水稻總產(chǎn)量580.20萬t,占糧食總產(chǎn)量的79.1%;平均單產(chǎn)7.001 t·hm-2。稻田種植制度分為1年1熟(中稻)、1年2熟(麥、油菜、綠肥、瓜蔬等-稻)和1年3熟(糧、油、肥、飼、瓜蔬等-稻-稻)。品種類型浙北以粳稻為主,浙南以秈稻為主,浙中是秈粳混栽地區(qū)。1976年以來,推廣種植雜交秈稻,主要分布在浙中、浙南和山區(qū)、丘陵地區(qū)。

浙江省地形復雜,氣候多變,人口分布不勻,各地區(qū)的耕作歷史、栽培技術和人們生活習慣等也不盡相同,致使稻作類型繁多,品種資源豐富多樣。不僅有秈、粳之分,而且有秥、糯之別,還有早、中、晚之異,熟性類型也各不相同,有早熟、中熟和晚熟。生態(tài)類型多樣,如在地方稻種資源的秈稻中有平原早熟型、平原耐肥型、平原耐瘠型、丘陵耐瘠型和山田耐陰型等;在粳稻中還可分為紅、黃、青、白稻4個生態(tài)類型。當然,這些類型的劃分不是絕對的,也有中間類型。

1 形成

浙江稻種資源的形成經(jīng)歷了漫長的演化和發(fā)展過程,這種演化和發(fā)展的主要推動力是自然環(huán)境的變化和人為選擇的壓力,才形成目前豐富多彩的稻種資源。

浙江地處東南沿海,境內地勢復雜,屬亞熱帶季風氣候,季風交替規(guī)律顯著,氣候溫和濕潤,四季分明,光照較多,熱量豐富,雨量充沛,無霜期長,年平均溫度16℃左右,并由北向南逐漸升高,適宜水稻生長。由于一般秈稻地區(qū)的年平均溫度在17℃以上,粳稻區(qū)在16℃以上,因此形成了浙北以粳稻為主,有部分秈稻,浙南以秈稻為主,山區(qū)也栽有粳稻的特點。

浙江栽培水稻歷史悠久,原始農(nóng)業(yè)就以水稻為主,7 000年前的河姆渡就有原始稻作的痕跡。勞動人們在長期的水稻耕作實踐中不斷總結經(jīng)驗、發(fā)展和創(chuàng)造,形成多樣的稻種資源。水稻秈、粳和品種生育期的早晚之分,在唐代已很普遍,到了宋代,秈、粳、糯、早、中、晚俱全。同時,由于浙江歷來人口密度大,對種植制度和單位產(chǎn)量的不斷選擇,更是加劇了對浙江稻種資源多樣性形成的壓力。據(jù)現(xiàn)存宋方志記載,太湖地區(qū)有特性各異的品種69個,明代約有196個,比宋代增加了2倍,清代有記載的品種達380個,又比明代增加了近1倍。1930年在杭州成立農(nóng)林局和稻麥原種場,開展水稻純系選擇和雜交育種工作,1937年育成浙場9號等第1批水稻品種。20世紀50年代初,開展評選優(yōu)良農(nóng)家品種和系統(tǒng)選育活動;60年代初,雜交育種蓬勃發(fā)展,新品種不斷育成,并為適應種植制度的改革,進行了矮化育種和早、中、晚配套育種;1976年后,由于雜交稻的發(fā)展,又開始了雜種優(yōu)勢利用研究,選育三系及兩系雜交稻組合,豐富了稻種資源。

2 研究歷史

浙江省稻種資源較為系統(tǒng)的研究始于1952年,主要任務是搜集和保存原始材料,當時由浙江省農(nóng)業(yè)科學院承擔,共搜集3 185份。1961-1964年曾初步進行整理。“文化大革命”期間研究中斷,資源損失較多。1977年恢復研究工作,在浙江省農(nóng)業(yè)科學院水稻育種室內設立了品種資源研究組,并到有關省(市)和本省的地區(qū)農(nóng)業(yè)科學研究所、邊緣縣作補充征集。至1982年共搜集到3 700多份資源。1983年中國水稻研究所成立后,浙江省的稻種資源研究工作由中國水稻研究所品種資源系承擔。1987年以前,主要以保存種子為主。1987-1990年,經(jīng)系統(tǒng)的室內和田間觀察記載,整理后保留了3 000余份資源。通過資源評價鑒定,發(fā)現(xiàn)了一批優(yōu)異的種質資源,并逐步在科學研究和生產(chǎn)中得以利用。

3 類型、分布與主要特性

浙江稻種的秈、粳、糯及熟性類型眾多。對目前國家編目的3 000余份源于浙江的稻種資源的統(tǒng)計表明,粳稻類型資源最多,占76.8%,秈型資源則占23.2%。

浙江的秈稻種植范圍廣,幾乎遍及全省,且有早秈、中秈和晚秈之分。早秈主要分布于雙季稻區(qū),以早熟型較多,中秈主要分布于浙中丘陵半山區(qū)和浙東、浙西、浙南山區(qū),以早熟和中熟為主。晚秈主要栽培在溫臺平原、丘陵半山區(qū),以晚熟類型較多,但原種植中秈、晚秈的地區(qū),目前多數(shù)已改種雜交秈稻。

浙江粳稻主要分布在杭嘉湖平原、寧紹平原、中部丘陵半山區(qū)和浙中、浙西、浙南山區(qū)。以晚粳稻為主,其中尤以晚熟型為多,占92%。

糯稻資源可分為秈糯和粳糯2種。在秈糯中以中秈糯為主;粳糯中以晚粳糯較多,占96%。糯稻資源主要分布在山區(qū)。

另有少量陸稻資源分布在浙南山區(qū),以粳糯稻為主。

4 保護和利用現(xiàn)狀

4.1 種類、數(shù)量和技術規(guī)范

目前,經(jīng)系統(tǒng)整理的2 798份浙江稻種資源已保存在國家農(nóng)作物種質長期庫,包括地方水稻品種資源2 211份,育成水稻品種資源537份和雜交稻親本50份。除國家農(nóng)作物種質長期庫保存外,國家水稻種質中期庫保存浙江省原產(chǎn)稻種資源3 785份(含2 798份國家農(nóng)作物種質長期庫保存種質),包括地方稻種、育成品種、雜交稻親本及遺傳材料。鑒于經(jīng)濟高速發(fā)展和種業(yè)提升對地方名、特、優(yōu)資源的需求,浙江省農(nóng)業(yè)廳于2004年著手組織對包括水稻在內的農(nóng)作物種質資源進行系統(tǒng)的收集、保護和利用工作,2009年全面普查農(nóng)作物種質資源,其中,收集水稻各類資源42份,并委托保存在國家水稻中期庫,2012年將仙霞山稻等8份地方稻種資源列入《浙江省首批農(nóng)作物種質資源保護名錄》。2014年,浙江省農(nóng)業(yè)廳組織專家審查通過了《浙江省農(nóng)作物種質資源調查收集技術規(guī)范》《浙江省農(nóng)作物種質資源繁殖更新技術規(guī)范》和《浙江省農(nóng)作物種質資源鑒定評價技術規(guī)范》,對進一步規(guī)范種質資源的收集、整理、保存、繁殖更新和評價提供技術支撐。

4.2 保存設施

中國水稻研究所建有低溫、低濕的國家水稻種質中期庫,位于中國水稻研究所實驗基地富陽皇天畈農(nóng)場,1991年正式啟用。國家水稻種質中期庫總庫容量為100萬份(種子罐數(shù)),可保持水稻種子活力20年以上,包括短期庫、中期庫Ⅰ和中期庫Ⅱ共3個功能庫,以及種子收發(fā)作業(yè)室、清選室、熏蒸室、發(fā)芽室、干燥包裝室等配套設施。

另外,近年來,浙江大學原子核農(nóng)業(yè)科學研究所、寧波市農(nóng)業(yè)科學研究院等單位也建立起低溫低濕冷庫,以保存各具特色的種質資源。

4.3 共享利用

國家水稻中期庫承擔了全國稻種資源的分發(fā)與共享工作,每年為30個科研院所提供種質1 500份次以上,建庫25年來,已為國內外各研究機構和個人提供種質資源8萬余份次,部分分發(fā)種質通過直接與間接利用,對浙江省乃至我國水稻生產(chǎn)做出了貢獻。據(jù)不完全統(tǒng)計,自1983年以來,已為浙江省各研究單位及個人分發(fā)種質近15 000份次,約占總分發(fā)數(shù)的18.8%。部分分發(fā)種質已成為浙江省水稻育種的重要基礎材料。如分發(fā)的密陽46,作為恢復系,配組的一系列雜交組合,先后成為浙江省雙季雜交晚稻的當家組合(1989-2000年,浙江省累計推廣367萬hm2),其中,汕優(yōu)10號獲國家科技進步一等獎,協(xié)優(yōu)46獲浙江省科技進步一等獎。

5 保護和利用建議

5.1 科技立項，設立專項經(jīng)費穩(wěn)定支持省內各個層次的水稻種質資源保護和利用工作

種質資源保護是一項技術要求高、投入大、利益千秋的公益性和長期性的工作。《種子法》規(guī)定,國家扶持種質資源保護工作;農(nóng)業(yè)部《農(nóng)作物種質資源管理辦法》明確指出,農(nóng)作物種質資源工作屬于公益性事業(yè),國家及地方政府有關部門應當采取措施,保障種質資源工作的穩(wěn)定和經(jīng)費來源。浙江省雖然在全國是經(jīng)濟強省,每年的科技投入在全國也位居前列,但對水稻種質資源保護的投入嚴重不足,保護工作隊伍缺少人力和基礎設施。

5.2 研究創(chuàng)新，適應科研對種質資源的不斷需求

種質資源是科學研究和育種的基本要素。目前,資源、環(huán)境和人口壓力日益嚴重,迫切需求減緩資源、環(huán)境、人口壓力的針對性資源,如資源利用高效型、環(huán)境友好型、高產(chǎn)、優(yōu)質的各類資源。同時,現(xiàn)代生物技術的發(fā)展,分子標記輔助育種,分子設計育種,轉基因育種,等等,對種質資源的要求越來越高,育種家需要知道各類優(yōu)異種質的基因型,以提高利用效率。這要求水稻種質資源研究者不能在停留在傳統(tǒng)的表型鑒定中,應結合當前需求開展各類創(chuàng)新研究工作,如多年多點精準鑒定,探索各類農(nóng)藝性狀的環(huán)境影響規(guī)律,以提高優(yōu)異種質的利用針對性;基因型鑒定,摸清各類優(yōu)異性狀的遺傳本質,為基因聚合或組合提供依據(jù)。

5.3 資源整合，建立共享利用機制

種質資源收集保護和利用是一項專業(yè)性很強的基礎性工作,工作環(huán)節(jié)多,涉及學科多,技術要求高,這項工作需各級農(nóng)業(yè)與科研部門密切配合協(xié)作完成。同時,種質資源保護和利用工作是一項復雜的系統(tǒng)工程,種質資源實物和信息系統(tǒng)必須整合成一個統(tǒng)一、有機的整體,才能達到資源高效利用的目標。因此,整合、協(xié)調優(yōu)勢省、市級科研單位進行稻種資源的保存、鑒定評價和種質創(chuàng)新;聯(lián)合種業(yè)企業(yè),構建實物和信息共享平臺,促進開發(fā)利用;分工明確,相互協(xié)作,建立稻種資源保護和利用的長效機制,提升浙江省水稻種業(yè)競爭力,保證浙江省水稻科研的持續(xù)發(fā)展。

[1] 丁穎.中國水稻栽培學[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1961.

[2] 魏興華.稻種資源[G]//程式華.現(xiàn)代中國水稻.北京:金盾出版社,2007.

[3] 楊再能,湯圣祥,孫雪雁.杭嘉湖晚粳稻農(nóng)家品種的生態(tài)型分類[G]//中國農(nóng)業(yè)科學院作物品種資源研究所.作物品種資源研究.北京:農(nóng)業(yè)出版社,1984:28-34.

[4] 張麗華.浙江稻種資源[G]//應存山.中國稻種資源.北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社,1993.

[5] 張麗華,應存山.浙江稻種資源圖志[M].杭州:浙江科技出版社,1993.

[6] 張麗華,魏興華.浙江地方稻種資源變種類型及其形態(tài)農(nóng)藝性狀研究[J].作物品種資源,1994(3):1-4.

[7] 浙江省農(nóng)業(yè)科學院作物遺傳育種栽培研究所稻麥選種研究室.浙江省水稻品種的分布及其演變[J].浙江農(nóng)業(yè)科學,1961(2):52-54.

[8] 浙江省統(tǒng)計局,國家統(tǒng)計局浙江調查總隊.浙江統(tǒng)計年鑒-2014[M].北京:中國統(tǒng)計出版社,2014.

[9] 朱德峰,陳惠哲,章秀福,等.浙江水稻種植制的變化與種植區(qū)劃[J].浙江農(nóng)業(yè)學報,2007,19(6):423-426.

(責任編輯：吳益?zhèn)?

S 511

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0528-9017(2015)05-0727-03

2015-04-03

魏興華(1968-),浙江上虞人,研究員,博士,從事水稻種質資源收集、保存、鑒定和利用工作。E-mail:hzxwei@ gmail.com。