論國內(nèi)外植物遺傳資源保護技術(shù)和政策問題

毛巧巧，李劉軍，趙佳佳

（1.曲沃縣種子管理站，山西 曲沃 043400；2.種業(yè)科技有限公司，山西 絳山 043600）

論國內(nèi)外植物遺傳資源保護技術(shù)和政策問題

毛巧巧1，李劉軍2，趙佳佳1

（1.曲沃縣種子管理站，山西 曲沃 043400；2.種業(yè)科技有限公司，山西 絳山 043600）

植物遺傳資源是生物多樣性的物質(zhì)體現(xiàn)，是人類賴以生存的物質(zhì)基礎，也是現(xiàn)代發(fā)展生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的基礎，并且對環(huán)境和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展也有非常重要的意義。每個物種都含有其特定的遺傳資源，一旦消失將造成巨大損失，因此合理有效的保護植物遺傳資源迫在眉睫。原地保存、異地保存及設施保存是植物遺傳資源的主要保護方法，我們不但要不斷發(fā)展新的資源保存方法，還要不斷完善植物遺傳資源保護的法律法規(guī)，從技術(shù)和政策上對植物遺傳資源進行雙重保護。

植物遺傳資源；保護；技術(shù)

植物中具有實際或潛在價值的遺傳材料稱之為植物遺傳資源。植物遺傳資源是生物多樣性的物質(zhì)體現(xiàn)，是發(fā)展生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的基礎，也是人類賴以生存的物質(zhì)基礎。現(xiàn)階段生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，利用植物遺傳資源有目的地改良植物的性狀與品質(zhì)，能有效的解決在經(jīng)濟社會發(fā)展中存在的人口與健康、資源、環(huán)境等方面的問題。億萬年來地球上生態(tài)環(huán)境變遷，形成了生物資源的多樣性。某一物種一旦從地球上滅絕，是無法再創(chuàng)造的，將造成巨大的生態(tài)價值和經(jīng)濟價值損失[1]。生物遺傳資源的保護和利用與我國經(jīng)濟和社會持續(xù)發(fā)展密切相關，古老的起源、復雜的空間性以及獨特性和豐富性使得我國的植物具有獨特的遺傳多樣性，為我國農(nóng)業(yè)育種提供了豐富資源[2]。但目前我國生物物種消亡和流失嚴重，據(jù)估計自然物種正以每天一個種的速度走向瀕危甚至滅絕，嚴重威脅經(jīng)濟和生態(tài)發(fā)展[3-4]。全球環(huán)境的惡劣改變對糧食安全也構(gòu)成了威脅，如何保護好并充分利用好植物遺傳資源迫在眉睫。因此，植物遺傳資源的科學保護和持續(xù)利用具有重要的戰(zhàn)略意義。

1 植物遺傳資源保存現(xiàn)狀

20世紀以來，隨著新品種的大量推廣、環(huán)境變化以及經(jīng)濟建設等方面的原因，植物遺傳資源多樣性被不斷的破壞甚至導致其喪失。美國的玉米、蘋果、西紅柿等植物品種在過去100a間喪失與更新程度分別達到91％、86％、81％；在1985～1993年間，韓國部分農(nóng)場植物品種的喪失或替代率達74％；此外，在許多國家也存在著，外來作物和新品種逐漸替代地方特有作物和品種現(xiàn)象，造成農(nóng)作物種質(zhì)遺傳資源多樣性的降低和一致性的增強，容易導致病蟲等自然災害的暴發(fā)而造成農(nóng)業(yè)損失[5]。近年來，一些發(fā)達國家為了搶占生物資源制高點，利用科技優(yōu)勢，采取各種手段，不斷搜集、掠奪發(fā)展中國家的生物遺傳資源，并將研發(fā)成果向發(fā)展中國家出售，占有發(fā)展中國家的市場并壟斷經(jīng)濟。為此，各國要從戰(zhàn)略高度重視作物遺傳資源多樣性的收集和保存，不斷加強各國之間資源交流，尤其是農(nóng)作物種質(zhì)資源的交流，以推動農(nóng)業(yè)的發(fā)展[5]。

2 植物遺傳資源的保存方法與技術(shù)

2.1 植物遺傳資源的收集

收集、保存、鑒定、評價和利用植物遺傳資源是保護植物遺傳資源，維持生物多樣性的重要保障和舉措。世界許多國家已充分認識到植物遺傳資源的重要性，IPGRI、IRRI等國際機構(gòu)和美國、日本等發(fā)達國家從20世紀七、八十年代開始，從國內(nèi)外廣泛收集植物種質(zhì)資源，建立了植物種質(zhì)庫[6]。通過對地方品種全面收集、重點作物的野生種質(zhì)資源考察、重點地區(qū)植物資源的收集以及國外植物資源的引進等途徑做好遺傳資源的收集和保存工作，進一步豐富生物多樣性。在我國，現(xiàn)存國家作物品種資源長期庫和資源圃85％的種質(zhì)材料是國內(nèi)收集品種，同時也引進了相當數(shù)量的國外植物遺傳資源。以水稻遺傳資源的收集為例，截止到2003年，我國共編目稻種資源77541份，從國內(nèi)收集保存的種質(zhì)資源占稻種資源編目總數(shù)的87.35％[5]。

2.2 植物遺傳資源的保存

植物遺傳資源的保存工作迫在眉睫，針對不同物種采取不同的保護措施，一般有原地、異地和設施保存3種途徑。首先是植物遺傳資源的原地保存。針對無性繁殖的物種或采用試管苗進行離體保存或超低溫保存的物種，不易移栽的森林物種以及作物近緣野生種均采用原地保存方式。有研究表明：原地保存比異地保存，植物的各項遺傳參數(shù)更易被保留下來，一些等位基因不會顯著丟失[7]。建立自然保護區(qū)是保護動植物資源和生物多樣的有效手段。但以植物為主要保護對象的保護區(qū)較少，并且其保護的植物中與糧食和農(nóng)業(yè)相關的較少；對于分布于生態(tài)環(huán)境受到嚴重破壞的農(nóng)、牧區(qū)的作物野生近緣植物，因群落分布面積較小，以保護區(qū)方式難以進行管理，一般通過建設作物野生近緣植物原生境保護點，確立圍欄、圍墻、天然屏障、植物籬笆等方式；另外，通過建立持續(xù)激勵機制、完善的法律法規(guī)以及提高地方政府和農(nóng)民的保護意識與知識等措施，采用與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合的方式保護作物野生近緣植物，結(jié)合病蟲害綜合防治保護農(nóng)作物地方品種，有效解決農(nóng)業(yè)生物多樣性的保護和利用存在的技術(shù)問題。其次是植物遺傳資源的異地保存。針對遺傳組成發(fā)生嚴重變化的天然群體，或存在潛在破壞威脅的物種，在植物物種的非本地群體中收集種子或繁殖材料，一般采取異地保存方式，目的在于保持樣品不發(fā)生遺傳結(jié)構(gòu)的變化，最大限度地減少突變、選擇或遺傳混雜的可能性[8]。果樹、茶樹、水生蔬菜等多年生植物和用無性繁殖方式來保存的種質(zhì)，適用于種質(zhì)資源圃保存。種質(zhì)資源圃的選址必須要選在適合該物種生長的地區(qū)，重點是建檔保存，為試驗和生產(chǎn)提供繁殖材料。另外，遷地保護作為挽救植物物種的重要舉措，應用于越來越多的植物園中，這對稀有瀕危植物遷地保護和研究具有重要意義。最后是植物遺傳資源的設施保存。設施保存是指利用冷藏庫、超低溫庫、組織培養(yǎng)室等種質(zhì)資源庫設施，達到長期保存種子、器官、組織、細胞等種質(zhì)材料的目的[9]，它具有種質(zhì)不易丟失、便于利用等特點[10]，被認為是當前最有效、最安全的一種保存方式。在一定溫度范圍內(nèi)降低種子含水量，或在種子一定的含水量范圍內(nèi)降低種子的貯存溫度，均可延長種子壽命，保持種子活力。通過改善種子貯藏環(huán)境，有效延長種子貯藏壽命。Roberts[11]通過對種子貯藏特性的研究，發(fā)現(xiàn)了種子的低溫干燥保存方法；在-196℃超低溫的液氮環(huán)境中保存種質(zhì)資源，可實現(xiàn)長期貯存，在需要時將超低溫保存種質(zhì)的材料變溫到常溫條件下可恢復其生命力，這種超低溫保存法被認為是目前實現(xiàn)生物種質(zhì)永久保存的唯一途徑[12]；而組織培養(yǎng)技術(shù)可維持種質(zhì)材料緩慢而不斷的生長，通過降低溫度和光照強度，以及降低培養(yǎng)基中的營養(yǎng)元素等技術(shù)均延長種質(zhì)材料的保存時間，達到保存種質(zhì)的目的。

2.3 植物遺傳資源的鑒定

對收集和保存的種質(zhì)材料進行系統(tǒng)的整理、研究，并進行鑒定和編目，如對入庫資源的農(nóng)藝和品質(zhì)性狀、抗逆性、抗病蟲等進行鑒定，綜合評價優(yōu)質(zhì)種質(zhì)分析其遺傳性，建立核心種質(zhì)；對種質(zhì)整理、編目的同時，應開展分類研究，掌握作物的起源和演化、保存技術(shù)、入庫種子前處理和發(fā)芽技術(shù)、無性繁殖作物莖尖和頑拗型種子的保存技術(shù)，最終建立各類遺傳資源的數(shù)據(jù)庫，形成全球種質(zhì)資源信息網(wǎng)，實現(xiàn)國內(nèi)外相關機構(gòu)間的信息交流和聯(lián)機檢索。

3 植物遺傳資源保護的相關政策

國際組織機構(gòu)和各國政府針對植物遺傳資源多樣性降低的嚴峻形勢，出臺相關政策措施以保護生物多樣性。1994年在巴西召開的聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會通過了《生物多樣性公約》，該公約的宗旨是保護生物多樣性、持續(xù)利用生物多樣性以及公平共享利用遺傳資源所取得的惠益。1996年在德國舉行的“世界行動計劃”，規(guī)定了各國保護原產(chǎn)植物品種價值和植物遺傳資源的義務，旨在實現(xiàn)植物資源的可持續(xù)利用。育種家育成的新品種也是植物遺傳資源很重要的一部分，與農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、增效和品質(zhì)改善密切相關[13]。1999年制定的《關于遺傳資源取得和利益分享的植物園共同政策準則》對遺傳資源的主權(quán)國家利益以及遺傳資源效益的分享機制進行規(guī)定，鼓勵對植物遺傳資源的保護和可持續(xù)利用[14]。然而，在植物遺傳資源的國家所有權(quán)、獲取方式與條件、“所有者”與“使用者”之間的公平分享、國際資金支持等方面在政策和制度方面尚存在問題。因此，全球植物遺傳資源保護與利用將以完善已有、建立具有經(jīng)濟激勵機制和法律約束力的國際多邊協(xié)議為出發(fā)點。

4 討論

生物技術(shù)的迅猛發(fā)展需求更加豐富的遺傳資源，以及野生植物和原產(chǎn)地栽培作物的不斷減少，都預示著形成植物遺傳資源市場化保護與利用機制的迫切。《生物多樣性公約》突出了植物遺傳資源的國家所有權(quán)，堅持資源保護效益的公正、合理分配，建立更加完善的國際多邊體系與制度，以提高各國保護植物遺傳資源的積極性，實現(xiàn)植物遺傳資源的保護和可持續(xù)利用。發(fā)展中國家具有豐富的植物資源，在做好本國資源保護和利用的基礎上，應加強資源出口管制，并完善資源管理的法制法規(guī)，進一步關注國際生物技術(shù)信息情況，充分利用市場化保護與利用機制，積極開展以“參與”或“補償”方式為基礎的國際合作，增加本國植物遺傳資源保護的資金支持，最終提高本國的遺傳資源保護能力和生物技術(shù)研究與開發(fā)能力。

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Plant Genetic Resources Protection Technical and Ppolicy Issues at Home and Abroad

MAO Qiao-qiao1，LI Liu-jun2，ZHAO Jia-jia1
（1.Quwo seed management station of Shanxi province，Linfen，Shanxi 043400；2.Shanxi Jiangshan Seed Technology Company，Yuncheng，Shanxi 043699）

Plant genetic resources are the material manifestation of biodiversity，are the foundation of the development of biotechnology and industry，and also are the material foundations to the survival of humans，and for the environment and ecological sustainable development also have very important significance.Each species contains itself specific genetic resources，once have disappeared will cause immeasurable loss，so the reasonable protection of plant genetic resources is no time to delay.The main methods of plant genetic resources protection are in situ conservation，ex situ conservation and facility conservation，not only do we have to constantly develop new resources preservation methods，but also the continuous improvement of plant genetic resources protection laws and regulations，offer double protection for plant genetic resources by the technical and policy.

Plant genetic resource；Protect；Technology

F205

A

1002-3356（2016）06-0059-03

2016-11-08

毛巧巧（1974-），女，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)作物新品種試驗和推廣。