植物種質(zhì)資源低溫保存研究進(jìn)展

高芬芬

摘? ?要：農(nóng)作物種質(zhì)資源屬于我國關(guān)鍵性的戰(zhàn)略資源之一，是保障國家糧食安全、生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容。目前，我國種質(zhì)資源存在地方品種不斷喪失、利用率低下等問題，使我國面臨著“保種”困境。由于氣候條件變化、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、城鎮(zhèn)化建設(shè)等因素影響，使我國世代相傳的珍稀資源與古老地方品種面臨著絕種的危機(jī)，因此需要采取有效措施保存種質(zhì)資源。在保存措施中，低溫保存具有較好的效果，且已經(jīng)成為研究學(xué)者不斷研究的對象。

關(guān)鍵詞：植物;種質(zhì)資源;低溫保存

從白水縣2018年農(nóng)作物種質(zhì)資源調(diào)查與征集結(jié)果可知，古老地方品種、種植年代久遠(yuǎn)、重要作物野生近緣植物、瀕危野生植物種質(zhì)資源共搶救性收集75份。其中油類作物6份、經(jīng)濟(jì)類作物3份、蔬菜類作物15份、野生類作物7份、雜糧類作物33份、果樹類作物11分。經(jīng)過評選，入選至國家種質(zhì)資源庫60份。從數(shù)據(jù)可知，需要保種的種質(zhì)資源逐漸增加，且對低溫保存提出了更高的要求。針對種質(zhì)資源低溫保存研究進(jìn)展進(jìn)行了研究，具體內(nèi)容如下。

1? ?項(xiàng)目建設(shè)背景

2018年4月24日，陜西省農(nóng)業(yè)廳辦公室下發(fā)了《陜西省農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動實(shí)施方案》的通知，目的是貫徹落實(shí)《第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動實(shí)施方案》（農(nóng)辦種〔2015〕26號）精神。為了落實(shí)此文件，開展了《白水縣種質(zhì)資源圃》建設(shè)項(xiàng)目，以白水縣境內(nèi)的優(yōu)質(zhì)與瀕危種質(zhì)資源為收集目標(biāo)，再利用低溫保存措施實(shí)現(xiàn)保存及繁育的目標(biāo)，從而創(chuàng)建出資源豐富、品種齊全、管理科學(xué)的種質(zhì)資源種植基地。

分析白水縣擁有的自然條件可知，由于白水縣位于渭北高原處，呈現(xiàn)常年干旱少雨的特點(diǎn)。種質(zhì)資源圃的建設(shè)地點(diǎn)選擇在地勢平臺、交通便利、灌溉方便的區(qū)域，有利于種植品種的田間管理。在種質(zhì)資源圃內(nèi)已經(jīng)種植收集到的75份種質(zhì)資源，且遵循科學(xué)規(guī)劃、合理布局、種植時間、規(guī)范化管理、可持續(xù)發(fā)展原則。

2? ?種質(zhì)資源概述

種質(zhì)資源是指生物體親代將遺傳物質(zhì)傳遞給子代，根據(jù)此定義還可稱為遺傳資源，種質(zhì)資源一般存在于特定品種內(nèi)，如重要遺傳材料、野生近緣植物、古老地方品種、新培育推廣品種[1]。種質(zhì)資源是保障國家糧食安全、生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)的重要內(nèi)容。所以，種質(zhì)資源是我國戰(zhàn)略資源，也是農(nóng)業(yè)的“芯片”。對種子資源實(shí)施保護(hù)措施，能夠培育出新品種，從而推動我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，提高國際競爭力。

3? ?開展種質(zhì)資源保護(hù)與搜集的重要意義

站在國家層面分析，通過對種質(zhì)資源的搜集與保護(hù)，能夠讓農(nóng)業(yè)不斷增加品種，再通過有效的保護(hù)措施保留種質(zhì)，從而使種子類型不斷增加，再通過培育新品種，推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，使我國依然是國際中的農(nóng)業(yè)大國之一。站在居民需求層面，現(xiàn)代人對傳統(tǒng)老味道的品味非常懷念，如70籽小麥，具有紅色年代的獨(dú)特記憶，居民對此需求較高。站在白水縣層面分析，白水縣內(nèi)的蘋果產(chǎn)業(yè)遠(yuǎn)近聞名，由于近幾年受到氣候的影響，使蘋果市場逐漸衰弱，急需開拓出新產(chǎn)業(yè)，如新培育的雞心果品種。如果普及推廣雞心果，再通過不斷加強(qiáng)技術(shù)管理，能夠得到較高的收益，創(chuàng)新出白水縣新產(chǎn)業(yè)。

4? ?植物種質(zhì)資源低溫保存研究進(jìn)展

4.1? ?各國低溫保存植物種質(zhì)資源現(xiàn)狀

縱觀各國種質(zhì)資源保存情況可知，較多的國家建立了植物種質(zhì)資源低溫保存庫，包含美國、法國、俄羅斯、尼日利亞、印度、日本等。從國際角度可知，各國已經(jīng)注重低溫保存技術(shù)，且處于大力發(fā)展中。雖然相關(guān)資料中未展示國外較多的低溫保存實(shí)例，但是在玻璃化理論的低溫保存新技術(shù)不斷發(fā)展下，會推動低溫保存技術(shù)廣泛應(yīng)用于種質(zhì)資源保護(hù)中。

4.2? ?我國低溫保存植物種質(zhì)資源現(xiàn)狀及研究現(xiàn)狀

我國開創(chuàng)低溫保存植物種質(zhì)資源第一人是鄭光植等學(xué)者。在低溫保存研究不斷發(fā)展下，我國低溫保存技術(shù)已經(jīng)逐漸接近國際先進(jìn)水平，且通過此技術(shù)成功保存的植物種類、數(shù)量呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢。從白水縣2018年收集到的75份種質(zhì)資源可知，每年各個地區(qū)都在不斷收集更多的種質(zhì)資源，且通過選用當(dāng)下先進(jìn)的低溫保存技術(shù)實(shí)現(xiàn)保存、保護(hù)種質(zhì)資源的要求。目前，我國又開展了《2019年植物超低溫保存技術(shù)專題研討會》，已經(jīng)在云南昆明成功召開。從會議過程可知，我國低溫保存技術(shù)又進(jìn)入了新的研究領(lǐng)域。研究學(xué)者在會議中發(fā)表了技術(shù)研究新方向——碳納米材料改善植物超低溫保存凍后細(xì)胞活性，并且部分研究學(xué)者對此技術(shù)開展了初次研究，證明此技術(shù)具有的優(yōu)勢，為低溫保存技術(shù)的發(fā)展提供了新的方向。

4.3? ?我國低溫保存未來發(fā)展方向

雖然我國低溫保存技術(shù)、低溫庫已經(jīng)取得了一定的成績，但是與發(fā)達(dá)國家相比較仍然處于落后水平。需要大力研究低溫保存技術(shù)，特別是加強(qiáng)發(fā)達(dá)國家創(chuàng)新技術(shù)研究，從中獲取更多的經(jīng)驗(yàn)并應(yīng)用于我國低溫保存技術(shù)中。國家還要加強(qiáng)搜集種質(zhì)資源力度，能夠使我國種子類型不斷增加，推動我國穩(wěn)定、快速地向前發(fā)展，與發(fā)達(dá)國家的距離不斷縮短。另外，低溫庫要在我國各個地區(qū)大力創(chuàng)建，進(jìn)一步推動低溫保存技術(shù)持續(xù)向前發(fā)展。

綜上所述，經(jīng)過白水縣開展的搜集、保護(hù)、保存種質(zhì)資源項(xiàng)目可知，我國植物種質(zhì)資源低溫保存技術(shù)已經(jīng)取得了一定的成績，能夠?qū)崿F(xiàn)成功保存。

參考文獻(xiàn)：

[ 1 ] 柳金偉，陳新，徐麗，等.果樹種質(zhì)資源超低溫保存研究進(jìn)展[J].山東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（3）：15-16.

（收稿日期：2019-11-23）