马铃薯国外引种的探讨和建议
2010-04-16刘长臣刘喜才张丽娟孙邦升宋继玲
刘长臣,刘喜才,张丽娟,孙邦升,宋继玲
(1.庆安县种子管理站,黑龙江 庆安 152400;2.黑龙江省农业科学院克山分院,黑龙江 克山 161606)
马铃薯原产于南美洲,约在16世纪70年代传入中国,迄今已有400多年的栽培历史。我国有计划地进行马铃薯引种工作始于1934年,据不完全统计,我国从世界诸国和国际农业组织引入并保留下的马铃薯种质资源1 315份。其中,20世纪40年代引进七百万、火玛、北方红等优良品种与品系共74份,杂交组合90余个;50年代至60年代从原苏联及东欧一些国家引进疫不加、波友2号、南湖塔、荷兰薯、米拉等优良品种、近缘种和野生种共250份;70年代以后,随着国际交往的日趋频繁,促进了资源的引进与交流,先后从荷兰、加拿大、美国、俄罗斯等国家和国际马铃薯中心国际组织引进一大批种质资源,整理后(不含重复)996份。进一步扩大了我国马铃薯资源的遗传基础,许多国外优异种质资源被直接或间接利用,有效地提高了马铃薯产量和品质,产生了巨大的社会、经济效益。
1 国外引种成就
1.1 为生产提供一批优良品种
统计表明,一些引进的马铃薯品种,经多点试验与试种后,在产量、抗性、品质等方面明显优于地方品种,经重命名或用原品种名直接在我国马铃薯产区推广利用。曾在生产上栽培面积较大的品种有25个(表1),其中米拉、费乌瑞它、底西瑞、卡迪拉尔等部分品种仍有较大的应用面积。如米拉品种,又名德友1号,引自德国,丰产,块茎椭圆形,大而整齐,黄皮黄肉,淀粉含量17%左右,食用品质极佳,耐退化,抗癌肿病,对马铃薯晚疫病具有较强的水平抗性,为湖北、云南、贵州、四川等省晚疫病流行地区的主栽品种,现仍有较大面积种植。费乌瑞它也称鲁引1号、津引8号、荷兰7号等,引自荷兰,极早熟,块茎长形,黄皮黄肉,大而整齐,芽眼浅,结薯集中,休眠期短,适于二季作,食用品质优,是适于鲜食及鲜食出口品种,为山东、河北、河南、安徽、江苏等主栽品种之一,现仍有较大面积种植[1]。
1.2 提供了一批有价值的亲本
我国自40年代开展马铃薯杂交育种以来,先后育成近200个品种,同时创造出300多个具有不同特性的优良品系或中间材料。育种的突破是与引进和利用国外优异马铃薯种质资源分不开的,经统计,直接用于马铃薯有性杂交的国外资源占亲本总数的90%以上[2]。通过大量杂交组合的后代分析,引进种质如多子白、卡它丁、疫不加、米拉、白头翁、小叶子、紫山药、燕子、阿奎拉、疫畏它等是配合力较强的有利用价值的亲本。据中国农科院蔬菜花卉所程天庆研究员统计,在我国90年代以前育成的93个马铃薯品种中,用多子白作亲本育成的品种有23个,占育成品种总数的42.7%;用卡它丁作亲本育成的品种有16个,占育成品种总数的17%;用疫不加作亲本育成的品种有14个,占育成品种总数的15%;用米拉或紫山药作亲本育成的品种皆为8个,分别占育成品种总数的8.6%;用小叶子作亲本育成的品种有7个,占育成品种总数的 7.5%;用白头翁作亲本育成的品种有6个,占育成品种总数的6.5%。这些材料在马铃薯新品种选育中做出了巨大贡献(表2)[3]。
表1 引进鉴定推广的主要马铃薯品种Table 1 Main potato varieties released after introduction and evaluation
1.3 创造出一批具有不同特性的优良新材料
利用引进的马铃薯原始栽培种、野生种,通过轮回选择、自交和种间杂交等手段,创造筛选出一批适于我国自然条件的新型栽培种、优良亲本材料和具特殊用途的遗传材料[4]。如利用引进的安第斯种和亚种的种子,经轮回选择,已选出一批对晚疫病具有高度水平抗性、高淀粉含量等新型栽培种的无性系;利用富利亚薯、恰苛薯、角萼薯、落果薯、无薯系等原始栽培种和野生种与普通栽培种杂交,通过对种间杂种的鉴定,已筛选出高淀粉、抗马铃薯PVX,PVY病毒和晚疫病的无性系;利用引进荷兰的IVP 35、IVP 48,通过自交,成功地筛选出NEAP-16、NEAP-19、D-2-1、D-5-1等诱发高频率双单倍体的“授粉者”。这些特殊遗传材料的创造,进一步丰富了我国马铃薯育种亲本的遗传基础。
表2 引进马铃薯主要亲本的性状及其育成的主要品种Table 2 Main characteristics of introduced potatoes and main varieties developed using them as parents
2 国外引种出现的新情况
由于人口膨胀,自然资源的局限性和全球环境恶化,以及新技术的广泛应用,可以预见,未来世界各国对生物资源的争夺将是激烈、全面和长期的。对作物基因资源的搜集、控制和利用已成为保障我国粮食安全,保证经济持续增长的重要战略措施。
马铃薯的种质资源非常丰富,能结块茎的种就有160多个。早在20世纪初,欧美一些国家如美国、德国、瑞士、荷兰、原苏联等国的科学家就开始到南美考察、搜集种质资源,并在欧洲、美洲建立多处马铃薯种质资源库。目前世界上保存马铃薯资源数量较多的国家有:美国、德国、加拿大、俄罗斯、英国、荷兰。国际马铃薯中心(CIP)保存了包括野生种在内的约14 000份马铃薯种质资源[5]。目前的情况是原马铃薯资源贫乏的国家想引入尽可能多的种质资源,而且越丰富越好,而资源丰富的国家在利益分享尚未落实的情况下,为保护本国利益正在逐步设置壁垒,尽可能控制本国资源不外流。
国际马铃薯中心在种质资源交流上处于一种比较微妙的境地。一方面它要遵从《植物遗传资源国际公约》,将所有的种质资源纳入FAO的管理体制下,以推动全球种质资源的交流。另一方面应一些国家的要求,对CIP提供的种质资源的流向和用途做出限定。近年,国际马铃薯中心出台两份供种协议,一份是关于CIP培育品种(系)的供种协议,另一份是关于非CIP种质资源的供种协议。两份协议的要点是:⑴CIP提供的种质资源并非表明可由某一机构(组织)或个人独占;⑵如授权者欲向第三者转送该种质资源,需向CIP提出书面申请,获得种质资源的第三方也应遵守CIP的供种协议;⑶在未得到 CIP的允许,授种者不得寻求或申请该引入种质及相关资料的知识产权;⑷该种质资源的利用具有公共性质,授权者应适时向CIP提供该种质资源利用情况报告。
基于上述出现的新情况,我国应及时研究和完善国外马铃薯种质资源的引入机制,加速国外马铃薯种质资源的引进和利用。
3 引种建议
生物资源的竞争趋势表明,植物遗传资源的引进将越来越受到引出国的限制,引种的代价和费用也将越来越高,特别是那些珍贵、稀有和优异的种质资源。因此,应抓紧时机制定有效的措施,有目的、有计划地从世界各国和国际组织引入尽可能多的优良马铃薯种质资源。
3.1 进一步加强国外引种政策和资金的支持力度
积极鼓励通过官方及民间的多渠道加快引种步伐和引种数量,在现有“948”专项的基础上,设立长期性的国外引种专项资金,新引入的种质资源经检疫和隔离试种后,引种单位或个人凭引种入国家库(圃)证明获得引种经费。
3.2 建立健全国外引种管理体系
目前存在的问题是分散引种,重复引种,有的单位或个人引进的种质资源不登记、不上报,不送交国家种质库(圃)复份保存。据不完全统计,改革开放以来,国内的一些马铃薯科研单位、马铃薯加工企业、种薯生产单位及个人从国外引进各类马铃薯品种、品系及野生资源等500份以上,但入国家种质圃甚少。因此,必须进一步建立健全有效的、统一的国外引种管理机构和运行机制,健全规章制度,提高引种利用效率。
3.3 积极开展种质资源交流的国际合作和协作研究
通过多种渠道建立种质资源的国际合作或协作项目,如与马铃薯起源地国家联合考察收集资源,搜集的种质资源双方共享;通过与国际上马铃薯资源丰富国家如美国、俄罗斯等,以及国际马铃薯中心等国际组织开展合作和协作研究,每年可引入数量可观的具有广泛遗传背景的优良马铃薯种质资源。
[1]孙慧生.马铃薯育种学[M].北京:中国农业出版社,2003.
[2]黑龙江省农科院马铃薯研究所.中国马铃薯栽培学[M].北京:中国农业出版社,1994.
[3]黑龙江省农科院马铃薯研究所.全国马铃薯品种资源编目[M].哈尔滨:黑龙江科学技术出版社,1983.
[4] 金黎平,屈冬玉,谢开云,等.马铃薯及其近缘种的利用[M]//陈伊里,屈冬玉.马铃薯产业与东北振兴.哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2005:225-232.
[5]柳俊,谢从华,吴承金,等.我国马铃薯育种研究浅析[M]//陈伊里.中国马铃薯学术研讨文集.哈尔滨:黑龙江科技出版社, 1996:39-44.