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枣庄市石榴国家林木种质资源库建设现状及展望*

2017-12-06侯乐峰赵亚伟丁志强郝兆祥

林业科技 2017年6期
关键词:枣庄市石榴资源库

罗 华 侯乐峰 赵亚伟 丁志强 陈 颖 孟 健 郝兆祥

枣庄市石榴国家林木种质资源库建设现状及展望*

罗 华 侯乐峰 赵亚伟 丁志强 陈 颖 孟 健 郝兆祥**

(枣庄市石榴研究中心枣庄市峄城区果树中心,山东 枣庄 277300)

石榴种质资源的收集和保存作为整个石榴产业发展的基础性工作,将为石榴良种选育、遗传学研究、生物学特性研究等工作奠定坚实基础,为石榴种质创新提供丰富的遗传材料。本文介绍了枣庄市石榴国家林木种质资源库的建立及种质资源收集、保存现状,并提出下一步工作的研究方向。

石榴;枣庄;种质资源库

保存植物种质资源的目的首先是保证物种安全,通过维持物种种内遗传多样性来提高物种的生态适应多态性,从而保证物种在环境胁迫时更有机会摆脱种族灭绝的危险;另一个目的是良种选育和生物学研究,即收集保存与育种目标相关的种质资源,为良种选育提供物质基础以及为生物学研究准备原始试验材料[1-3]。

目前,全世界有1000多个品种及野生型[4-5],种质资源极为丰富。土库曼斯坦建于1934年的植物遗传资源试验站是世界最大的石榴资源收集中心,保存有1117份石榴种质,有野生群体,也有地方品种,分别来自27个国家。

我国云南、安徽、四川等地通过国内引种建设了石榴种质资源圃[6],但种质数量均少于100份。山东省枣庄市峄城区为“中国石榴之乡”,拥有2000多年的石榴栽培历史,目前栽培面积约15万亩,百年以上石榴古树3万余棵。为维持石榴的遗传多样性,从2009年开始着手建设中国石榴种质资源圃;2016年10月,该资源圃被国家林业局正式命名为“枣庄市石榴国家林木种质资源库”。截至2017年8月,资源库内已保存国内外石榴种质298份,保存数量居国内第一位、世界第五位。库内丰富的石榴种质,为开展石榴良种选育、生物特性研究、遗传学研究等工作奠定了坚实基础。

1 资源库的建立

资源库所在地——枣庄市峄城区,地处山东最南部,四季分明、雨量适中、冬无严寒、夏无酷暑,对北方而言是南方,对南方而言是北方。资源库地处暖温带半湿润季风气候区,全年平均气温13.9℃,极端最高气温39.6℃,极端最低气温为-19.2℃;≥0℃以上积温5 136℃,无霜期193天,最长年可持续225天;全年平均日照时数2 376 h,日照百分率54%,全年太阳辐射117.5千卡/cm2;年平均降水量895.9 mm,7月份水量最多(平均268.6 mm),占全年降水量的30%;一月份最少(平均11.1 mm),仅占1.2%;整个夏季降水集中,约占全年降水量的64%,属我国石榴适宜栽培区域。

资源库具体位于枣庄市峄城区榴园镇贾泉村的南部向阳山坡、“冠世榴园”景区榴花路北侧的中华石榴文化博览园内,地理坐标117°28′15.50"~117°29′37.211"E,34°46′8.857"~34°46′36.042"N。总占地面积15.0 hm2,其中收集保存区12.5 hm2,优良品种繁殖区2.5 hm2。资源库所在地平均海拔高度78 m,平均坡度16°,土壤多为砂壤、中壤质褐土,土层中厚,立地条件一般。资源库处于深井灌区,地下水资源充沛,水资源无污染,能够充分保证资源保存、良种繁育的用水需要。

资源库的建立严格按照相关技术流程(图1)进行;各种质定植时按省份排列。

图1 资源库建立技术流程

2 种质资源收集、保存情况

种质为石榴科(Punicaceae)石榴属(Punica L.),为栽培的石榴(Punica granatum L.)和野生石榴(Punica protopunica Balf.)2 种[9-10]。自上世纪 80 年代以来,峄城区林业、果树工作者就已经有目的地收集国内外石榴种质,并着手开展资源分类等研究[9-11],通过逐年进行的扦插育苗、定植、保存、管理工作,建立了电子及纸质档案,截至2017年8月,已收集和保存国内外石榴种质298份[5](表1)。

表1 资源库保存种质类型

其中,国内种质270份,主要来自山东、河南、安徽、陕西、云南、四川、河北、新疆、江苏等石榴产区;国外种质28份,主要来自美国、以色列、伊朗、突尼斯、缅甸等国家。观赏种质45份,其中,微型观赏种质10份,软籽种质12份。资源库内既有鲜食种质,也有观赏种质,还有鲜食加工兼用种质,种质遗传多样性极为丰富。根据各种质资源状况及无性繁殖容易的特点,采用基因型保存模式,每份种质至少繁育、保存5株以上,株行距3 m×3 m。

3 工作展望

在资源库建成的基础上,下一步将继续按照“安全保存、广泛收集、深入评价、创新利用、优化服务”的发展思路,切实将资源库建设成石榴种质资源的收集保存基地、石榴良种的选育研发基地、科学研究的合作交流基地和科技普及的宣传教育基地,促进现代石榴产业的可持续发展。

3.1 规范种质资源保存、管理条件,加大种质资源收集、引进力度

目前,资源库存在围墙、围栏等保存设施老化等现状,不利于今后种质资源的规范保存。下一步,将新建、改建相关设施,购置完善相关设备,提升保存条件;按照统一要求设置标牌、标识、标签,规范种质资源保存、管理条件;定期进行检查和检测,及时更新和补充,切实保障现有种质资源安全。

资源库内目前引进的种质资源呈现“偏向性”,国内主产区种质资源较多,而引自非主产区的较少,国外种质仅28份。因此,今后要加大种质资源引进力度,尤其要引进、征集、交换、采购具备抗性强、品质优、观赏价值高等优良特性的种质。结合资源库现有保存面积,力争3年内,保存石榴种质达到500份以上。

3.2 加强科研合作力度,开展良种选育工作

资源库建设为良种选育奠定了重要基础。今后,将通过资源评价,筛选出优良、特异种质,直接扩繁利用;或者作为亲本,采用芽变选种、杂交育种、生物技术育种等手段,开展石榴新优品种选育工作,有针对性地选育生产上需要的具有抗寒性强、抗裂果、籽粒风味浓等优异特性的石榴良种。继续加强与大学、科研院所的合作力度,为今后开展种质资源研究工作提供奠定基础。目前已成为南京林业大学教学科研实习基地、山东省博士后创新实践基地。

3.3 开展种质资源评价工作

目前,主要开展的是种质资源收集、保存及管理工作,并初步进行了石榴种质形态学观测、抗性分析等部分工作。下一步将更加全面、系统、深入地开展形态特征、经济性状观测,基因型评价,基因型与环境的互作效应等相关评价工作,开展繁殖试验,筛选核心种质,为种质资源利用提供依据。同时将编制《石榴种质资源描述规范和数据标准》、《石榴种质资源库建设与管理技术标准》等技术材料,全面规范种质资源的收集、保存和库区管理等基础性工作,逐步建立石榴种质表型数据库、资源图库,实现种质资源信息的共享。

[1] 李国华.植物种质资源圃规划建设的理论和方法[J].热带农业科技,2009,32(4)∶37-39.

[2] 吴裕.橡胶树种质资源收集的新视野[J].热带农业科技,2009,32(1)∶46-48.

[3] 吴金卓,冯亮,蔡小溪.生物多样性评价指标选择分析[J].森林工程,2015,31(1)∶30-33.

[4] Lansky E P,Newman R A.Punica granatum(pomegranate)and its potential for prevention and treatment of inflammation and cancer[J].Journal of Ethnopharmacology,2007,109(2)∶177-206.

[5] 苑兆和,招雪晴.石榴种质资源研究进展[J].林业科技开发,2014,28(3)∶1-7.

[6] 赵丽华.石榴(Punica granatum L.)种质资源遗传多样性及亲缘关系研究[D].重庆:西南大学,2010.

[7] 曹尚银,侯乐峰.中国果树志·石榴卷[M].北京:中国林业出版社,2013.

[8] 侯乐峰,耿道鹏,苏成.峄城石榴种质资源研究[J].落叶果树,2006(5)∶19-21.

[9] 侯乐峰,赵成金,赵方坤,等.峄城观赏石榴种质资源及其利用[J].山东林业科技,2009(3)∶112-113.

[10] 侯乐峰,赵成金,赵方坤,等.山东峄城观赏石榴种质资源[J].中国果树,2009(3)∶59-60.

Construction Situation and Work Prospects of Zaozhuang Pomegranate National Forest Tree Germplasm Resources Repository

LUOHua
(Zaozhuang Pomegranate Research Center/Yicheng District Fruit Tree Center in Zaozhuang,Shandong Zaozhuang 277300)

Collection and conservation of pomegranate germplasm resource is the basic work of the pomegranate industry.This work would lay solid foundation for pomegranate breeding,genetics and biological characteristics research,and provided abundant genetic material for pomegranate germplasm innovation.This article briefly introduced the construction of'Zaozhuang Pomegranate National Forest Tree Germplasm Resources Repository',and the situation of germplasm resource collection and conservation.Finally,the next work was prospected.

Pomegranate;Zaozhuang;Germplasm resources

S759.95,S665.4

A

1001-9499(2017)06-0027-03

* 国家林木种苗工程(发改投资[2010]2167号);山东省重点研发计划(2016GNC110002),山东省农业科技发展资金项目(2015);枣庄英才集聚工程(枣政办字[2016]23号);枣庄市科技计划项目(2016NS09)

第1作者简介:罗华(1986-),男,硕士,工程师,主要从事石榴种质资源收集保存、创新利用等研究。

郝兆祥(1968-),男,高级工程师,长期从事石榴种质资源研究。

2017-08-14

(责任编辑:潘启英)

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