植物种质资源圃规划建设的理论和方法

刘兴斌，郭胜伟，王生源，张春妮

（陕西省榆林市林业科学研究所 陕西，榆林 719000）

在上世纪七十年代，植物种质资源的收集保存已经开始流行。至今，它已经成为了各个国家乃至全球都在研究的课题。在国际上，多个国际联合组织，例如：国际植物遗传资源研究所、国际林联、联合国开发计划署、联合国自然规划署、联合国教科文组织等。都在不同场合、利用不同方式倡议各国应加强对种质资源的保护。我国在2015 年11 月，对《中华人民共和国种子法》进行修订，方法颁布目的是能够有效对种质资源进行保护和利用，能够规范生产者和经营者的种子生产、经营、使用行为，并保护他们的合法权益不受侵犯，以此提高种子品质、促进产业发展。方法规定种质资源的所有权属于国家，任何单位、企业、个人都不能破坏种质资源。这几年，国家对种质资源保护的种植程度提高了，并给予了相当大的资源投入，在国务院的统一部署下，财政部、科技部、农业部都设立了专项经费来用于种质资源保护工作，确保工作能够长治有效地开展下去。

种质资源圃是全世界公认的多年生植物的主要保护方式，是植物种质资源的重主要场所，全世界已经建成了种质资源圃五百余座，收藏着各种种质资源。至今，我国也在各个地区建设了国家级种质资源圃，涵盖了粮果蔬林等。随着我国的国家级种质资源圃陆续建成使用，并取得了一定的成效时，我国开始致力于探索更高质量的种植资源圃的投入。例如，2018年，中国最大的百合种质资源圃经过三年的努力在兴义市白碗窑镇建成，其能够通过人为的控制百合的开花，达到一年四季开放。

1 植物种质资源保护的目的

种质资源，就是指选育新品种的基础材料，包括各种植物的栽培种、野生种的繁殖材料以及利用上述繁殖材料人工创造的各种植物的遗传材料，它的最基本要求是具有繁殖性。如果植物不能进行正常的生命活动，那么它就失去了保护性，就不再是种质资源。因此，建设植物种质资源圃的目的就是保护植物种质资源的生命。

保存植物种质资源的目的主要是两个方面。其一是保障植物安全，通过保持植物体内存在的遗传多样性来提高植物的生态适应能力，以此来减少在环境威胁下植物的灭绝可能的危险；其二是选育良种和促进生物学研究，对种质资源的保护和培育，有助于给予良种选育充足的物质资源基础和为生物学研究提供原始的研究材料。

2 植物种质资源的保护的类型和方法

2.1 植物种质资源的保护的类型

植物在自然界长期的进化过程中，都有属于其自我生长的分布区和舒适区。植物种质资源的保护类型主要分为原生保存和异地保存。原生保存是指在植物原有的生态环境未遭受到破坏的前提下进行保存，如生态保护区。异地保存则是植物原有的生态环境已经遭受到了破坏，需不得不的转移到新的生态环境下去保存[1]。

2.1.1 原生保存 原生保存，即原生态保存。在对植物进行保护工作时，对植物现有的生态环境不加以外来干预，使植物仍然保持着它原有的基因频率和基因型频率，和原来的生长没有区别，这种保护是最理想的、也是最有效的方式。最常见的就是自然保护区、自然保护林等。原生保存一般都是就地保存，如果植物生存的生态环境遭受到了破坏，那么原生保存的意义就荡然无存。但是我们也要面对这样一个现状，那就是部分植物的分布广且分布零星，如果根据前文所述的，在每个植物出现的每个地方都设立一个保护区，这未免有点过于奢侈，也不太现实。因此，在必要时我们就需要开展进行有性繁殖或无性繁殖，集中性的对植物进行保存。原生保存的原则是在植物原有的生态环境，只要植物仍处于同样的生态环境，便是原生保存。例如：福建茶树种植资源圃，就是原生保存，福建土壤为红土，酸性高；位于东南丘陵，地势高，利于排水；地理纬度低，光照充实，光合作用强；亚热带季风气候，温度高，以上都有利于茶叶的种植。

2.1.2 异地保存 异地保存是指将植物保存在与其原有的生态环境有差异的地方。因为保存地的生态环境和原有的生态环境之间可能有一定的差距，这就会出现植物的优胜劣汰，适应力比较强的植物就会保存下来，不能接受新的生态环境的植物就会被淘汰。由于生态环境与只有大有不同，植物的基因频率和基因型频率自然也会有所变化。异地保存的植物一般会受到人为选择和自然选择的双重影响，例如橡胶树种质资源。

2.2 植物种质资源的保护的方法

植物种质资源的保护的方法主要是活体植株保存、种子库保存和离体库保存，虽然以上三种保护方法都是通过的活体保存，但它们保存的场合有所不同，活体植株保存主要是露天保存，这种环境下，植物会受到自然因素的影响，例如，自然保护区等。但其他两种保存方法多是室内保存。前文提到，自然保护区基本都是原生保存，它是一种静态的，它能够很好的保持着它原有的基因频率和基因型频率。植物园将各个植物按照物种来进行编号记录档案，它的目的是为了保持物种的多样性，在物种层面上进行保护。种质资源圃的目的也是为了保护，但是它是在基因层面进行保护，它关注的是物种内部的遗传性，它是按照种质收集品进行编号记录档案[2]。

3 种质资源圃规划建设

种质资源圃是活体植株保存方式，它既有原生保存，又有异地保存。种质资源圃的目的主要是为了研究植物内部的变异和遗传性，创新种质，促进生产。

3.1 种质资源圃的选址

种质资源圃的选址是极为重要的，前文中有提到原生保存是最理想的、也是最有效的方式，如果种质资源圃能够满足这个条件，那么对植物种质资源保护肯定是非常增益的。

种质资源圃的建设主要看是国际性的还是国家级的，国际性的需要考虑的是建设在哪个国家；国家级的就需要考虑哪个省、哪个市、哪个区比较合适，主办方市哪个单位比较方便。目前，已有国际组织主导的在多个国家联合建设同一种质的种质资源圃。例如，国际橡胶组织联合巴西、马来西亚、象牙海岸等国共同开展橡胶保护，建设橡胶种质资源圃。我国的橡胶种质资源圃则主要建设于海南和云南。

无论选址是国际性的还是国家级的，都必须选择当地的生态环境、自然环境是有利于植物生长的，可以对于同一种植物建设多个苗圃。综上，立地条件和产业发展是居于首位，其次是按照植物分布区和遗传差异来决定建圃的重复数。

3.2 种质资源圃的规划设计

种质资源圃内的植物不只是用来观赏，它的最终目的是用于研究，确保种质资源的安全是最基本的工作，其次就是分管单位要提前协调好研究人员、实验设施、土地和种质资源，做一个大致定位，对人财物进行有效的规划。特别是土地规划，提前一定要分好大区、小区，尽量不做浪费，对每个分区都进行编号入档，对要种植的植物进行提前的规划好土地。

3.3 种质资源圃的管理

对种质资源圃的管理一定要用档案管理方法，把种质资源圃看成是大档案室，对种质资源进行细致的分类、编号，精确到哪一区、哪一小区、哪一列、哪一排、哪个范围，整个种质资源圃分区绘制区域图，对每个植物的分布情况能够迅速明确。开展数字化管理建设，建立植物种质资源数据库，对每个种质的详细情况进行完整记录，在后期安排专业人士不断更新，对植物进行追踪观察，进行动态化管理，特别是对于植物的存活状态要及时记录。

4 结语

种质资源保护工作的开展，一是为了能够很好的保护种质资源，二是为了利用种质资源来开展研究工作。建设种质资源圃，主要是为了对种质资源进行研究和管理，创新种质，促进相关产业发展。国家还应对种质资源圃制定统一规范的行为准则，并提供各资源圃相互交流的机会。种质资源圃的依托单位也应对圃内的规划布局进行合理充分的设计，以此来推动国家种质研究的发展。