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广东野生稻种质资源保护与育种利用

2022-11-21潘大建范芝兰邹建运

广东农业科学 2022年9期
关键词:米质种质农作物

潘大建,范芝兰,邹建运

(1.广东省农业科学院水稻研究所/ 广东省水稻育种新技术重点实验室/ 广东省水稻工程实验室/农业农村部华南优质稻遗传育种重点实验室,广东 广州 510640;2.高州市农业科技事务中心/高州市农业科学研究所,广东 茂名 525200)

野生稻是水稻的野生近缘植物,是水稻新品种选育的重要种质资源和基因库,是种业可持续发展的战略性资源。早在1926 年,丁颖在广州市郊区犀牛尾的沼泽地发现普通野生稻,并利用其自然杂种后代材料育成著名水稻品种中山1 号[1],这是世界上第一个人工选育的具有野生稻血缘的新品种,开创了水稻育种中利用野生稻种质资源的先河。1970 年李必湖在海南岛崖县南红农场一位技术人员的协助下,在普通红芒野生稻群落中发现了一株花粉败育株“野败”[2],为后来我国三系杂交水稻成功选育提供了重要亲本资源,并发挥了决定性作用。1972 年武汉大学科研人员朱英国等利用红芒野生稻为母本与多个栽培品种进行杂交回交,选育出红莲型细胞质雄性不育系,成功育成红莲型三系杂交水稻[3-4]。可见,野生稻资源对于水稻育种发展极为重要。

为了全面摸清我国野生稻分布、广泛搜集野生稻资源,以便更好地保护和利用,1978—1982年,我国首次大规模进行了全国野生稻资源的普查、考察与搜集[5],从此开启了我国野生稻资源收集、保护、研究与利用的新阶段。截至2021 年12 月,我国建立了广州、南宁2 个国家野生稻圃,已分别入圃保存稻属20 个物种5 188 份种质和16个物种5 522 份种质[6]。截至2020 年,北京国家农作物种质库保存野生稻种子7 003 份;海南、广东、广西、云南、福建、江西和湖南等野生稻分布省(自治区)建立野生稻原生境保存点(区)65 个,其中国家级30 个、省级35 个[7]。我国利用野生稻资源已育成大批优良水稻新品种,如常规稻品种密野1 号、桂野占、野澳丝苗、桂青野、东野一号、云资粳41 号和云资籼42 号[8-13],杂交稻品种恢复系桂99、测253、测258 和测1012[14-15],不育系东B11A、东6 A、L125A、47A、41A、丛广41A、粤泰 A 等[16-24]。

广东是我国野生稻的主要分布省份之一。在1978—1982 年开展的全国野生稻资源普查搜集行动中,由广东省农业科学院水稻研究所为主持单位,组织广东省野生稻资源普查考察协作组,对广东省(含当时隶属于广东省的海南地区)开展了历史上规模最大的野生稻资源普查、考察与搜集,通过对全省原有108 个县(市)全部进行普查,发现71 个县(市)有野生稻分布,收集普通野生稻、药用野生稻、疣粒野生稻种茎样本共2 446份,基本模清了全省野生稻资源的种类、分布和生态背景[25]。此后,陆续开展了几次调查和补充收集,以及开展保存、鉴定评价和创新利用等研究工作[26]。本文主要概述首次全国野生稻资源普查搜集以来,广东在野生稻种质资源的保护及其育种利用方面取得的主要成效和存在的主要问题,并就相关方面工作提出一些建议。

1 野生稻资源保护

广东自首次全国野生稻资源普查搜集开始,全面开展野生稻种质资源保护和研究工作,先后建立了野生稻异位保存圃、种质库和原生境保护区等保护设施,为我国野生稻资源长期安全保护和持续利用提供了可靠保障。

1.1 异地保存

异地保存是野生稻资源持久安全保存途径之一。1979—1985 年间,广东省对普查收集的野生稻种茎样本主要以大田种植方式保存,但该保存方法存在耗地、费工、易发生机械混杂等问题,必须研究提出更为可靠和实用的保存方法。1986年,广东省农业科学院水稻研究所梁能研究员参与主持“七五”国家科技攻关计划“多年生作物建圃保存技术研究”专题,并主持广东野生稻资源圃建立及其保存技术研究子专题,拟建立野生稻圃对野生稻资源进行异地种植保存。在保存技术研究成果和总结大田保存经验的基础上,广东野生稻资源圃于1990 年在广东省农业科学院内建成通过国家验收,并挂牌“国家种质广州野生稻圃”,占地面积4 468 m2。该圃革新了大田种植保存方法,采用人工模拟办法尽可能创造不同野生稻种所需的生态环境条件,分别设置普通野生稻、药用野生稻、疣粒野生稻和外引野生稻4 个保存区,减少了异地环境的选择压力,提高了种质的存活性;利用野生稻的多年生性和匍匐茎、地下茎茎节再生分蘖的持续性,入圃种质采用种茎无性繁殖更新技术,保持了种质的延续性和遗传完整性;实行种茎盆栽保存为主、繁种入库保存为辅的双轨制保存法,提高了种质保存的安全性和管理效率,同时降低了保存管理成本[27]。

进入新世纪以来,随着广州城市建设的快速发展,野生稻圃周边生态环境发生了很大改变,对野生稻资源的安全保存造成威胁,加上野生稻圃容量渐趋饱和,难以满足野生稻资源持久安全保存和持续发展需要。为此,2003 年广东省农业科学院水稻研究所申请并获得农业农村部(原农业部)项目资助,对国家种质广州野生稻圃进行迁、扩建。2009 年新圃建成启用,圃址位于广州市白云区广东省农业科学院白云试验基地内。新圃占地面积7 500 m2,比旧圃扩大3 000 多m2,保存容量增大了2/3,圃内仍设置4 个保存区,其中药用野生稻和疣粒野生稻保存区采用黑色遮光网调节光照,形成半荫蔽的环境,以适应这两种野生稻生长。2018 年,在广东省农作物种质资源专项(省长专项)支持下,对野生稻圃进行了升级完善,增加了野生稻资源鉴评设施,改善了种质库保存条件,进一步提升了野生稻资源保存和研究的硬件水平[26,28]。截至2021 年底,广州野生稻圃已安全保存来自国内粤、琼、湘、赣、闽等省以及国外20 多个国家和地区的野生稻资源5 188 份,涵盖20 个野生稻种,其中4 000 多份种质同时以种茎和种子形态分别入圃入库保存,是我国野生稻种质资源保存、研究和供种的重要基地之一。

1.2 原地保护

原地保护也称原位保护或原生境保护,是指在植物原来的生态环境中建立保护区或保护地,使重要作物野生种及野生近缘植物就地进行自我繁殖以保存种质[29]。这种方法有利于物种的持续进化和遗传多样性的发展。野生稻资源丰富的遗传多样性是在自然生态环境中长期进化的结果,原生境保护可以尽可能多地保存野生稻资源的遗传多样性,同时减少群体的遗传漂变或遗传结构的变化,并使其继续进化和增加遗传多样性,而且能妥善保存下来。原地保护与异地保存相辅相成,对长期安全保护野生稻资源具有十分重大的学术意义与现实意义。

1996 年,在广州市农业委员会的支持下,由增城市农业局种子站宋东海主持规划,在增城野生稻原生地之一洋田桥河畔,划定1 733 m2有野生稻自然生长的沼泽地,用铁丝网围护,建立了“增城市野生稻原地自然保护点”,这是广东最早建立的野生稻自然保护点。2001 年,在广州市政府支持下进一步扩大保护范围,将保护点旁边的洋田桥至洋田陂头一段直径238 m 的洋田河流及两旁河滩沼泽地2.2 hm2野生稻原生地划定为保护范围,周边设置铁丝网围栏,建立“增城野生稻自然保护区”,这是广东建立的第一个野生稻资源原地保护区,该保护区的野生稻种质资源对增城丝苗米水稻品种的选育发挥了重要作用[30]。

我国最早于1985 年开展农业野生植物原生境保护,当时由中国水稻研究所与江西省农业科学院水稻研究所共同筹资8 000 元,对东乡野生稻实行围墙保护,这是我国农业野生植物原生境保护点建设的雏形。1996 年9 月30 日,国务院令第204 号发布《野生植物保护条例》,以规范野生植物的保护、发展和利用活动。2001 年,农业农村部(原农业部)利用财政资金分别在江西和广东各建设1 个野生稻、在山东建设1 个野生大豆原生境保护示范点,由此拉开了我国农业野生植物原生境保护点建设的序幕[31]。2002 年,农业农村部(原农业部)颁布了《农业野生植物保护办法》,规定县级以上农业主管部门负责濒危农业野生植物(含作物野生近缘种)的管理,建立农业野生植物原生境保护点(区)。截至2018年底,我国利用物理隔离方式已建设农业野生植物原生境保护点205 个,保护物种39 个,分布于27 个省(自治区、直辖市)[32]。截至2020 年,我国已建立野生稻原生境保护点65 个,包括国家级30 个、省级35 个[33]。

在国家农业农村部(原农业部)和广东省政府支持下,2002 年广东在茂名市高州市建立“广东省高州市野生稻原位保护区”,保护区包括3个普通野生稻生境,分别位于3 个村委会的管辖区内,保护区总面积15.93 hm2。在保护区管理单位和管护人员精心管理下,目前保护区内野生稻生存繁衍良好。研究表明,高州野生稻是广东、华南乃至我国普通野生稻最大的遗传分化和遗传多样性中心[34]。高州野生稻具有丰富的遗传多样性,可能蕴涵着许多优良基因,是水稻改良十分宝贵的资源[35]。原生境保护区的建立,为今后深入研究和持续利用奠定了重要基础。

1.3 自然生存

自然生存指野生稻在未受到人为保护或干预的自然生境中自生自灭、繁衍生息。野生稻自然生存状况往往受到气候变化及外界干扰等多重因素影响。据1978—1982 年开展的全国野生稻普查考察,广东发现了1 083 个普通野生稻分布点和79 个药用野生稻分布点。2005—2016 年范芝兰等[36]先后对广东省各地区普通野生稻资源自然生存状况进行调查,发现有980 个分布点野生稻已不复存在,野生稻分布点已丧失90.49%。对野生稻分布点的原有面积与现有面积进行比较发现,现存大部分分布点的分布面积也已大大减少,呈现严重濒危的趋势。而造成普通野生稻濒危的原因主要是垦荒造田、水利建设、城镇建设、养殖业发展、除草剂使用、环境污染、外来物种侵袭以及气候剧变等。2006、2012—2018 年范芝兰等[37]对广东省药用野生稻资源自然生存状况进行调查,实地调查47 个分布点发现,只有18 个点尚有药用野生稻,按实地调查的分布点计算,分布点丧失率为61.7%,呈现濒危趋势。调查发现,造成药用野生稻消失的主要原因有城镇化建设、开垦种植果树和经济林、除草剂的使用以及伴生植物禾本科杂草的快速生长等。

2022 年5 月,笔者率团队成员对茂名市电白区3 个镇6 个野生稻分布点进行调查,发现2010年时这些点均有不少野生稻,但时隔11 年后只在1个点找到少量野生稻,且仅收集到种茎样本4份;对清远市佛冈县1 个镇2 个分布点进行调查,可能是受到伴生植物的激烈竞争,其中一个点只存在少量野生稻、收集到种茎样本2 份,另一个点已找不到野生稻,距上次调查仅相隔6 年。这说明野生稻在野外正在不断消失,更加凸显其集中异地保存的重要性,必须切实保存好野生稻圃现有资源样本,若一旦消失将再也不可能从野外重新获得。

因此,确保已收集的野生稻资源异地保存万无一失,进一步加强野生稻资源原生境保护,同时保护好自然生态环境,对保障野生稻种质资源持久安全保护和持续利用非常重要,否则野生稻一旦丧失将永远不可复得。

2 野生稻资源的育种利用

在广东,早在20 世纪20 年代,丁颖教授就开始野生稻的育种利用研究,他利用广州市郊的普通野生稻育成晚籼品种中山1 号,这是我国人工选育的第一个带有野生稻血缘的品种,此后该品种衍生出一大批水稻优良新品种。1980 年代开始,广东省农业科学院水稻研究所在进行全省野生稻普查收集的基础上,开展了野生稻建圃保存技术研究,同时与省内有关单位(如湛江地区农科所、增城县农业局、澄海市农科所、博罗县农业局、佛山市农科所等)协作开展野生稻资源育种利用研究,掀起了野生稻育种利用研究热潮,先后育成古今洋、桂野占2 号、桂野占3 号、桂野占10 号、野澳丝苗、铁野、六生糯、晚野占、三元占92 号、野清占3 号、粤野占2 号、粤野占5 号等一系列品种和品系[38]。

2.1 野生稻在常规稻育种中的利用

2.1.1 含野生稻血缘的优质稻品种七山占衍生的新品种 七山占是广东省农业科学院水稻研究所通过利用早、晚籼稻不同生态类型品种间杂交育成的早晚季兼用并集特优质、高产、多抗、高效(高产值)于一身的籼稻品种,其稻米品质早造达广东省优质稻特二级标准、晚造达特一级标准,千粒重17.5 g,为广东丝苗型优质稻。七山占的亲本为晚籼桂山早和早籼七桂早,桂山早具有野生稻血缘,由桂阳矮/早中山杂交选育而成,早中山是由中山1 号衍生而来,七桂早具有桂朝血缘。七山占较好地结合了双亲的有利基因,该品种1991 年通过广东省农作物品种审定,1992 年通过海南省农作物品种审定,是广东省历年来推广应用面积最大、在早造种植时稻米品质达到特优质级的优质稻品种,1993 年获得广东省科技进步二等奖,1995 年获得国家科技进步三等奖[39-41]。

由于七山占具有野生稻血缘,而且品质优,因此许多育种家都选用其或其衍生品种作为优质稻品种选育的亲本。据广东省农业农村厅、国家农业农村部公告的农作物品种审定信息资料进行统计,1996—2021 年,由七山占衍生的水稻新品种达6 辈共72 个(图1),其中66 个通过广东省农作物品种审定,4 个通过广东省和国家农作物品种审定,2 个通过国家农作物品种审定。从米质鉴定结果来看,72 个品种中达到国标、部标或省标优质1 级标准的有14 个、2 级25 个、3 级21 个,只有12 个品种米质鉴定未达优质等级,说明七山占及其后代品种是优质稻品种选育的重要优质亲本资源。

2.1.2 利用野生稻育成桂野占系列品种与桂野占衍生的优质稻品种 1980 年,广东省增城县农业局宋东海直接利用增镇7 号野生稻的优良植株作父本与栽培稻品种桂朝2 号进行杂交育种利用研究,1985—1989 年先后选育成桂野占2 号、桂野占3 号、桂野占10 号和桂野晚占1 号等系列水稻品种,这些品种各具特色、兼具野生稻和栽培稻双亲主要优点,具有高产、优质、高抗稻瘟病、商品性能好、经济效益高等优点[42]。1986 年开始,宋东海又利用含有野生稻血缘的桂野占2 号、桂野占3 号、桂野占313 等优良品系,广泛地与国内外典型稻种资源进行杂交育种研究,先后育成野澳丝苗、双野占、桂野丝苗、美野占2 号、野华占2 号、野莉占、桂野香等一批优质高产良种,其中野澳丝苗早晚季兼用、矮秆抗倒、适应性广、米质特优、具有多抗性,1993 年12 月通过广州市农作物品种审定[9]。

1995 年,惠州市农业科学研究所利用含有野生稻血缘的桂野占2 号作亲本,先后育成优质高产水稻品种野籼占6 号和野籼占8 号,分别于2002、2005 年通过广东省农作物品种审定。其中,野籼占6 号米粒细长、洁白晶莹、米饭软硬适中、饭味足、口感好,经广东省粮油产品质量监督检验站鉴定,稻米外观品质为晚造一级;野籼占8号晚造米质达国标优质三级,米饭软硬适中,饭味足且带清香[43-45]。

1996—1999 年,广东省农业科学院水稻研究所以含野生稻血缘的野澳丝苗为亲本,与香A、IR66 等亲本杂交选育出优质香稻新品系香丝苗126,该品系饭味极佳,是优质配方米品种之一。台山市农业科学研究所与广东省农业科学院水稻研究所利用香丝苗126/象牙软占培育出优质米新品种象牙香占,于2006 年通过广东省农作物品种审定;该品种在2018 年首届国家优质稻(籼稻)品种食味品质鉴评中获评十大金奖品种之一,成为广东丝苗米产业联盟的主导品种[26,28]。广东省农业科学院水稻研究所用丰丝占//香丝苗126/象牙软占杂交,育成感温型优质籼稻品种源丰占,该品种高抗稻瘟病、中抗白叶枯病,米质达国标优质3 级和省标优质2 级,2010 年通过广东省农作物品种审定[46]。

由于象牙香占米质优异,又具有野生稻血缘,许多育种家都将其作为优质稻育种亲本利用。以象牙香占或其衍生品种作亲本育成的优质稻品种有19 香、莉香占、南晶香占、青香优19 香、香秀占等,分别在2020—2021 年通过广东省或国家农作物品种审定,这些品种的稻米均有香味,其中有4 个品种米质达到部标优质2 级或以上(表1)。

表1 含野生稻血缘的象牙香占及其衍生品种Table 1 Xiangyaxiangzhan with wild rice lineage and its derivatives

2.2 野生稻资源在杂交稻育种中的利用

2.2.1 湛A 及其配制组合 湛A 是广东海洋大学农业生物技术研究所以广东省农业科学院水稻研究所提供的东莞普通野生稻S7002 作细胞质供体,以梅青B/Ⅱ-32B 的后代为细胞核供体,经杂交、连续回交核置换转育而成的新质源三系不育系。该不育系育性稳定,不育株率100%,花粉不育度99.95%,典败花粉率95.64%,异交结实率高,抗稻瘟病,中抗白叶枯病,恢复谱较广,配合力好,于2004 年5 月通过广东省科技厅组织的技术鉴定。利用湛A 配制的组合湛优1018 和湛优226分别于2003、2006 年通过海南省和广东省农作物品种审定[47-48],湛优2009 于2011 年通过广东省农作物品种审定[49]。湛优1018 中抗白叶枯病、稻瘟病和纹枯病,穗大粒多,结实率高,后期转色好,米质中等,适宜海南省早季种植;湛优226 米质较优,抗稻瘟病、中抗白叶枯病,后期转色好,适宜广东省粤北以外地区早、晚季种植;湛优2009 丰产性好,食味品质分77~78,高抗稻瘟病,抗倒力较强,耐寒性强,适宜广东省粤北以外稻作区早、晚造种植。

广东天弘种业有限公司利用优质软性抗稻瘟病常规品种新山软占为母本,与制保材料A253(协青早B/秋B)F5作父本杂交、选育,获得保持系材料(F4)与湛A 测交及回交育成新不育系弘A,于2014 年10 月通过广东省种子管理总站组织的专家现场鉴定。利用A253 配制的组合弘优3089表现为丰产性突出、抗倒力强、抗稻瘟病、米质优,于2017 年5 月通过广东省农作物品种审定,是籼型感温中熟早、晚兼用三系杂交水稻品种[50]。该公司还利用弘A 配制了弘优秋占、弘优689 等组合。弘优秋占是弱感光型三系杂交水稻新组合,具有丰产性突出、高抗稻瘟病、稻米品质优等特点,米质鉴定为国标优质2 级,2018 年5 月通过广东省农作物品种审定,适宜广东省粤北以外稻作区晚造种植[51];2021 年通过国家农作物品种审定(国审稻20210240),适宜在湖北省(武陵山区除外)、湖南省(武陵山区除外)、江西省、安徽省、江苏省的长江流域稻区以及浙江省中稻区、福建省北部稻区、河南省南部稻区的稻瘟病轻发区作一季中稻种植。弘优689 为感温型三系杂交稻组合,米质鉴定为部标优质2级,抗稻瘟病,中感白叶枯病,耐寒性中等,2020 年通过广东省农作物品种审定(粤审稻20200022),适宜广东省粤北以外稻作区早、晚造种植。

2.2.2 盛世A 及其配制组合 盛世A 是广东省农业科学院水稻研究所利用具有广东野生稻血缘的优质常规稻种质增城丝苗8 选与三系保持系五丰B 进行杂交,经多年系谱选择后与具广东野生稻细胞质源的不育系1070A 测交和回交育成的新质源早籼稻不育系。该不育系具有育性稳定、稻米品质优、配合力强、抗病性好、综合农艺性状优良和易于繁制种等优点,于2010 年7 月通过广东省专家技术鉴定。利用盛世A 配制的组合盛优668、盛优8 号和盛优568 在广东省早稻区试中表现丰、抗、优协调,这些组合米饭质地软硬适中、爽滑可口、口感佳,饭粒条状而不烂,干饭、稀饭均有较浓饭味,深受人们喜爱,于2011年1 月通过广东省农作物品种审定[52-53]。配制的组合盛优199 和盛优76 于2012 年通过广东省韶关市农作物品种审定(韶审稻201203、韶审稻201211),这两个组合均为感温型三系杂交水稻组合,丰产性较好,早造米质均未达优质标准,食味品质分分别为78、76,中抗稻瘟病,适宜韶关市早造种植及晚造搭配使用。

此外,盛世A 被广东省外其他单位利用,亦育成了一批优良品种。陕西省安康市农业科学研究所等利用盛世A 与康恢1145 杂交配成三系杂交籼稻品种盛优145,该品种根系发达、茎秆粗壮、中抗白叶枯病,两年区试平均产量达9 783.0 kg/hm2,2018 年通过陕西省农作物品种审定(陕审稻2018003 号),适宜陕南汉中、安康海拔600 m 以下稻区种植。江西天涯种业有限公司和江西农业大学合作利用盛世A//C195/粤丰B连续回交选育成新的水稻三系不育系昌盛843A,2019 年3 月通过江西省农作物品种审定(赣审稻20190068)。利用昌盛843A 配制了一批杂交稻组合:育成昌盛优粤农丝苗于2019 年通过国家农作物品种审定(国审稻20196159);育成昌盛优980 于2019、2021 年分别通过江西、广西农作物品种审定;育成昌盛优玉兔占、昌盛优244 分别于2020、2021 年通过广西农作物品种审定;育成昌盛优美特占、昌盛优989、昌盛优1880、昌盛优246 于2021 年通过江西省农作物品种审定。

2.2.3 广8A 及其配制组合 广8A 是广东省农业科学院水稻研究所以含广东野生稻亲缘的优质早籼稻品种增城丝苗8 选为母本,与保持系1325B(粤丰B/26)杂交制保后、再与325A 测交并回交转育而成的野败型优质籼稻不育系。该不育系具有增城丝苗型稻米品质,配合力强,抗病性好,综合农艺性状优良,2010 年7 月通过广东省技术鉴定[54]。以广8A 配组选育的三系杂交稻组合普遍表现丰、抗、优高度协调,多数组合的米质达部标或省标优质3 级以上,且抗病性、抗倒性强,具有较好的应用前景[55-61]。据不完全统计,截至2021 年底,利用广8A 配制的三系杂交稻组合有39 个,其中由广东省内单位作为第一单位育成并通过广东省农作物品种审定的组合有11 个(表2),其余组合以外省单位作为第一育成单位,分别通过桂、滇、川、鄂、浙、闽、琼、赣、陕等省农作物品种审定,其中7 个组合通过国家农作物品种审定。

表2 以广8A 为母本配制并通过广东省品种审定的杂交稻组合Table 2 Provincially-approved hybrid rice combinations derived from female parent Guang 8A

2.2.4 G 软华A 及其配制组合 G 软华A 是华南农业大学农学院利用从优质香稻品系巴太软香的1 株综合性状优良的异型株选育的农艺性状表现整齐一致的1 个株系,与从高州普通野生稻中选到的不育株杂交和连续回交育成的籼稻不育系,其花粉镜检表现为典败,2010 年10 月通过广东省种子管理总站的鉴定。华南农业大学农学院利用G 软华A 先后组配出三系杂交稻组合软华优128、软华优535、软华优55 和软华优651,这些组合普遍表现杂种优势强、丰产性好、米质优等特点,分别于2014、2015、2017 和2020 年通过广西农作物品种审定(桂审稻2014015 号、桂审稻2015011 号、桂审稻2017013 号、桂审稻2020040 号)[62-64]。广东华农大种业有限公司等用G 软华A 育成软华优1179、软华优6100 和软华优金丝等组合,分别于2015、2018 和2020 年通过广东省农作物品种审定。软华优1179(粤审稻2015041)还先后通过江西、广西农作物品种审定(赣审稻20180054、桂审稻2019023 号),米质达国标优质2 级;软华优6100(粤审稻20180046)米质达国标优质1 级;软华优金丝(粤审稻20200068)米质达部标优质2 级,有香味,品鉴食味品质分达87~91。

此外,截至2021 年,G 软华A 被其他单位利用,育成杂交稻新组合7 个。其中,广西农业科学院水稻研究所等用其育成软华优131、软华优147和软华优831;广西皓凯生物科技有限公司、长沙利诚种业有限公司、江西科源种业有限公司、江西天涯种业有限公司等各自利用G 软华A,分别育成软华优玉丝、软华优699、软华优玉珠、软华优安占等组合。上述组合分别通过广西或江西农作物品种审定,米质均较优异,其中软华优131(桂审稻2020013 号)、软华优147(桂审稻2020091 号)、软华优玉丝(桂审稻2019096 号)、软华优玉珠(赣审稻20210033)的米质达到部标优质1 级,软华优831(桂审稻2017012 号)、软华优699(桂审稻2015012 号)米质达到国标优质3 级,软华优安占(赣审稻20200044)米质达到部标优质2 级。

3 问题与对策

综上所述,自首次全国野生稻普查搜集以来至今,在各级政府部门和领导的高度重视及大力支持,以及相关单位和科技人员的共同努力下,广东省在野生稻种质资源保护与利用方面取得显著成效,已建立1 个国家野生稻种质资源圃、2个普通野生稻原生境保护区。利用广东野生稻资源直接或间接育成156 个品种(组合)通过各级农作物品种审定委员会审定,其中18 个通过国家农作物品种审定;大部分品种米质达到国标、部标或省标优质3 级或以上等级,说明野生稻资源在优质稻品种培育中发挥着重要作用。但目前还存在以下问题:一是野生稻资源保存体系有待进一步完善,野生稻圃设施条件需要升级和扩容,野生稻自然生存呈现濒危趋势,原生境保护区布局不全面,保护区规划建设及后续管理工作有待加强。二是野生稻资源鉴评设施设备条件不完善,资源初步鉴定不够全面,深度鉴评基础薄弱,种质创新利用滞后,影响野生稻资源的充分利用。三是稻种资源保护高水平专业人才缺乏,保护与鉴评经费投入严重不足。针对上述问题,建议进一步加强以下几方面工作,以确保野生稻种质资源保护和利用持续更好地发展。

3.1 加强野生稻圃的建设和管理,保障野生稻资源异地保存绝对安全

在野生稻自然分布点大量丧失和现存分布点日趋濒危的趋势下,异地安全保存显得尤为重要。因此,必须不断完善野生稻圃的保存条件,提升保存技术和保存容量,提高管理手段和管理效率,确保更安全、更高效地保存入圃的野生稻资源。同时应继续开展野生稻资源收集和引进,尤其是引进国外的野生稻资源,不断充实野生稻圃,增加种质资源遗传多样性,从而为水稻育种发展提供更为丰富多样的基因资源。

3.2 合理规划建设并加强管理野生稻原生境保护区,确保野生稻在自然生境中持续生存繁衍和多样性发展

在全球气候变暖、气候剧变、除草剂使用、环境污染、外来物种侵袭以及水利建设、城镇化建设、养殖业发展等多重因素影响下,野生稻的自然生存面临越来越大的威胁,自然分布点仍在不断丧失。为了保障野生稻自然生存和发展,必须合理选择现存野生稻分布点建立原生境保护区(点),加强保护和管理。广东省现有2 个普通野生稻保护区,尚无药用野生稻保护区,因此目前至少要建立1 个药用野生稻保护区。然而,野生稻保护区建立起来后并不是一劳永逸的,后续的监测和管理亦非常重要而不可或缺。每个保护区必须配备必要的分析监控设备和专业的管理管护人员,要建立管理标准、监管体系和监测预警机制,加强对野生稻保护区的资源与环境的监测和管理。对于环境污染、外来生物侵害等及时采取应对措施,确保保护区维持良好的生态环境,满足野生稻持续生存繁衍对环境的要求。水是野生稻生存发展最重要的生态要素,必须确保每个保护区都有干净充足的水源,尤其干旱季节。伴生植物与野生稻形成生存竞争关系,如果野生稻受到伴生植物激列竞争,生长密度逐渐下降时,必须对伴生植物进行必要的人为干预,保证野生稻有足够的生存发展空间。

3.3 加强野生稻资源深度鉴评和优异种质创新,促进野生稻资源充分利用和持续发展

由上述野生稻资源的育种利用实例可见,从利用野生稻资源育成品种(系)开始,到该品种(系)被用作育种亲本选育出新品种(系),再到新品种继续衍生出新品种,如此不断延续,时间跨度往往达十几二十年甚至几十年。例如,从中山1 号—早中山—桂山早—七山占—七秀占—后续衍生的大批优质品种已历经90 多年;从桂野占—野澳丝苗—香丝苗126—象牙香占—19 香、南晶香占等一批优质丝苗米品种也有30 多年,说明一份好的育种种质会影响到几十年间育种的发展。我们现在创制一份优异种质,不仅对当前育种发挥作用,而且可能对今后几十年育种发展亦有重要作用。因此,必须全面系统开展野生稻资源鉴定评价,尤其加强重要抗病虫性及其他优异特性的深度鉴评,以加快优异基因的挖掘和利用。同时要加强优异种质创新和相关应用基础研究,创制更多优良的育种中间材料或品系,为育种利用奠定更加坚实的基础。

3.4 落实国家政策,吸引高水平人才,加大投入,加强基础设施建设,为野生稻种质资源保护和利用可持续发展提供有力保障

国务院办公厅于2020 年2 月发布了《关于加强农业种质资源保护与利用的意见》。为了全面贯彻落实该文件的精神,建议政府有关部门或相关单位制定相应的配套政策和实施细则,种质资源保护单位要建立相应的激励机制,充分调动科技人员的积极性,吸引更多专业人才和高水平人才专潜心从事种质资源保护和利用研究工作。政府财政应将种质资源保护、鉴评、利用等基础性常规性经费纳入每年的年度预算给予稳定支持,保障各项工作持续正常运转。同时,应增加投入,加强野生稻资源保护及鉴评配套设施建设,不断提升保护和鉴评水平,促进种质资源科技创新的更大发展。

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