各国的蔬菜种质资源的收集与保存方法是什么?

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2023-03-17 22:06

蔬菜种质资源搜集与保存是整个蔬菜种质资源工作的基础，只有通过广泛的收集与科学的保存，拥有相当数量的种质资源，才能更好地开展种质资源的评价和利用。
蔬菜种质资源的搜集方式主要有：一是通过国家行政部门或主管科研单位组织相对应的地方部门或种质资源研究单位，采用行政的（*部门有组织的）手段对各地的蔬菜主产区、育种中心地区，进行广泛的收集；二是通过科研协作的形式，根据征集的目的和要求，进行经常性的征集；三是有关部门或单位组织人员对蔬菜作物起源中心地区、沙漠和沿海等边远地区，进行野生、野生近缘种质资源的考察和搜集；四是通过各种方式的国际交流，进行国外引种工作。在上述种质资源的征集过程中，对征集工作有统一的要求，对征集来的种质资源填写统一的表格，并将征集到的种子（苗）上交主管单位（方智远、李锡香，2004）。
世界各国都十分重视蔬菜种质资源的考察搜集工作。1920年始，苏联植物分类家瓦维洛夫（Н.И.Вавилов）组织考察队到60多个国家，进行了近200次考察，搜集到包括蔬菜在内的各种栽培植物15万份。由他创建的全苏植物栽培研究所到1985年共搜集保存农作物种质材料35万份左右，其中蔬菜（包括瓜、豆、块根类）种质材料6万份以上。美国从建国开始，至今已有200多年的历史，已经建立了一套完善的种质资源收集、研究、保存、利用的*、机构和管理制度。美国原有的农作物种质资源贫乏，19世纪中叶开始组织出国考察搜集栽培植物种质材料，现已拥有世界各地栽培植物种质材料43万份以上，其中包括马铃薯、菜豆、豌豆等多种蔬菜作物。***原有的蔬菜资源有限，许多蔬菜从古代起陆续由中国等国家和地区传入，近代则进一步搜集了世界各蔬菜起源地区的种质材料。除上述国家外，1974年成立的国际植物遗传资源委员会在促进世界各国考察搜集和保存栽培植物种质材料等方面做了许多工作。1974—1984年10年间建立并推动世界栽培植物种质搜集网搜集了各种栽培植物种质材料10万份以上（刘红，1990）。
目前，美国、俄罗斯、***等国家投入大量人力、物力和财力进行蔬菜种质资源的收集和保存。
表1-4列出了世界各国代表性蔬菜种质资源搜集份数（含重复），包括长期保存和未获长期保存的种质。
表1-5列出了美国种质信息网络（GRIN）中常见的蔬菜种质份数（方智远、李锡香，2004）。
表1-6列出俄罗斯的情况。
表1-4 全世界代表性蔬菜的种资源质搜集份数
表1-5 美国GRIN数据库中主要蔬菜种质份数
表1-6 俄罗斯VIR收集保存的蔬菜种质资源
总的来说，俄罗斯收集和保存的豆类作物种质资源约有42000余份，包括15个属，160种。蔬菜和瓜类作物种质资源49000余份，包括282种。
中国对蔬菜种质资源的搜集保存工作十分重视。20世纪50年代中期至60年代初，开展了全国各省（直辖市、自治区）蔬菜地方品种的调查搜集工作。据1965年的不完全统计，共搜集到88种蔬菜1.73万份种子，但因“文化大*”而几乎全部丢失。1979年，农业部和国家科委联合发出《关于开展农作物品种资源补充征集的通知》，1980年开始再次进行补充调查征集，至1985年底，全国已征集蔬菜地方品种125种，16187份。并从1982年开始，由当时的中国农业科学院蔬菜研究所牵头，组织全国各省（直辖市、自治区）编写《全国蔬菜地方品种资源目录》。在全国蔬菜品种资源调查、征集基础上，吉林、天津、安徽、山东、江苏、四川、河南、陕西等省（市）先后编制了本省（市）蔬菜品种资源目录。甘肃、吉林、江西、四川、湖南等省编写出本省蔬菜品种志。1986年开始，国家把种质资源工作列入国家重点科研计划，由中国农业科学院蔬菜花卉研究所组织全国各省（直辖市、自治区）蔬菜科研单位进一步进行了蔬菜种质资源的全面搜集、整理。并对云南省、*自治区、湖北神农架地区和海南省等地进行了蔬菜种质资源考察搜集，首次发现了一些有开发利用价值的蔬菜植物新变种、新类型和野生近缘种。如1979—1980年对云南省13个地（州、市）的31个市、县进行了考察，共收集种质材料400余份，制蜡叶标本100余份。鉴定出国内外尚无报道的苦茄、西双版纳黄瓜、涮辣、大树辣、辣椒瓜和红茄等。考察查明了云南省辣椒、黄瓜和瓜类的种类、类型、品种及其分布地区、不同海拔高度和生态环境。1981—1984年，中国农业科学院蔬菜花卉研究所参加了由该院品种资源研究所和*自治区农牧科学院主持组织的*作物品种考察队蔬菜考察组。共考察访问了39个县、市，搜集蔬菜种质材料655份，蔬菜种子285份（含根***类），分属栽培蔬菜20个科60多个种，野生蔬菜种质资源23个科32个种，基本摸清了*自治区蔬菜种质资源的家底。其后，又于1986—1990年进行了神农架地区蔬菜种质资源考察，涉及鄂西和川东地区22个县（市、林区），收集蔬菜种质资源3497份，分属38个科159个种、亚种或变种。并对葱、蒜、菜豆、胡萝卜、辣椒、菠菜等蔬菜进行了重点考察，尤其对多种野生蔬菜进行了收集和研究（杜武峰、刘富中等，1991）。此后，在“九五”期间，四川、重庆等省（市）的蔬菜科研单位，还进行了三峡库区的蔬菜种质资源考察，收集到蔬菜种质资源959份，鉴定编目710份，初步筛选出25份优异种质资源（滕有德等，2002）。在此期间中国农业科学院蔬菜花卉研究所继续组织全国有关科研单位收集保存主要蔬菜地方品种、国外种质和野生蔬菜种质，共计达2005份。“十五”期间，依托国家基础性工作项目“蔬菜种质资源的收集和保存”，国家基础性工作项目“无性繁殖蔬菜种质资源的收集整理与利用”等，繁殖入库有性繁殖蔬菜种质538份，无性繁殖和多年生蔬菜种质资源计70种776份。
国外引种也是搜集种质资源的一种重要途径。随着对外开放*的落实和国际交往的日益频繁，通过多种途径由国外引进了大批蔬菜种质资源，据不完全统计迄今总计已引入20000余份。在引入的种质资源中，如芦笋、青花菜、结球莴苣、黄秋葵、菜蓟、辣根等，作为新、特、稀蔬菜已在生产上推广应用，有效地丰富了国内栽培的蔬菜种类。又如番茄品种强力米寿、特罗皮克，西芹品种冬芹、夏芹，菜豆品种供给者、优胜者等从国外引入试种后表现优良，已直接用于生产；在直接引入的种质资源中，有的则是重要的育种材料，如抗烟草花叶病毒的番茄材料玛纳佩尔Tm-2，已用作亲本并育成了中蔬4号、西粉3号、苏抗9号等多个番茄优良新品种或一代***，成为生产上的主栽品种之一（尚庆茂等，1999）。
到目前为止，中国已收集的蔬菜种质资源共35580份，涉及214个种（包括变种，除去库圃重复收集的种类）。进入国家农作物种质资源库保存的计31417份，涉及21个科70属132个种（变种）。其中以菜豆、豇豆、辣椒、番茄、茄子、萝卜、大白菜、白菜、叶用芥菜、黄瓜、南瓜居多。无性繁殖的水生蔬菜计1538份，分属11个科12个属28个种和3个变种。其他以营养器官繁殖的蔬菜如葱蒜类、薯芋类和多年生蔬菜种质资源776份，分属70个种（李锡香，2006）。
表1-7 中国入库保存的蔬菜种类和种质份数
表1-7 中国入库保存的蔬菜种类和种质份数（续）-1
入圃水生蔬菜
入圃水生蔬菜（续）-1
如上所述，经过广大蔬菜种质资源工作者几十年的努力，基本上已把全国各地现存的较易收集保存的蔬菜种质进行了整理、繁殖入库和入圃。
关于种质资源的保护工作，国内外都十分重视。目前，国际上植物种质资源保护的方式有以下几种：一是原地保存，就是在自然生态环境下，就地保存野生植物群落或农田中的栽培植物居群，任其自我繁殖更新，如森林、草原、荒漠、湿地等各种类型的自然保护区。世界上第一个自然保护区是美国建立的黄石公园。近年来，自然保护区的发展很快，***天然公园和自然保护区有700多个，总面积560万km以上，占国土面积的15%以上，为亚洲第一；美国的天然公园和自然保护区占国土面积的10%左右；中国至1982年底已建立自然保护区106个，面积390万km2，占国土面积的0.4%，保护了大量的野生动植物资源（李锡香，2004）。二是异地保存，是指将种子或植物体保存于该植物原产地以外的地方，主要形式有植物园、种质圃、种质库及试管苗库，还有超低温保存的营养体、花粉、细胞等等形式。
中国对蔬菜种质资源的保存主要有以下几种方式，一是低温种子库保存。国家在中国农业科学院原品种资源研究所建立了温度在-18℃的国家低温长期种子保存库和青海省的复份库，进行种子的长期保存，蔬菜种子也入库保存；在国家级的中国农业科学院蔬菜花卉研究所建立了温度在0℃左右的中期库，进行蔬菜种子的中期保存，并供国内外交流应用，在北京、上海、广东等地有条件的蔬菜（园艺）研究所（中心）也建有中期库。二是种质圃。主要保存不能用种子繁殖方式保存的水生蔬菜、营养繁殖蔬菜等。在水生蔬菜的保存方面，中国“国家种质武汉水生蔬菜资源圃”在湖北省武汉市蔬菜研究所建成，保存了来自全国二十多个省（市、区）百余县的水生蔬菜种质资源1700余份（含重复），它们分属于14个科30个种或变种（孔庆东，2005）。在河北省廊坊市中国农业科学院国际农业高新技术产业园建立了保存葱蒜类蔬菜、薯蓣类蔬菜、野生蔬菜和多年生蔬菜种质的“无性繁殖蔬菜种质资源圃”已保存了70余种蔬菜700余份种质。三是离体保存。中国农业科学院蔬菜花卉研究所新建了一个25m的组培操作间及培养室，2个约30m的离体保存库，库温分别为1～3℃和16～18℃。对收集的大蒜、生姜、百合等种质进行了复份保存。还探讨了大蒜和百合种质资源的超低温保存技术，并获得了成功。大蒜***尖液氮冻存后最高成活率可达100%，再生植株遗传性稳定。不同基因型大蒜种质***尖的冻存后成活率有一定差异。大蒜分化芽冻存后最高成活率为50%。百合组培苗***尖液氮冻存后最高成活率可达52.6%。相关技术已经用于有关种质的保存实践（张玉芹等，2004；王艳军等，2005；李锡香等，2006）。

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