湖北省水稻种质资源研究成就、现状与近期工作设想

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摘要：对湖北省水稻种质资源30多年的研究工作进行了系统的回顾，取得的成就主要有１９８０年在华中地区建立了首个运转水平较高的水稻种质资源保存中期库；历史上首次完成了对湖北省神农架、三峡等地区稻种资源的普查、考察、征集工作；对库存的稻种资源进行系统的性状鉴定，获得各种数据５０万个以上；编辑资源目录册本多部；提供优异资源给育种单位使用效果显著。在此基础上，对水稻种质资源研究现状进行了分析，提出了近期工作设想。
【关键词】：水稻；种质资源；研究成就；现状；工作设想
　　中图分类号：Ｓ５１１．０２４ 文献标识码：Ｃ 文章编号：0439－８114（２０11）24－5025-03
　　
　　Achievements，Status and Blueprint of Recent Works of Research on Rice Germplasm Resources in Hubei Province
　　
　　ＹＡＮＧ Ｊｉｎ－ｓｏｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｚａｉ－ｊｕｎ，ＱＩＵ Ｄｏｎｇ－ｆｅｎｇ
　　（Ｆｏｏｄ Ｃｒｏｐ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｈｕｂｅｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ ４３００６４，Ｃｈｉｎａ）
　　
　　Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ｒｅｖｉｅｗ ｗａｓ ｇｉｖｅｎ ｏｎ ｔｈｅ ｒｉｃｅ ｇｅｒｍｐｌａｓｍ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎ Ｈｕｂｅｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅ ｏｖｅｒ ３０ｙｅａｒｓ． Ｔｈｅ ｍａｉｎ ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ ｉｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈｅ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ｍｉｄ－ｔｅｒｍ ｒｉｃｅ ｇｅｒｍｐｌａｓｍ ｂａｎｋ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ａｔ ｈｉｇｈ ｌｅｖｅｌ ｉｎ ｃｅｎｔｒａｌ Ｃｈｉｎａ １９８０， ｔｈｅ ｆｉｒｓｔ ａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｍｅｎｔ ｏｆ ｃｅｎｓｕｓ， ｒｅｖｉｅｗ ａｎｄ ｒｅｃｒｕｉｔｍｅｎｔ ｏｆ ｒｉｃｅ ｇｅｒｍｐｌａｓｍ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ ｄｉｓｔｒｉｃｔｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｓｈｅｎｎｏｎｇｊｉａ ａｎｄ Ｔｈｒｅｅ Ｇｏｒｇｅｓ Ｄａｍ ｉｎ Ｈｕｂｅｉ； ｏｂｔａｉｎｉｎｇ ｏｆ ｏｖｅｒ ５００ ０００ ｄａｔａ ｂｙ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｏｒｅｄ ｒｉｃｅ ｇｅｒｍｐｌａｓｍ， ｅｄｉｔｉｎｇ ｖｏｌｕｍｅｓ ｏｆ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｃａｔａｌｏｇ， ｏｂｔａｉｎｉｎｇ ｇｒｅａｔ ｅｆｆｅｃｔ ｆｏｒ ｏｆｆｅｒｉｎｇ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｔｏ ｔｈｅ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｕｎｉｔｓ． Ｔｈｅ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｒｉｃｅ ｇｅｒｍｐｌａｓｍ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｌｕｅｐｒｉｎｔ ｏｆ ｒｅｃｅｎｔ ｗｏｒｋｓ ｗａｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ．
　　Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｏｒｙｚａ ｓａｔｉｖａ Ｌ； ｇｅｒｍｐｌａｓｍ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ； ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓ； status； blueprint of recent work
　　
　　水稻是湖北省的重要粮食作物，播种面积占粮食作物总面积的１／２，产量占粮食作物总产量的７０％，水稻在全省粮食安全中的地位非常重要。古语云：“湖广熟，天下足”，自古以来，湖北的水稻生产对全国的粮食供给贡献就不小。水稻的种质资源对水稻战略发展有着重大且不可替代的作用，是水稻育种发展的重要基础。以“广泛征集、妥善保存、深入研究、积极创新、充分利用”为研究原则，在“立足当前、着眼长远、服务当今、造福千秋”［１］的指导思想下，湖北省的种质资源经历改革开放后的30多年发展，取得了很大的成绩，为湖北省乃至全国的水稻生产发展作出了较大的贡献。因此，有必要回顾历史，总结经验，启迪现今，更好地谋划未来。
　　１ 湖北省水稻种质资源研究的成就
　　１．１ 建立了水稻种质资源保存中期库
　　１９８０年在华中地区建立了首个运转水平较高的水稻种质资源保存中期库，研究出了一整套适合在武汉地区建立水稻中期种质库（年平均温度在０～５ ℃）贮存稻种的科学方法和管理、检测措施。并在２００４年自筹资金进行了改扩建，温湿度控制水平得到进一步提高。至今已安全运转３０多年，为湖北省水稻种质资源的研究、利用提供了坚强的保证。
　　１．２ 历史上首次完成了对湖北省神农架、三峡地区稻种资源的普查、考察、征集工作
　　在国家有关部委重大科技项目的支持下，首次全面地完成了对湖北省神农架、三峡地区的稻种资源统一编目、计划繁种、全部更新、密封包装入库和妥善保存。对种质资源的农艺性状、植物学性状进行了鉴定比较，进行了各种逆境环境（旱、寒、盐碱）的抗、耐性鉴定并对稻米品质进行了分析。获得鉴定性状数据５０万个以上。在此基础上建成了湖北省水稻种质资源信息平台。
　　１．３ 对湖北省的稻种资源全面进行了“两病三虫” 抗性鉴定，获得一批抗性资源
　　根据需要，选择了对水稻资源危害较重的“两病”（稻瘟病和白叶枯病）、“三虫”（三化螟和褐飞虱及白背飞虱）进行了全面系统的抗性鉴定。对水稻种质资源的“两病三虫”抗性鉴定共计完成２０ ７３７份次，鉴定品种数达１万份，基本查清了当时库存的湖北省稻种资源对“两病三虫”的抗感反应；稻瘟病抗性鉴定１ ４９０份次、白叶枯病抗性鉴定１４ ４６２份次、三化螟抗性鉴定２ ０１１份次、褐飞虱抗性鉴定１ ４００份次、白背飞虱抗性鉴定１ ３７４份次，共获鉴定数据２０ ７３７个。鉴定出单抗病或抗虫资源２ ２９１份（三化螟为中抗以上），得到抗稻瘟病资源４２８份，抗白叶枯病资源１ ５３７份，中抗三化螟资源９６份，抗褐飞虱资源１４４份，抗白背飞虱资源８６份。尤其重要的是，鉴定出免疫级珍贵资源３８份，高抗资源１３４份。
　　１．４ 为育种科研单位提供水稻优异种质资源作亲本利用，取得很好的育种成效
　　水稻种质资源研究的重要目的是为水稻的育种工作服务。湖北省的水稻种质资源在研究过程中将鉴定出的优异种质资源及时提供给育种工作者利用，如对鉴定出的抗白叶枯病的资源ＧＥ４５６（又名７２－１１），育种单位利用其培育出鄂早６号、鄂早７号、“１２９６”、鄂晚７号、“３３７０”等系列抗白叶枯病的水稻品种（系），其中鄂早６号１９９５年曾经年度推广面积达到３３万ｈm2以上，通过国家审定，荣获湖北省科技进步一等奖。利用优异资源培育的优质晚粳稻品种鄂晚５号，被评选为全国优质米金杯奖，获国家农业部及湖北省科技进步一等奖。这些品种在我省水稻生产中推广应用产生了巨大的经济效益和很好的社会效益。
　　１．５ 水稻种质资源的间接利用成效
　　提供特异种质资源马尾粘给武汉大学生命科学院使用，选育出新型细胞质三系不育系马协Ａ，丰富了三系不育系的细胞质来源，意义重大。利用马协Ａ配组，产生系列马协三系杂交稻组合，如马协６３、马协６４、马协５８；晚稻组合马协晚３、马协香协、马协９８、马协７８等组合。这些曾经为我省大面积应用的主栽杂交稻组合，由于其抗性、适应性、丰产性和稳产性都较对照主栽组合有明显提高，至１９９９年累计种植面积已过６６．７万ｈm2，创造了显著的社会和经济效益。
           
       １．６ 水稻种质资源的编目入册、入库工作成果
　　经过品种资源室水稻种质资源研究者30多年的不断努力，水稻种质资源现已编目入中期库过万份。并对库存资源的各种性状进行了鉴定比较，在此基础上，进行分类编目。共计参加编撰公开出版的稻种资源研究专著和目录共１１部（册），约７４５万字，其中由湖北省执笔７0余万字。编写《湖北省农作物品种资源目录》第１册（稻类），编写入目湖北地方稻种共１ １９６份，约３０万字；参加编写了《中国稻种资源目录》，编写入目湖北稻种１ ７７４份，包括湖北地方稻种１ ５９７份，湖北育成稻种１３３份，湖北从国外引进稻种３１份，杂交水稻三系稻种１３份；参加《中国稻种资源》编写，撰写其中第２４章“湖北稻种资源”；参加编写《中国优异稻种资源》，编写入目湖北各类优异稻种２７０份，完成与编目一致的优异稻种繁种３００份，送北京国家优异稻种中期库保存与利用，其中包括地方稻种矮秆型，大穗大粒型，单抗、双抗及多抗病虫型，单抗、双抗及多抗逆型，优质米，特种米（紫、黑、香米等）和综合性状优良的各类优异稻种资源。目前已将湖北纳入全国稻种资源统一编目的１ ７1４份稻种按国家统一规范化要求和标准，繁种精选呈送国家长期库永久保存。
　　２ 湖北省水稻种质资源研究现状
　　２．１ 水稻种质资源研究经费来源渠道及其变迁
　　农作物种质资源研究为公益性工作，自身的经济效益有限。由于种种原因湖北省的种质资源研究有高峰亦有低谷，水稻种质资源研究亦随之起伏。随着中国农业科学院作物品种资源研究所的成立，湖北省也相应在湖北省农业科学院内成立了以品种资源研究为主要工作内容的农业现代化研究所，开始了水稻种质资源研究的选题和立题，“六五”至“七五”为其辉煌时期。在国家有关部委的支持下，和中国农业科学院作物品种资源研究所共同承担了“神农架及三峡地区的农作物种质资源的普查、考察、征集”重大课题（形成的成果获国家科技进步一等奖），水稻作为大宗农作物，为其主要研究内容之一。经过研究人员的努力，成果丰硕。在２０世纪末至２１世纪初，研究经费则相对紧张，有很多工作不能开展，基本的更新繁种的经费有时亦不能得到保证，工作比较艰辛，虽然其间人员有所变动，但是研究骨干一直在坚守阵地。后经湖北省农业科学院民盟支部向民盟湖北省委反映，得到民盟湖北省委的支持，先后向湖北省政协多次就种质资源库的运转状况和湖北省的种质资源研究现状提案呼吁，建议湖北省财政予以经费支持，得到当时的湖北省委书记俞正声同志的及时批示和支持，近年来湖北省财政每年均有300多万元专项经费支持，工作条件得到很大的改善，但水稻作为大宗的粮食作物，水稻种质资源研究具体分配的经费还是非常有限，与其地位和重要性不相符。
　　２．２ 水稻种质资源的研究现状
　　随着研究条件的改善，湖北省农业科学院的水稻种质资源的研究亦渐入佳境，各项工作得到恢复和发展。种质资源创新研究与育种研究紧密结合，稻瘟病资源的筛选评价研究、更新繁种都在有条不紊地进行，但由于受条件限制，工作成单点、不成线、更难形成方面优势，不能形成特色，要想进一步发展，有待有关方面的进一步支持和研究的进一步深入［２］。
　　３ 湖北省水稻种质资源研究近期工作设想
　　湖北省为南北过渡稻区，南方稻区的育成品种大都可在湖北稻区群雄逐鹿，一见高下。过去有广陆矮４号、桂朝２号，前有汕优６３、两优培九，现有扬两优６号等等。湖北稻区的代表性比较广泛，湖北水稻种植是早、中、晚稻兼有，籼、粳稻并存，稻种资源非常丰富。湖北的水稻种质资源的研究要立足湖北，放眼全国；整合资源，突出重点，形成方面优势。
　　３．１ 水稻种质资源的补充征集
　　湖北省自神农架及三峡地区农作物品种资源大规模考察及征集工作结束之后，再没有进行系统、有规模的水稻种质资源征集工作，近十几年来水稻育种工作发展迅速，新的、有特色的育成品种不断出现，有必要尽早着手征集育成及推广品种。征集的原则应为“立足湖北，着眼国内，放眼世界”，征集各种水稻种质资源：常规稻、两系法及三系法杂交亲本资源、其他的特异水稻种质资源。湖北省的征集工作可通过有关行政单位的协助进行集中征集，外省的可通过会议、交换等方法征集，国外的资源如非洲、南美洲等地的资源也可通过相关办法征集。此项工作应尽早进行，由于已有较长时间没有全面收集水稻品种资源，有些可能已遗失，再不进行收集，将造成更多的遗失。对水稻资源研究及育种工作来说，将是不可弥补的损失。
　　３．２ 继续与育种研究紧密协作，挖掘各类育种工作需求的各种基因资源
　　水稻的种质资源工作，与育种工作是紧密相关的。育种工作的需求就是种质资源的研究目标，与育种研究的关系是“从育种中来，再到育种中去”。所谓“从育种中来”，就是种质资源的研究要为育种工作的发展未雨绸缪，要有前瞻性，为育种战略发展的需求服务；“再到育种中去”，就是种质资源研究的新成果、重大的发现要及时与育种研究者分享，及时提供给育种者使用，以期使种质资源新的、重大的发展或成果能带动育种研究的跨越式发展，形成共赢，达到共同为水稻增产、增收服务的目的。目前要继续开展耐热资源筛选和耐纹枯病及抗稻曲病的资源筛选，挖掘各种育种上急需的、有利的基因资源。
　　３．３ 突出重点，争取形成种质资源研究的方面优势
　　随着水稻研究和推广生产的迅猛发展，白叶枯病已降为次要病害，稻瘟病危害重大、每年的防治费用及造成损失巨大，选育抗、耐病品种是最经济、最有效的方法。筛选抗、耐病的稻种资源工作显得尤为重要和迫切。湖北省的稻区独特、资源丰富，整合各方面的资源，有可能在稻瘟病的抗性资源研究方面形成优势。湖北省有关单位经过多年研究积累，在稻瘟病研究的资源材料、研究基础、人才等方面已具备一定优势，另湖北省恩施州农业科学院所处的地区环境独特，并有一个很好的稻瘟病的鉴定基地，是全国性抗稻瘟病鉴定交流的平台，宜昌市农业科学院在此方面亦有特色，如果由湖北省农业科学院牵头，整合各单位的有效资源，突出重点，有可能在稻瘟病的研究、资源的挖掘等方面形成优势。
　　３．４ 编写具有地方特色的湖北省水稻种质资源评价标准
　　为提高资源研究水平、促进水稻育种发展，有必要对不同类型的稻种资源进行规范性描述和评价，突显稻种资源的共性和个性，制定统一、规范的评价标准。在稻种资源的评价标准方面，国内外研究人员已开展了不少研究。国外主要有：１９７５年国际水稻研究所（ＩＲＲＩ）为国际水稻遗传试验项目（ＩＲＴＰ，后改为国际水稻遗传评价网，ＩＮＧＥＲ）制订了一套水稻评价标准（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｒｉｃｅ，简称ＳＥＳ），经３次修订，１９９６年７月由ＩＲＲＩ遗传资源中心发行第四版［３］；国内１９８０年制定了《水稻品种资源观察调查项目及记载标准》（草案），１９８６年进行了修改补充，目前水稻资源数据库的数据基本上按此记载标准进行评价［３］。２００３年国家制定《主要农作物优异种质标准》，其中包括《水稻优异性状标准》。２００６年中国农业出版社出版了《水稻种质资源描述规范和数据标准》［４］、《野生稻种质资源描述规范和数据标准》［５］。它们的编制规范了稻种资源的描述符及其分级标准；规定了稻种资源各描述符的字段名称、类型、长度、小数位、代码等；规定了稻种资源数据采集全过程的质量控制内容和质量控制方法。它们的应用对促进全国稻种资源整合、鉴定评价、共享体系建立和优异种质利用具有很大的作用。但是，已有的水稻种质资源描述规范和数据标准中尚有不足之处：生物学性状描述较多，育种研究者所关心的一些农艺性状描述不够直观，查阅繁琐；尚缺少两系法杂交稻不育系的一些特征特性描述和深入评价的一些性状标准；近年来生产上对水稻抗、耐热要求越来越高，有必要对水稻种质资源的耐热抗高温的标准进行细化等等。因此需要广泛征集种质资源研究者、水稻育种家、水稻生产推广专家的意见，兼顾水稻种质资源研究方向和湖北省水稻育种战略走向，制定出具有湖北本地特色，便于与水稻育种研究者共享的地方水稻种质资源评价标准。
　　
　　参考文献：
　　［１］ 曾左癸． 湖北省水稻品种资源研究２０年的回顾与展望［Ｊ］． 湖北农业科学，２００１，40（１）：５-７．
　　［２］ 余丽琴． 稻种资源的保存、利用现状与对策［Ｊ］．江西农业学报，２００２，１４（１）：４７-５２．
　　［３］ 李小湘，段永红，彭新德，等. 湖南水稻种质资源研究进展与共享对策［Ｊ］．湖南农业科学，２００６（１）：１７－１９．
　　［４］ 韩龙植，魏兴华．水稻种质资源描述规范和数据标准［Ｍ］．北京： 中国农业出版社，２００６．
　　［５］ 陈成斌，潘大建． 野生稻种质资源描述规范和数据标准［Ｍ］．北京：中国农业出版社，２００６．
            
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