西藏農作物種質資源搜集鑒定與評價利用

廖文華，高小麗，尹中江

(西藏自治區農牧科學院農業研究所，西藏 拉薩 850032)

作物種質資源作為生物資源的重要組成部分，是人類社會生存與發展的戰略性資源，是提高農業綜合生產能力，維系國家糧食安全的重要保證，是農業得以持續發展的重要基礎[1]。作物種質資源不僅為人類的衣、食等方面提供原料，為人類的健康提供營養品和藥物，而且為人類幸福生存提供了良好的環境。由此可見，種質資源的搜集保存與鑒定利用是農業生產和發展的基礎。進入新世紀以來，西藏農作物種質資源保存與利用工作取得了長足的進步，無論是保存條件還是鑒定手段都實現了質的飛躍，但仍存在資源保存數量不多、種類少、鑒定不夠深入、資源有效利用率不高等問題。因此，在新時期下，如何彌補和改善資源工作中存在的問題和不足，充分發揮作物種質資源的優勢，助力西藏鄉村振興戰略，是擺在我區資源工作者面前的重要課題。

1 廣泛開展高山高原地區資源的搜集與引進

種質資源是作物育種的物質基礎。在作物品種改良中,獲得高產、優質、抗逆的新品種,總是以豐富的遺傳變異材料為前提的,遺傳變異是任何作物育種工作的先決條件。在不同的品種中,某一特征的遺傳力、選擇強度和遺傳優勢直接影響著遺傳變異的幅度,因此篩選高變異率的材料是非常重要的[2],而豐富的基因庫是這種選擇的先決條件。

青藏高原平均海拔4000 m，是世界最高的高原，有“世界屋脊”和地球的“第三極”之稱，與“第三極”相聯系的主要特征是地勢高亢和氣候高寒。因此，地勢(地形)是影響青藏高原諸多自然條件的首要因素，對于農業生產而言，氣候條件的重要性，不言而喻。對于青藏高原的農業生產來說，海拔高度直接影響著農牧業品種的類型和分布，該地區的農作物品種必須具備較強的抗寒和抗逆性，以適應當地特殊的地理氣候條件。由于受獨特高原性地理氣候條件的限制，絕大多數平原地區的品種資源無法在西藏應用，而本地品種資源由于數量有限，使得遺傳基礎變得狹窄，品種資源的雷同與遺傳基礎的狹窄一直都是影響農作物育種成效的重要原因，西藏農作物新品種選育工作近年來很難實破性的進展，主要原因是優異育種材料匱乏，育種的遺傳基礎狹窄，親本來源單一，特別是優質專用型育種材料、高抗病蟲害和水肥資源高效利用型的育種材料嚴重短缺。

而全球范圍內，除青藏高原以外，位于亞洲的帕米爾高原(平均海拔4000 m)、位于南美洲的玻利維亞高原(平均海拔3800 m)、位于南美洲厄瓜多爾高原(平均海拔3000 m)、位于南極洲的南極冰雪高原(平均海拔2500 m)、位于非洲的埃塞俄比亞高原(平均海拔2200 m)，位于北美洲的墨西哥高原(平均海拔2000 m)、位于亞洲的云貴高原(平均海拔2000 m)、位于亞洲的亞美尼亞高原(平均海拔2000 m)等高原地區平均海拔均在2000 m以上，與西藏的氣候有極大的相似性，均屬于高山高原氣候，其主要特點為低壓缺氧、日照時間長、太陽輻射強、高寒、氣溫低、日較差大、年較差小。根據農業氣候相似理論，引種地與引種源地農業氣候的相似程度越大，引種成功的可能性就越大。搜集和引進這些高原地區的農作物品種資源無論是直接利用還是作為遺傳親本間接利用，其成功率都遠高于其他地區引進的品種資源。因此，積極引進國內外高山高原地區優質品種資源，創新基因，擴大品種資源，通過拓寬遺傳基礎提升育種的質量是西藏農作物育種的必然選擇。

綜上所述，積極開展全球高原地區農作物品種資源的搜集、引進與利用，不斷拓寬西藏農作物遺傳基礎對西藏農作物育種工作迫切而必要。西藏農作物資源保護與開發利用，應著眼于整個青藏高原、喜馬拉雅山區、安第斯山區、高加索山區等高山高原地區，收集和保存適宜在高原高山地區種植的農作物種質資源，重點開展高原青稞資源的收集，不斷豐富西藏高原農作物種質資源的數量與種類，形成以青稞資源為優勢的全球高原種質資源保存和交流中心，為西藏高原地區極端環境的農業生產系統提供豐富的特異種質資源基因庫，為西藏農業生產發展提供物質基礎。

2 深入開展資源的精準鑒定

科學系統的鑒定評價和遺傳多樣性研究是種質資源研究的核心工作內容,是種質資源創新利用的基礎和前提[3]。但由于對現有保存的種質資源缺少系統的鑒定，對資源缺乏深入的研究和了解，限制了種質資源的廣泛應用。致使我國目前作物種質資源利用率僅為3.0 %～5.0 %，有效利用率僅為2.5 %～3.0 %，而西藏由于種質資源鑒定利用起步較晚，資源有效利用率更低，收集的作物種質中在育種上有突出貢獻的種質并不多，從種質資源中發掘新基因很少，尤其是從野生種質中發掘新基因更少，不能滿足和適應現代育種和生產發展的需求。因此開展現有資源的深入鑒定與評價利用，充分了解發揮現有資源的優勢，使其更好地為科研和生產服務任務緊迫，前景廣闊，功在當代，利在千秋。

根據西藏目前研究基礎和條件，西藏農作物種質資源鑒定應從以下幾個方面逐步開展。

2.1 資源的表型鑒定

表型，顧名思義是指作物基因型和環境決定的形狀、結構、大小、顏色等生物體的外在性狀。表型組學是挖掘種質資源利用廣度和深度的有效手段，且不需要很高的軟硬件要求，因此鑒于西藏目前鑒定手段相對落后，實驗室等專業人員缺乏，應深入開展資源的表型鑒定，開展優異資源的挖掘與利用。

2.2 資源的抗性鑒定

西藏由于特殊的地理氣候條件，要求該地區的農作物品種必須具備較強的抗逆性(抗寒、抗旱、抗病蟲等)，因此，充分利用現有實驗室條件，深入開展抗性鑒定，篩選出符合西藏地理氣候特點的優異農作物種質資源供育種和生產利用。

2.3 資源的品質分析與鑒定

隨著農業產業化進程的不斷推進，對作物的品質，尤其是加工品質的要求越來越高，應不斷開展資源的加工品質和營養功能成份的深入檢測與分析，篩選出適合產業化加工的優異品種和資源，為西藏農業產業化提供支撐。

3 大力開展資源的服務和利用

種質資源保存與鑒定的最終目的是資源利用，如何提高資源有效利用率，使其創造更大的社會經濟效益，是資源工作的重中之重。

3.1 種質資源數據庫的建立和完善

完善的種質資源數據庫是資源精準服務的基礎。因此，應首先建立和完善西藏農作物種質資源信息庫，并通過網絡實現信息的開放與共享，搭建起資源與用戶之間的信息平臺，使資源用戶能夠利用共享的信息平臺便捷的查找到所需的資源。

3.2 加強資源的宣傳與服務

“酒香也怕巷子深”資源工作除做好種質資源的搜集、保存和鑒定外，還應通過媒體宣傳、集中示范、現場展示的多種形式，加大對優異資源的推介力度，改以往的被動資源服務為主動上門式資源服務，為區內外有資源需求的科研(育種)單位、加工企業、地方政府以及其它個人和組織及時提供所需的信息，使篩選和創制的優異種質資源能及時的被潛在的資源用戶認識和了解，使其盡快地發揮應有的社會經濟效益。