湖南省农作物种质资源收集保护和创新利用进展

根据湖南省第一次(1956-1957年)和第二次(1979-1983年)全国农作物种质资源调查、收集及研究利用的工作开展情况,总结了湖南省种质资源保护和利用的现状及取得的成果,特别是水稻、油菜、辣椒、茶叶等在资源创新利用上取得了优异成绩;分析了湖南省农作物种质资源保护仍存在地方品种资源日益减少、资源收集困难、农作物种质资源保存体系不够完善、资源专业团队缺乏、资源利用率低等限制本地区农作物种质资源创新利用的问题。提出了以"第三次全国农作物种质资源普查与收集行动"为契机,建立完善的种质资源保护体系、精准评价体系及共享共用机制等促进农作物种质资源保存与利用工作良性循环的建议。     

广西十万大山农作物种质资源调查收集及多样性分析

广西十万大山是重要的生物多样性富集地,研究广西十万大山农作物种质资源多样性,对保护当地重要农作物种质资源和挖掘优良基因具有十分重要的意义。本研究以"第三次全国农作物种质资源普查与收集行动"收集的各类种质资源为对象,整理和分析十万大山农作物种质资源的种类、分布及其多样性。结果表明:在十万大山收集的181份农作物种质资源中,包括粮食作物78份、经济作物53份、蔬菜39份、果树11份,隶属于22科39属44种;按种质类型包括地方品种资源146份、野生资源35份。针对广西十万大山受产业发展不平衡和现代农作物种植结构调整的影响,导致农作物种质资源急剧减少、许多优异种质资源濒临消失的现状,建议实施异位保存和原生境保护相结合的策略,并通过加快资源鉴定评价与开发利用,促进当地优异种质资源在乡村振兴和经济建设中的可持续利用。     

国家农作物种质资源平台的建立和应用

农作物种质资源是生物多样性的重要组成部分, 是作物育种和农业生产的物质基础。长期以来, 我国农作物种质资源标准不统一、资源保存相对分散、信息网络设施薄弱, 制约了农作物种质资源的共享利用。本文提出了国家农作物种质资源平台的概念和架构, 它是一个虚拟式的农作物种质资源机构, 由国家长期种质库、国家复份种质库、国家中期种质库、国家种质圃和国家种质信息中心组成。阐述了农作物种质资源技术规范体系构建的原则和方法, 建立了由110种作物的描述规范、数据规范和数据质量控制规范组成的技术规范体系。提出了以信息共享带动实物共享的思路、方法和途径, 建成了拥有39万份种质信息的国家农作物种质资源数据库和中国作物种质资源信息网(http://www.cgris.net/)。创建了日常性服务、展示性服务、针对性服务、需求性服务和引导性服务等5种农作物种质资源服务模式, 有效解决了农作物种质资源共享利用的难题。     

山东省沿海地区农作物种质资源调查与分析

2008年至2011年对分布在山东省沿海地区34个县（市、区）82个乡（镇）132个行政村的农作物种质资源进行了调查,共收集粮食作物、经济作物、蔬菜、果树地方品种及野生资源材料848份,分属15科39属54种。本文对调查地区农作物种质资源现状、消长情况及原因和调查、收集到的资源种类及其利用价值进行了分析,并对山东省沿海地区农作物种质资源的保护、开发和利用进行了讨论。     

山西省干旱地区农作物种质资源普查与分析

本研究对山西省干旱地区右玉县、阳曲县、隰县、临县、石楼县、繁峙县、灵丘县、五台县、浑源县、武乡县、五寨县和兴县12个县的农作物种质资源进行了普查和数据分析。通过查阅文献和实地调查相结合的方法,完成了12个县农作物种质资源普查表的编制,分析了1981年到2010年30年来普查县气候及植被变化趋势,并阐述了普查县大宗农作物种植面积、产量和大面积种植品种的变化情况,在此基础上提出了农作物种质资源保护面临的问题及对策建议。研究结果为干旱地区农作物种质资源的保护、研究和利用提供了参考。     

新疆若羌县与且末县抗逆农作物种质资源调查

若羌县、且末县地处塔克拉玛干沙漠南缘,是新疆干旱半干旱生态区的典型代表,境内生态类型多样,气候干旱少雨、土壤次生盐渍化重,至今仍存在有一定规模的传统农业耕作模式,保留着丰富多样的抗逆农作物种质资源。本研究在农作物种质资源普查基础上,分析了两县的社会经济发展、农业生产及种植结构调整的演变规律;调查收集抗逆种质资源121份,隶属11科28属34种,分析评价了部分作物种质资源的抗逆性,以及与当地的生态条件、农业生产模式和百姓生活习惯的内在联系,探讨了主要农作物品种演替的阶段性变化,讨论了新疆干旱区抗逆农作物种质资源的收集、保护和利用问题。     

甘肃省干旱地区抗逆农作物种质资源调查与分析

调查、收集甘肃省干旱地区抗逆农作物种质资源,为甘肃抗逆农作物种质资源保护、研究、利用提供基础材料。2011～2013年采用查阅文献、访问和实地调查相结合的方法,对分布在甘肃干旱地区18个县(市、区)、48个乡(镇)、81个行政村的抗逆农作物种质资源的保存及利用现状进行了调查,并对种质进行了收集。共收集到粮食作物、经济作物、蔬菜及野生资源材料845份,分属16科46属62种,其中抗旱种质27份,耐盐碱种质4份,高抗锈病种质14份。 本文对调查地区抗逆农作物种质资源现状、消长情况及原因和调查、收集到的资源种类及其利用价值进行了分析,并对甘肃省干旱地区抗逆农作物种质资源的保护、开发和利用进行了讨论。     

广西玉米种质资源系统调查与收集

"第三次全国农作物种质资源普查与收集行动"广西项目组从2015年11月至2018年7月,采用访问和实地调查相结合的方法,对广西53个县(区)、71个乡(镇)、190个村(屯)的农作物种质资源现状及利用情况进行了系统调查,并对种质资源进行了收集,共收集和征集玉米地方品种资源308份,鉴定评价玉米资源270份。对收集的玉米资源分布特点进行分析,结果表明广西玉米地方品种主要分布于桂西北和桂北地区,桂东和桂东南分布较少。凌云、乐业、田林、凤山、东兰5县最集中。垂直分布结果显示:玉米地方品种分布最集中的区域为海拔400～800 m的中高海拔山区,占收集总数的39.6%。农艺性状初步鉴定结果:收集的玉米资源数量最多的是糯玉米,籽粒颜色最多的是白粒。鉴定评价获得墨白玉米、九节黄、珍珠糯玉米、忻城白糯、隆安爆玉米和天等爆玉米等6份玉米资源,分别在抗病虫、抗逆、品质等方面有优良的表现,对种质改良,选育高产、优质、广适的新品种有较高的利用价值。本文对收集到的玉米资源种类及利用价值进行了评价,对调查地区玉米地方品种现状、消长情况及原因进行了分析,并对广西玉米地方品种保护和开发利用进行了讨论,为广西玉米种质资源的发掘和创新利用提供参考依据。     

陕西省旱区抗逆农作物地方种质资源调查与分析

为了收集、保存和了解陕西省旱区植物种质资源现状,对渭北旱塬和陕北地区的长武、蒲城、安塞、定边、靖边、府谷和神木等7县下辖的21个乡的63个村的农作物地方种质资源进行了系统调查、收集,共收集到农作物地方种质资源1049份。其中,粮食作物及其野生种质资源617份,果树种质资源25份,蔬菜种质资源250份,经济作物地方种质资源共157份,隶属于19科、44属、56种,其中,禾本科和豆科的属和种所占比例最多,分别为9属9种和4属11种。通过对陕西省旱区抗逆农作物种质资源利用现状进行调查和分析,对这些种质资源有效保护和利用提出建议。     

上海农作物种质资源数据库的设计和构建

随着农作物种质资源数量的不断增加,种质资源交流的日益频繁以及种质资源利用的逐步深入,农作物种质资源数据库的建设对农作物的应用研究和基础性研究至关重要。上海市农业生物基因中心借助于本中心保存的近21万份种质资源的信息,开发了一套上海农作物种质资源数据库,本文主要阐述了该数据库设计和构建的目的、原则和数据库的架构、运行环境以及主要功能模块。上海农作物种质资源数据库采用了B/S结构,平台系统利用多层逻辑架构实现了对农作物种质资源数据信息的收集、存储、查询、统计分析等功能。外部用户通过浏览器即可访问平台系统,浏览查询种质资源信息。内部管理员可使用平台的受限功能,需要认证成功后才可使用后台管理功能,实现对整个平台数据的管理。注册用户还可通过基因资源数据库提交引种申请,管理员结合管理信息系统实现对外供种全流程的网络化,借此可提高工作效率,增加工作流程的透明度。     

抗TMV烟草种质资源材料的筛选和综合评价

为筛选出可提供抗病育种选择使用的抗TMV烟草种质资源,2001-2003年对471个烟草品种资源进行抗性鉴定,并把这些资源对TMV的抗病性进行分类,初步筛选出抗病品种67个,中抗品种183个.2003年还进行了抗病植株的田间筛选,对抗性较好的品种进行综合评价和留种,并推荐用于烟草新品种选育.     

抗虫基因研究及在芸薹属作物上的应用

芸薹属作物属十字花科,包括多种重要的蔬菜和油料作物。该类作物易受病虫害侵袭,造成品质和产量严重受损。化学方法防治害虫不仅破坏环境而且费用昂贵,所以培育抗虫品种成为既经济又环保的措施之一。但由于目前抗虫资源匮乏,难以通过常规育种培育出抗虫的品种,植物基因工程技术的应用,能加快育种进程,提高育种效率。简要介绍近年来抗虫基因的发掘及其在芸薹属中的应用进展。     

国际水稻遗传评价圃资源在广东的试验和评价利用

2001-2005年广东省农业科学院植物保护研究所、水稻研究所参加6个国际水稻遗传评价试验圃（INGER）,包括国际褐稻虱圃、稻瘿蚊圃、稻瘟病圃、白叶枯病圃、灌溉稻观察圃和靓粒香稻圃,引进水稻种质资源1778份,经鉴定试验和田间评价试验,评选出一批适合广东的抗病虫或具丰产潜能的优质种质。这些种质资源在我省水稻抗病虫性研究和抗病虫育种中得到广泛应用,2001-2005年用4个INGER材料培育出9个优质丰产抗病虫品种,合计应用面积25万hm^2。这些品种组合控制了广东水稻病虫褐稻虱、稻瘟病、白叶枯病的灾害性发生,具有重要的经济效益和生态效应。目前,广东省农业科学院植物保护研究所和水稻研究所分别保留了200多份和5000多份可进一步利用的水稻种质材料。通过INGER试验引进的水稻种质资源对丰富广东水稻育种的遗传背景,提高广东省水稻抗病虫性研究和抗病虫育种水平以及种质研究利用水平具有重要意义。     

黑龙江省高粱种质抗丝黑穗病、靶斑病、高梁蚜和亚洲玉米螟鉴定

对黑龙江省种植的114份高粱种质资源进行丝黑穗病、靶斑病、高粱蚜及亚洲玉米螟病虫害鉴定,筛选出抗丝黑穗病材料6份、抗靶斑病材料7份、抗高粱蚜材料3份及1份高抗亚洲玉米螟材料。这些抗病虫材料可为今后进行种质创新及杂交种选育提供理论和实用价值。     

野生稻有利基因的发掘和利用

摘要: 野生稻作为栽培稻的野生亲缘种, 具有许多优良的性状和有利基因, 是栽培稻品种进一步改良的天然遗传种质资源库。其中, 野生稻对病虫害的抗性、对各种逆境的耐受性以及胞质雄性不育等, 已广泛应用于现代栽培稻的育种改良。文章综述了野生稻种质资源的有利性状及相应控制基因的发掘, 探讨了其在今后水稻育种中的应用潜力。     

Reprint of: Biological control of rice insect pests in China

Rice is one of the most important food crops in the world. China has the second largest area of the rice growing in the world and the highest yield of rice produced. Infestation by insect pests, especially rice planthoppers, stem borers and leaf folders, is always a serious challenge to rice production in China. Current methods for controlling insect pests in China mainly include good farming practices, biological control, breeding and growing resistant varieties, and the use of chemical insecticides. However, for farmers, the favorite method for insect pest control is still the application of chemical insecticide, which not only causes severe environmental pollution and the resurgence of herbivores but also reduces populations of the natural enemies of herbivores. To control insect pests safely, effectively and sustainably, strategies encouraging biological control are currently demanded. Here we review the progress that has been made in the development and implementation of biological controls for rice in China since the 1970s. Such progress includes the species identification of the natural enemies of rice insect pests, the characterization of their biology, and the integration of biological controls in integrated pest management. To develop effective ecological engineering programs whose aim is to implement conservation biological controls, further research, including the evaluation of the roles of plants in non-crop habitats in conservation biological controls, volatiles in enhancing efficiency of natural enemies and natural enemies in manipulating insect pests, and education to increase farmers’ knowledge of biological controls, is proposed.     

高粱抗蚜研究进展

高粱(Sorghum bicolour)是世界上最重要的粮食、饲料、酿造和能源作物之一, 也是C₄植物研究的模式植物。蚜虫是农业生产上的重要害虫, 几乎危害所有的栽培作物。危害高粱的蚜虫主要包括高粱蚜(Melanaphis sacchari)、麦二叉蚜(Schizaphis graminum)和玉米蚜(Rhopalosiphum maidis)。高粱的抗蚜资源尚不丰富且缺乏深入系统的研究。目前研究较多的是麦二叉蚜的抗性遗传方面, 已定位20个抗性QTLs, 单一QTL对抗性差异贡献率最高可达80.3%, 对高粱蚜和玉米蚜的研究尚需进一步加强。高粱的理化特性与其抗蚜性能相关, 故可与育种实践相结合。高粱和蚜虫(Acyrthosiphon pisum)的全基因组测序工作已经完成, 这将有助于蚜虫-植物间的相互作用关系及植物对蚜虫的抗性机制研究。目前已克隆到2个抗蚜基因, 且多个抗蚜基因(位点)已被定位在染色体上。该文重点综述了上述研究成果并对高粱抗蚜的研究前景进行了展望。     

Genetic approaches to sustainable pest management in sugar beet (Beta vulgaris)

Sugar beet (Beta vulgaris) is an important arable crop, traditionally used for sugar extraction, but more recently, for biofuel production. A wide range of pests, including beet cyst nematode (Heterodera schachtii), root‐knot nematodes (Meloidogyne spp.), green peach aphids (Myzus persicae) and beet root maggot (Tetanops myopaeformis), infest the roots or leaves of sugar beet, which leads to yield loss directly or through transmission of beet pathogens such as viruses. Conventional pest control approaches based on chemical application have led to high economic costs. Development of pest‐resistant sugar beet varieties could play an important role towards sustainable crop production while minimising environmental impact. Intensive Beta germplasm screening has been fruitful, and genetic lines resistant to nematodes, aphids and root maggot have been identified and integrated into sugar beet breeding programmes. A small number of genes responding to pest attack have been cloned from sugar beet and wild Beta species. This trend will continue towards a detailed understanding of the molecular mechanism of insect–host plant interactions and host resistance. Molecular biotechnological techniques have shown promise in developing transgenic pest resistance varieties at an accelerated speed with high accuracy. The use of transgenic technology is discussed with regard to biodiversity and food safety.