国家棉花种质中期库(安阳)

<正>国家棉花种质中期库依托于中国农业科学院棉花研究所,1979年始建,目前所用种质库为2001年重建,2002年投入使用,库房面积50m~2,库容1万份,2011年6月又建成一座集干燥、冷藏于一体的现代化种质库,库房面积300m~2,库容4万-5万份,2012年开始投入使用。中期库库温为0℃±2℃,相对湿度50%±7%,种子可安全保存15年。目前棉花种质资源中期库有专职研究人员8人,其中研究员1人、副研2人。国家棉花中期库根据国家整体需求,负责收集国内外棉花种质资源、经整理、鉴定评价、繁殖更新、入库保存和向全国棉花育种、生产等单位分发利用。截至2013年11月,国家棉花种质中期库共保存来自世界53个产棉国棉花种质资源9682份,其中陆地棉8282份、海岛棉836份、亚洲棉546份、草棉19份。近5年发放种质12634份次。     

中国野生稻资源考察、鉴定和保存概况

本综述了我国野生稻种质资源的考察收集、农艺性状鉴定、编目、繁种、入库保存等情况。到目前为止,我国收集了野生稻种资源近万份,编目7324份,种子入国家种质库长期保存5599份,种茎进国家野生稻圃长期保存8933份,显示出我国野生稻资源丰富的遗传多样性,并得到较完善的保存。介绍了鉴定选出的一批具有优良性状的种质资源。作还提出加强野生稻资源保护和研究的6点建议。     

国家种质库

国家种质库是全国作物种质资源长期保存与研究中心,于1986年10月在中国农业科学院落成,隶属于中国农业科学院作物科学研究所。该库的总建筑面积为3200m~2,由试验区、种子处理操作区、贮藏区三部分组成。贮藏区建有两间长期贮藏冷库,面积为300m~2,其保存容量40万份。种子贮藏条件为:温度-18℃     

三种保存条件下水稻和小麦种质资源安全保存期的分析

种子从入库保存至其发芽率降至更新发芽率标准的贮藏时间即为种质的安全保存期。在低温种质库以及室温等条件下,还未见有种质安全保存期的文献报道。本研究以水稻和小麦种子为例,分析了在国家长期库、广西中期库以及不同气候区室温保存的生活力监测数据,以了解种质安全保存期。结果表明,在国家长期库保存20~22年的3500份水稻和3279份小麦种子的生活力仍保持在较高水平;99%以上的水稻种子和96%以上的小麦种子在长期库的安全保存期超过20年。中期库保存17~19年的801份水稻种子中,有96%以上种子的安全保存期超过17年。水稻和小麦种子在6个气候区室温保存的监测结果显示,北方低温地区保存效果普遍好于南方高温地区,北方低温地区适宜含水量种子的安全保存期超过14年,可达中期保存要求。分析发现种子的安全保存期不仅与保存温度、种子含水量等保存条件有关,还与种子的初始质量、品种类型等诸多因素有关。     

国家种质多年生牧草圃

<正>国家种质多年生牧草圃,设立在中国农业科学院草原研究所农牧交错区试验示范基地,位于呼和浩特市西南约30 km的土默特左旗沙尔沁乡。1986年在国家"七五"科技攻关"牧草、饲料作物种质保存技术研究及中期库建立"课题的支持下建立,占地面积1.67 hm2。"十五"以后,多年生牧草圃被纳入到国家种质资源保存体系。2005年多年生牧草圃进行了改扩建项目,项目经费150万元,使资源保存基础设施条件得到了改进和提高。改扩建后牧草圃总面积2.67hm2,其中保存区面积2.00 hm2,繁殖更新区面积0.67 hm2。牧草保存区可保存1000余份种质资源,由禾本科     

中国大豆（Glycine max）品种资源保存与更新状况分析

大豆在中国已有5000多年的栽培历史。至2000年底,中国已经保存国内外25144份栽培大豆资源,是世界上保存栽培大豆品种数量最多的国家。本文针对大豆品种资源在国家中期库保存的种子数量少、种子生活力差和特性鉴定内容有限的现状,提出更新与鉴定、研究和应用相结合的策略以及在保证种质安全性、品种特性和田间试验准确性方面采取必要的技术措施,以确保种质的安全更新。     

中国大豆(Glycine max)品种资源保存与更新状况分析

大豆在中国已有5000多年的栽培历史.至2000年底,中国已经保存国内外25144份栽培大豆资源,是世界上保存栽培大豆品种数量最多的国家.本文针对大豆品种资源在国家中期库保存的种子数量少、种子生活力差和特性鉴定内容有限的现状,提出更新与鉴定、研究和应用相结合的策略以及在保证种质安全性、品种特性和田间试验准确性方面采取必要的技术措施,以确保种质的安全更新.     

国家种质库种子干燥处理技术的建立与应用

降低入库种子的含水量,是维持种质长期安全贮藏的重要保证。经过近20年的不断摸索和改进,国家种质库已建立起一套有效的种子干燥处理技术系统,完成了33万余份种质的干燥处理任务。本介绍了该系统的设备组成、作物种子适宜的干燥温度、相对湿度、处理时间以及应用情况。     

首部作物种质资源安全保存专著《作物种质资源安全保存原理与技术》正式出版

作物种质资源的安全保存是其有效利用的前提,安全保存需要确保维持种质高生活力和遗传完整性。国家农作物种质资源种质库圃已经收集保存超过51万份作物种质资源,此外各省、研究机构、育种单位也保存有大量作物种质资源。然而入库圃保存并不是一劳永逸的,种质库保存的资源会面临因活力下降而丧失的风险,种质圃保存的资源易遭受自然灾害和生境恶化等威胁,也存在丧失的风险。     

国家库贮藏20年以上种子生活力与田间出苗率监测

对34种作物1.4万多份的国家库贮存种子进行了生活力监测,结果表明,贮存20年后,92.9%被监测种子的发芽率仍保持在85%以上,但有155份种子（占被监测份数的1.1%）出现了明显的下降（发芽率从80%以上降至70%以下）。发芽率显著下降的作物包括蚕豆、红小豆、黄麻、蓖麻、甜菜、西瓜、烟草、牧草。小麦等8种作物2078份种子的田间出苗率调查表明,所有种质均有出苗,但有8份种质的出苗率低于10%。出苗率与入库初始平均发芽率存在差别,平均出苗率最高的作物为普通菜豆86.2%,比该批入库初始发芽率平均值低9.3%;平均出苗率最低作物为谷子39.2%,比该批种子的入库初始发芽率平均值低51.3%。总体而言,国家库内保存的作物种子中,多数可安全保存20年以上,尤其是水稻等禾谷类作物种子,但对于蚕豆、红小豆等平均监测发芽率出现显著下降的作物种子需要增加监测频率,以确保种子的长期安全保存。     

中国黍稷种质资源研究与利用

历时22年,从全国23省(区)搜集黍稷种质资源8515份,并进行了16项农艺性状鉴定,编写中国黍稷品种资源目录,繁种入国家长期库贮存.对其中6000余份种质资源进行了蛋白质、脂肪、赖氨酸分析,耐盐鉴定和抗黑穗病鉴定,筛选出一批单一性状突出和综合性状优良的优异资源,有5份直接提供生产利用,其中3份被农业部评为1级和2级优异种质资源,在全国大面积推广种植.优异种质资源提供育种单位利用后在全国培育出43个优良品种,成为当地的主干品种,取得明显的经济和社会效益.     

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。     

小麦地方品种繁殖更新过程中的遗传多样性变化分析

采用分别保存于长期库及中期库的3个小麦地方品种的6份材料,进行了9项农艺性状及35个与农艺性状相关的微卫星标记检测,每份材料选取30个单株进行遗传多样性与遗传结构分析。结果表明:(1)更新前,3个小麦地方品种均为遗传异质性群体,在SSR位点上的异质度分别为57.14%、48.57%和5.71%。(2)在农艺性状表现上,只有温泉小麦3在株高和穗粒数上更新后比更新前显著增加,其他材料无显著差异。(3)在SSR位点多态性表现上,3个品种在更新后均发生了遗传多样性变化,8个与粒重、产量、生育期性状相关位点存在等位位点丢失现象,其中2个与粒重、生育期相关位点频率变化显著。(4)综合农艺性状调查与SSR分子标记检测结果发现,3个品种更新前后在多样性指数上无显著差异,遗传分化系数Gst分别为0.0269、0.0324和0.0380,即更新前后遗传差异分别为2.69%、3.24%和3.80%。上述结果建议,经繁殖更新的小麦种质资源能够比较完好地保持其遗传多样性和遗传结构。对于遗传异质性小麦地方品种在繁殖更新后存在遗传多样性丢失的危险,为了保证更新前后的遗传完整性,建议在繁殖更新过程中每个品种至少应保持300个单株的群体。     

阿根廷作物种质资源考察

阿根廷是南美洲第二大国家,是世界重要的粮食生产大国之一。主要种植作物有大豆、玉米、小麦、水稻、向日葵、花生、棉花等。阿根延作物种质资源统一由阿根廷国家农业技术研究院（INTA）进行管理,全国生物资源设有首席项目协调员,统一管理和协调全国的生物资源收集、保存、评价鉴定、研究与交换等项目工作。下设动物资源协调员、植物资源协调员和微生物资源协调员。阿根廷有作物种质资源保存长期库1个,中期库9个,收集品库8个。长期库设在INTA生物资源所,中期库和收集品库分别设在INTA所属的全国各地的研究所和试验站。保存有玉米、牧草、向日葵、花生、高粱等29040份作物种质资源。     

中国花生核心种质的建立

以中国花生种质资源数据库中记录的6390份花生资源为材料,以其基本数据、特征数据和评价数据为信息,采用分层、层内分组聚类以及随机取样与必选资源相结合的方法,构建了由576份资源组成的花生核心种质,占基础收集品的9.01%。对核心种质的植物学类型组成和遗传多样性指数的分析,以及对各性状特征值、符合率和包含的主要抗病资源抗性等级及重要农艺性状资源的检测结果表明,本研究建立的核心种质是有效的。基础收集品中各种性状的遗传变异在核心种质中均存在,所用15个性状的各种特征值符合率均在90%以上,其中绝大部分性状的符合率达96%以上。     

中国花生核心种质的建立

以中国花生种质资源数据库中记录的6390份花生资源为材料,以其基本数据、特征数据和评价数据为信息,采用分层、层内分组聚类以及随机取样与必选资源相结合的方法,构建了由576份资源组成的花生核心种质,占基础收集品的9.01%。对核心种质的植物学类型组成和遗传多样性指数的分析,以及对各性状特征值、符合率和包含的主要抗病资源抗性等级及重要农艺性状资源的检测结果表明,本研究建立的核心种质是有效的。基础收集品中各种性状的遗传变异在核心种质中均存在,所用15个性状的各种特征值符合率均在90%以上,其中绝大部分性状的符合率达96%以上。     

Genetic differentiation in relation to seed weights in wild soybean species (Glycine soja Sieb. & Zucc.)

Seed weight is one of the most important botanical and phylogenetic characteristics. The study objective was to understand whether there is genetic difference in different seed weights of wild soybean (Glycine soja Sieb. & Zucc.). A total of 563 wild soybean samples, which belonged separately to genebank germplasm accessions (220 samples), one regional population samples (293 plants) and one natural population (150 plants), were analyzed using microsatellite markers. Of four size classes, the smallest seed size type had the highest coefficient of variation in seed weight; small and large seed types had relatively great genetic differences. In the national genebank germplasm accessions, genetic diversity gradually decreased from quantitatively dominant small and middling seed types to less frequent large seed types. In the regional and natural populations, generally, small to middling seed sizes had higher genetic diversity than the smallest and larger seed sizes. Cluster analysis revealed genetic differences in seed size traits. The semi-wild type (Glycine gracilis Skvortzow) was the most genetically differentiated from other seed sizes. However, it was also clearly shown that the phylogenic genetic differentiation among seed sizes was less than the genetic differentiation among geographical habitat populations in the wild soybean species.     

Indian Plant Germplasm on the Global Platter: An Analysis

Food security is a global concern amongst scientists, researchers and policy makers. No country is self-sufficient to address food security issues independently as almost all countries are inter-dependent for availability of plant genetic resources (PGR) in their national crop improvement programmes. Consultative Group of International Agricultural Research (CGIAR; in short CG) centres play an important role in conserving and distributing PGR through their genebanks. CG genebanks assembled the germplasm through collecting missions and acquisition the same from national genebanks of other countries. Using the Genesys Global Portal on Plant Genetic Resources, the World Information and Early Warning System (WIEWS) on Plant Genetic Resources for Food and Agriculture and other relevant databases, we analysed the conservation status of Indian-origin PGR accessions (both cultivated and wild forms possessed by India) in CG genebanks and other national genebanks, including the United States Department of Agriculture (USDA) genebanks, which can be considered as an indicator of Indian contribution to the global germplasm collection. A total of 28,027,770 accessions are being conserved world-wide by 446 organizations represented in Genesys; of these, 3.78% (100,607) are Indian-origin accessions. Similarly, 62,920 Indian-origin accessions (8.73%) have been conserved in CG genebanks which are accessible to the global research community for utilization in their respective crop improvement programmes. A total of 60 genebanks including 11 CG genebanks have deposited 824,625 accessions of PGR in the Svalbard Global Seed Vault (SGSV) as safety duplicates; the average number of accessions deposited by each genebank is 13,744, and amongst them there are 66,339 Indian-origin accessions. In principle, India has contributed 4.85 times the number of germplasm accessions to SGSV, in comparison to the mean value (13,744) of any individual genebank including CG genebanks. More importantly, about 50% of the Indian-origin accessions deposited in SGSV are traditional varieties or landraces with defined traits which form the backbone of any crop gene pool. This paper is also attempting to correlate the global data on Indian-origin germplasm with the national germplasm export profile. The analysis from this paper is discussed with the perspective of possible implications in the access and benefit sharing regime of both the International Treaty on Plant Genetic Resources for Food and Agriculture and the newly enforced Nagoya Protocol under the Convention on Biological Diversity.     

世界特种油料种质资源保存概况

为加强特种油料种质资源的收集保存,更好地为育种研究利用提供服务,本文阐述了特种油料种质资源在我国及世界上重点国家的保存情况.美国、印度、欧盟、中国等13个国家共保存向日葵、红花、亚麻(含纤用)、蓖麻及苏子等特种油料种质资源约9万份,其中亚麻30000多份,向日葵21800多份,红花15000多份,蓖麻约5000多份,苏子近900份.欧盟、美国、俄罗斯和加拿大是亚麻资源的主要保存国家(地区);向日葵资源主要集中在美国、欧盟和中国;红花种质主要分布在印度、美国、中国和俄罗斯;蓖麻种质以中国、美国和印度居多.比较这些国家所拥有的特种油料种质资源数量,美国位居第一,保存数量最多,超过22000份;印度其次;欧盟、中国和俄罗斯居中.中国保存特油作物种质资源(蓖麻、向日葵、红花、苏子)8400余份,其中21%为国外种质,国内种质主要来源于湖北省、华北、东北、西北和西南地区.本文为我国特种油料种质资源的引进、收集保存提出了建议.     

Preservation of plant genetic resources in the biotechnology era

Thousands of years ago humans began domesticating crops as a food source. Among the wild germplasm available, they selected those that were best adapted for cultivation and utilization. Although wild ancestors have continued to persist in regions where domestication took place, there is a permanent risk of loss of the genetic variability of cultivated plants and their wild relatives in response to changing environmental conditions and cultural practices. Recognizing this danger, plant ex situ genebank collections were created since the beginning of the last century. World-wide, more than 6 million accessions have been accumulated including the German ex situ genebank in Gatersleben, one of the four largest global collections, housing 150,000 accessions belonging to 890 genera and 3032 species. This review summarizes the ex situ plant genetic resources conservation behavior with a special emphasis on German activities. Strategies for maintenance and management of germplasm collections are reviewed, considering modern biotechnologies (in vitro and cryo preservation). General aspects on genetic diversity and integrity are discussed.