山西省棉花品種資源現(xiàn)狀、問題及對策

孫振綱 ，陳耕 ，王嬌娟 ，李永山 ，謝鵬

（1.山西省農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所，山西 運城 044000；2.臨猗縣農(nóng)業(yè)種子管理站，山西 臨猗 044100）

棉花種質(zhì)資源是培育高產(chǎn)、抗逆、優(yōu)質(zhì)棉花新品種最重要的基礎材料。實踐證明，優(yōu)異的種質(zhì)資源對育種水平的提高和突破非常重要[1]。我國自20世紀50年代開始陸續(xù)從國外引進了岱字棉、斯字棉等陸地棉資源后，不只直接用于生產(chǎn)，而且從中篩選出了52-128，57-618等一系列抗病優(yōu)質(zhì)新品種，徹底改變了傳統(tǒng)亞洲棉低產(chǎn)、質(zhì)差的局面，極大地豐富了棉花種質(zhì)內(nèi)涵，提高了我國棉花單產(chǎn)和品質(zhì)。山西省地處黃土高原干旱半干旱地區(qū)，地理地貌獨特，棉花種質(zhì)資源極其豐富多樣，特別是對棉花抗旱及抗逆性的形成和鑒定具有得天獨厚的地理環(huán)境優(yōu)勢[2]，早在20世紀70年代就被國家農(nóng)業(yè)部確定為全國棉花品種資源保存利用中心之一[3-4]，負責黃河流域陜西、山西、河南、河北等省份的棉花種質(zhì)資源征集、保存和利用等研究工作。

1 山西棉花品種資源現(xiàn)狀

1.1 保存數(shù)量、類型及地點

山西省南北狹長，地貌多變，氣候差異較大，形成了棉花生產(chǎn)的3大生態(tài)類型，即忻定盆地、晉中盆地北部及部分丘陵地帶為特早熟棉區(qū)；晉中盆地中南部、臨汾盆地及上黨盆地為中早熟棉區(qū)；運城盆地及沿黃河區(qū)域為中熟棉區(qū)[3]。由于其獨特的生態(tài)環(huán)境，形成了山西省棉花資源的多樣性及典型性。目前，山西省共保存棉花品種資源材料2000 多份，包括陸地棉、亞洲棉、海島棉及少量棉屬野生種和遠緣雜交后代。這些材料主要保存在山西省農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所，其次在山西省農(nóng)業(yè)科學院品種資源研究所和作物科學研究所，在山西農(nóng)業(yè)大學等單位也有少量保存。

1.2 研究人員

棉花是國民經(jīng)濟不可缺少的生活物資和戰(zhàn)略物資，但由于山西省是雜糧作物主產(chǎn)區(qū)，政府對棉花生產(chǎn)的支持力度和政策補貼不夠，棉花生產(chǎn)出現(xiàn)逐年萎縮現(xiàn)象，已由最鼎盛的多于28萬hm2減少到現(xiàn)在的不足6萬hm2。品種資源專業(yè)研究人員也出現(xiàn)脫離隊伍或兼項工作。據(jù)了解，目前山西省從事棉花資源研究的專業(yè)技術人員僅有2人。

1.3 儲藏庫面積及儲藏設施

山西省農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所很早就成立了棉花品種資源研究課題組，并承擔過國家、農(nóng)業(yè)部、省級的黃河流域棉花資源征集、保存和利用研究工作。20世紀80年代山西省農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所建設儲藏庫105 m2，并有儲藏柜及些許磨砂廣口瓶等儲藏設備，屬常溫保存。山西省農(nóng)業(yè)科學院品種資源研究所有300m2的綜合低溫保存庫，但由于遠離山西棉花研究中心，保存的棉花資源材料并不多。

1.4 試驗田面積及鑒定設施

山西省每年用于棉花品種資源保存和研究的試驗田大約有2 hm2，并有少量遠緣野生材料保存在溫室。山西省農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所中心實驗室可進行初級抗蟲鑒定，并有枯、黃萎病圃進行抗病鑒定，但抗旱和耐鹽堿鑒定設施還不配套。

2 山西棉花品種資源存在的問題

2.1 資源類型不健全，新奇材料少

據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，山西省現(xiàn)有棉花品種資源材料約2776 份，其中，陸地棉2667 份，海島棉48份，亞洲棉53份，遠緣材料8份（另有彩色棉種15份），但原有3份草棉棉種已失去活力，并有部分遠緣雜交后代由于各種原因發(fā)芽能力降低，出苗很困難。目前保存的具有鮮明特色、新奇的資源材料比較稀少。

2.2 經(jīng)費短缺，研究人員少

2004年國家棉花政策調(diào)整，山西省棉花資源征集、保存和利用研究的試驗經(jīng)費也中斷供給，使資源科研工作陷入絕境，正常的田間自交、雜交、鑒定、室內(nèi)考種、品質(zhì)測定等一系列工作無法開展，更不要說出外征集新資源。目前，已有51份資源材料永久消失，許多材料純度也迅速下降，專業(yè)研究人員也由4人減少到2人。再要進行大量資源征集、詳細分類保存和充分利用資源再創(chuàng)造新種質(zhì)的系統(tǒng)研究，試驗經(jīng)費和工作人員嚴重不足。

2.3 分類不細，純度差，信息量少

種質(zhì)資源征集、分類、保存的最終目的是要把這些材料應用于育種工作和生產(chǎn)實踐中，這樣才能起到應有的作用。但目前資源材料分類不夠詳細，系譜不清或不準，材料保純工作滯后，整齊度較差，材料性狀、品質(zhì)等信息量較少，給育種和生物技術研究利用造成一定困難。

2.4 保存設施不合理，保存模式少

山西省農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所經(jīng)過9 a在常溫條件下對棉花種子不同保存方法的試驗，結(jié)果（表1）表明，廣口瓶保存效果最好，紙袋保存方法最差，塑料袋和鋁盒保存結(jié)果相近。目前，山西省農(nóng)科院棉花研究所2000 多份資源材料只有將近1/2用廣口瓶儲藏，其余則延用鋁盒或塑料瓶，顯然降低了儲藏效果[3]。

表1 不同保存方法下29個品種發(fā)芽率下降總平均值[3] %

現(xiàn)在世界上共有4個棉花栽培種，主要是利用種子形式保存后代，但有些遠緣材料由于結(jié)籽困難，就需要利用溫室或熱帶地區(qū)以植株形式保存。特別是隨著生物技術的不斷創(chuàng)新，新構(gòu)建的基因材料不斷涌現(xiàn)，還需要有獨特的基因資源保存方式，不然就浪費了來之不易的資源，所以，目前我們在保存模式上還有差距。

2.5 鑒定手段落后，測試設施少

資源材料的信息量越多，利用的準確性就越高，成功率就越大?，F(xiàn)在保存種質(zhì)的信息量還是太少，其原因還是由于科研經(jīng)費有限，測試設施少，鑒定手段落后，也無法送出去測定，還停留在眼觀、尺量的水平上。

2.6 查詢困難，資源利用少

過去盡管也進行了一些資源鑒定、分類等工作，但山西省資源材料并未整合在一起，資源無法達到共享，各育種單位各自為政、自留自用、交流極少，親本材料利用越來越窄。由于沒有建立網(wǎng)上信息平臺，查詢利用就比較困難，直接影響了育種質(zhì)量和效果。

3 山西棉花品種資源利用解決對策

3.1 寫提案，爭經(jīng)費

目前，首要任務是明確種質(zhì)資源研究和利用的方向，寫出研究提案，闡明保存和利用棉花資源的重要性和緊迫性，爭取國家和山西省科研經(jīng)費的支持，把山西現(xiàn)有資源先保存和利用起來，避免資源大量損失消亡，造成不可彌補的損失。

3.2 去偽存真，摘出核心材料

每年按照品種資源的性狀描述，進行田間典型單株的選擇，去偽存真，保持品種的應有特色。并通過材料的整理，摘出當前科學研究迫切需要的核心材料，單獨分類保存，入庫前并進行種子生活力測定。

3.3 南繁北育，盡快提高品種純度

把現(xiàn)有棉花材料按種質(zhì)資源描述規(guī)范制定的原則和方法進行更詳細、系統(tǒng)的分類、評價、鑒定、建檔、保存。為加快純化進度，采取山西省農(nóng)科院棉花研究所和海南一年兩繁自交保純方式，盡快使資源材料充分利用起來。

3.4 加快征集特色材料

隨著分子育種進程的加快和生產(chǎn)上自然災害消長規(guī)律的變化，科研和生產(chǎn)上急需一批獨特的、某些抗逆性狀表現(xiàn)突出的棉花資源材料，應面向全國征集一些有特色的資源材料或適當進行一些種間、屬間等遠緣雜交，創(chuàng)造出新的種質(zhì)資源[5-6]。

3.5 建立資源數(shù)據(jù)庫，便于查詢

在收集、鑒定、分類的基礎上，建立統(tǒng)一、規(guī)范的棉花資源數(shù)據(jù)庫[7]，即建立網(wǎng)上信息平臺，創(chuàng)造良好的資源和信息共享環(huán)境和條件，便于科研人員查詢利用，可極大地提高工作效率。

3.6 建設種子中期保存庫及基因儲藏庫

從長遠考慮，要保存和利用好棉花資源材料，必須建設種子低溫保存庫，同時建立基因儲藏庫也是緊迫的。一方面保存時間長，減少資源材料輪種次數(shù)，避免資源浪費；另一方面也減少了科研經(jīng)費的支出，對今后科研工作的開展十分有利。

［1］李瑩，王志，李原萍.山西省大豆品種資源研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學，2012，40（7）：791-795.

［2］李永山，張凱，王曉璐，等.陸地棉品種根系特性與耐旱性關系的研究[J].棉花學報，2000，12（2）：85-86.

［3］王新安.山西棉業(yè)[M].太原：山西人民出版社，2003.

［4］黃滋康.中國棉花品種及其系譜[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1996.

［5］錢思穎，黃駿麒，劉桂玲.棉種種間雜交的研究[J].作物學報，1988，14（2）：96-102.

［6］陳耕，范巧蘭，李永山.棉花特異種質(zhì)資源創(chuàng)新研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010（19）：88.

［7］杜雄明，周忠麗.棉花品種資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標準[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005.