摘 要 野生稻屬于國(guó)家二級(jí)保護(hù)植物,是亞洲栽培稻的近緣祖先種,蘊(yùn)含豐富的抗病蟲(chóng)害基因和耐寒基因,具有耐寒、抗旱、耐瘠薄性等優(yōu)良性狀,但是廣西壯族自治區(qū)在野生稻種質(zhì)資源利用與保護(hù)方面還存在諸多不足,急需完善政策、制度等方面的建設(shè)。為加快野生稻種質(zhì)資源利用和保護(hù)體系建設(shè),以廣西上林縣白圩鎮(zhèn)為例,通過(guò)分析野生稻種質(zhì)資源利用與保護(hù)的現(xiàn)狀和問(wèn)題,提出相應(yīng)的對(duì)策建議:增加種質(zhì)資源遺傳多樣性研究,強(qiáng)化后期育種利用;加強(qiáng)科普與宣傳,提高周?chē)癖姳Wo(hù)野生稻的意識(shí);強(qiáng)化野生稻圃建設(shè)和管理,完善保護(hù)區(qū)資源保護(hù)管理體系;健全配套措施,提升野生稻保護(hù)和鑒評(píng)水平。
關(guān)鍵詞 野生稻;種質(zhì)資源;利用;保護(hù);廣西南寧市上林縣白圩鎮(zhèn)
中圖分類(lèi)號(hào):S511.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.04.077
野生稻資源目前處于瀕危狀態(tài)。為了進(jìn)一步發(fā)揮野生稻種質(zhì)資源在糧食生產(chǎn)中的作用,培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、質(zhì)優(yōu)的水稻新品種,相關(guān)部門(mén)必須對(duì)野生稻種質(zhì)資源進(jìn)行改良、利用和保護(hù),采用科學(xué)的農(nóng)業(yè)種養(yǎng)方式,對(duì)周邊群眾開(kāi)展常態(tài)化科普與教育,做好野生稻種質(zhì)資源收集與保存工作。
1 野生稻特征與種質(zhì)資源研究的重要性
野生稻屬于多年生草本植物,植株高約1.5 m,小穗長(zhǎng)8~9 mm,圓錐花序直立而下垂,長(zhǎng)度約20 cm,葉稍疏松,無(wú)毛,呈圓筒形,花藥長(zhǎng)約5 mm,穎果為長(zhǎng)圓形,芒著生于外麩頂端。與普通一年生水稻相比,野生稻穗小宿存,外形和青草相似,呈墨綠色,比普通一年生栽培稻更綠,成熟后不易脫落,穎果多為紅色,更適于生長(zhǎng)在海拔600 m以下的江河流域,以及沼澤地、藕塘地、池塘地等濕地,均適合野生稻生長(zhǎng)。此外,野生稻更適宜在熱帶和亞熱帶氣候區(qū)生長(zhǎng)。年降水量1 200~2 600 mm,年均溫度19~23 ℃,相對(duì)濕度常年維持在75%~85%的環(huán)境條件,更適合野生稻生長(zhǎng)和生存。野生稻在我國(guó)多分布于兩廣地帶、福建省、湖南省、江西省等的137個(gè)縣(市)。
野生稻生長(zhǎng)歷史悠久,經(jīng)歷了長(zhǎng)期的自然選擇。在自然條件下生長(zhǎng)發(fā)育與繁殖,其遺傳多樣性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通一年生水稻栽培品種,在抗旱、抗雄性不育、高產(chǎn)、抗寒及抗病蟲(chóng)害等方面基因較為優(yōu)異,是水稻種質(zhì)資源的重要組成部分。袁隆平院士的研究就是先從發(fā)現(xiàn)野生稻開(kāi)始,經(jīng)過(guò)幾十年培育才出現(xiàn)雜交水稻。這些豐富的野生稻基因資源是農(nóng)業(yè)生物工程的基礎(chǔ),做好種質(zhì)資源研究可有效發(fā)揮種源“基因庫(kù)”的作用,不但可以對(duì)我國(guó)糧食生產(chǎn)做出重大貢獻(xiàn),還可以保障種質(zhì)資源的長(zhǎng)期保存、利用,為全人類(lèi)可持續(xù)利用現(xiàn)有野生稻資源做貢獻(xiàn)。野生稻是種源研究的重要組成部分,作為水稻雜交育種工作中重要的材料,具有極高的研究、開(kāi)發(fā)與利用價(jià)值,具有不可替代的戰(zhàn)略性儲(chǔ)備資源和種子“芯片”價(jià)值,對(duì)保障糧食安全和保護(hù)生物多樣性具有重要意義。
2 上林縣白圩鎮(zhèn)野生稻種質(zhì)資源概況
2020年,上林縣白圩鎮(zhèn)農(nóng)林水綜合服務(wù)中心技術(shù)指導(dǎo)人員到蓬寨村與石塘村交界地帶的一處水草豐茂的沼澤地進(jìn)行農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查時(shí)發(fā)現(xiàn)野生稻。經(jīng)過(guò)技術(shù)人員初步調(diào)查,野生稻的單株高度約1.70 m,分布在該區(qū)域的連片面積約為8.67 hm2。2022年10月,上林縣白圩鎮(zhèn)農(nóng)林水利綜合服務(wù)中心再次發(fā)現(xiàn)野生稻2.27 hm2,并在發(fā)現(xiàn)的第一時(shí)間對(duì)其采取了永久性保護(hù)措施。白圩鎮(zhèn)氣候溫暖濕潤(rùn),雨量充沛,生態(tài)環(huán)境良好,加上當(dāng)?shù)刭Y源豐富,地廣土肥,交通便捷,水利條件好,盛產(chǎn)優(yōu)質(zhì)大米、糖蔗、魚(yú)苗等,是廣西優(yōu)質(zhì)米生產(chǎn)基地和水產(chǎn)養(yǎng)殖基地,素有桂中“魚(yú)米之鄉(xiāng)”的稱號(hào),是上林縣的農(nóng)業(yè)大鎮(zhèn),能夠?yàn)橐吧旧L(zhǎng)提供優(yōu)越環(huán)境,因此目前野生稻長(zhǎng)勢(shì)良好。
3 野生稻種質(zhì)資源利用與保護(hù)現(xiàn)狀、問(wèn)題
3.1 現(xiàn)狀
2021年,上林縣成立領(lǐng)導(dǎo)小組,在縣農(nóng)林水利局等單位的支持下,開(kāi)展第3次種質(zhì)資源普查和收集行動(dòng),各鄉(xiāng)鎮(zhèn)審定農(nóng)作物種質(zhì)資源普查收集行動(dòng)實(shí)施方案,開(kāi)展農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集相關(guān)工作,采集樣品12個(gè),填報(bào)征集種質(zhì)資源表39份,定位待采樣品7個(gè),基本了解了上林縣種質(zhì)資源分布情況。最終發(fā)現(xiàn)幸存野生稻5 處,其中在野生稻種質(zhì)資源保護(hù)與利用上具有開(kāi)發(fā)價(jià)值的有3個(gè),最大面積為11.9 hm2(部分位于白圩鎮(zhèn)境內(nèi)),其次為1.73 hm2和0.87 hm2,從植株生長(zhǎng)方式來(lái)看,有匍匐型和直立型。在發(fā)現(xiàn)野生稻種質(zhì)資源后,白圩鎮(zhèn)相關(guān)部門(mén)將稻種資源信息上傳到上林縣種子管理站的種子資源庫(kù)網(wǎng)站,并設(shè)立野生稻種質(zhì)資源管理獎(jiǎng)懲機(jī)制??梢?jiàn),上林縣白圩鎮(zhèn)在野生稻種質(zhì)資源保護(hù)與利用方面更側(cè)重于保護(hù)而非利用,該工作理念不利于野生稻種質(zhì)資源利用的長(zhǎng)效發(fā)展。
3.2 問(wèn)題
3.2.1 基因位點(diǎn)的遺傳多樣性研究較少
在上林縣白圩鎮(zhèn),雖然近年來(lái)已經(jīng)在多地發(fā)現(xiàn)野生稻,但是部分地區(qū)不能實(shí)現(xiàn)野生稻種質(zhì)資源的合理利用與開(kāi)發(fā)[1]。比如,該地區(qū)雖然在2020年發(fā)現(xiàn)
8.67 hm2呈集中連片分布的野生稻,但是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)部門(mén)多以野生稻種質(zhì)保護(hù)為工作重點(diǎn),對(duì)野生稻各基因位點(diǎn)的遺傳多樣性研究甚少。農(nóng)技人員在野生稻農(nóng)藝性狀、遺傳實(shí)驗(yàn)等方面實(shí)踐較少,從長(zhǎng)期發(fā)展來(lái)看,不利于野生稻后期育種和利用。
3.2.2 周邊民眾對(duì)野生稻不了解
從野生稻的生長(zhǎng)性狀和特點(diǎn)來(lái)看,與普通一年生栽培稻相比,野生稻顏色更綠,穎果更紅,在沼澤地、藕塘地、池塘地等濕地均有生長(zhǎng)。上林縣白圩鎮(zhèn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶和周邊民眾更容易將野生稻看成野草或普通水稻,即使發(fā)現(xiàn)野生稻也不會(huì)上報(bào)給相關(guān)農(nóng)業(yè)部門(mén),甚至可能出現(xiàn)踩踏與破壞行為,不利于野生稻種質(zhì)資源的保護(hù)和利用。
3.2.3 保護(hù)區(qū)資源保護(hù)管理體系不完善
當(dāng)前上林縣白圩鎮(zhèn)在野生稻種質(zhì)資源保護(hù)體系構(gòu)建方面還存在一定不足之處,不利于種質(zhì)資源長(zhǎng)期安全保存。主要體現(xiàn)在以下2個(gè)方面。1)白圩鎮(zhèn)雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)8.67 hm2野生稻,但是在野生稻自然生存方面仍然呈現(xiàn)瀕危態(tài)勢(shì),尤其是野生稻圃設(shè)施條件需要改善(該鎮(zhèn)當(dāng)前尚未建立專業(yè)化野生稻圃),缺少野生稻現(xiàn)存自然分布點(diǎn)。2)原生境保護(hù)區(qū)布局不合理[2]。受到外來(lái)物種侵襲、水利建設(shè)、城鎮(zhèn)化建設(shè)及現(xiàn)代化種養(yǎng)發(fā)展等多重因素影響,保護(hù)區(qū)規(guī)劃建設(shè)及后續(xù)管理工作有待加強(qiáng)。
3.2.4 基礎(chǔ)配套措施不健全
上林縣白圩鎮(zhèn)當(dāng)前未能常態(tài)化實(shí)現(xiàn)野生稻種質(zhì)資源保護(hù)和利用,主要體現(xiàn)在以下2個(gè)方面。1)野生稻資源鑒評(píng)設(shè)備不完善,尤其在資源初步鑒定方面,設(shè)施與技術(shù)不夠全面,種質(zhì)創(chuàng)新利用滯后,深度鑒評(píng)基礎(chǔ)薄弱,直接影響后續(xù)野生稻資源的充分利用與保護(hù)工作。2)人才配套措施不足,尤其是種質(zhì)資源保護(hù)單位不能充分調(diào)動(dòng)科研人員和技術(shù)人員工作積極性,難以建立相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制引導(dǎo)高水平技術(shù)人才潛心從事種質(zhì)資源利用和保護(hù)工作,導(dǎo)致野生稻種質(zhì)保護(hù)和鑒評(píng)水平提高速度較慢,直接影響野生稻種質(zhì)資源保護(hù)和利用研究進(jìn)程。
4 野生稻種質(zhì)資源利用與保護(hù)對(duì)策
4.1 增加種質(zhì)資源遺傳多樣性研究,強(qiáng)化后期育種利用
為進(jìn)一步強(qiáng)化上林縣白圩鎮(zhèn)野生稻種質(zhì)資源利用,相關(guān)部門(mén)必須加強(qiáng)種質(zhì)資源遺傳多樣性和生長(zhǎng)性狀研究,利用野生稻資源育成新品種(系),并深入研究抗病蟲(chóng)性及其他優(yōu)質(zhì)特性,為育種利用奠定更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),加快野生稻優(yōu)質(zhì)基因的挖掘和利用。同時(shí),相關(guān)部門(mén)在應(yīng)用更多優(yōu)良育種中間材料或品系的基礎(chǔ)上,要做好野生稻不育系花粉形態(tài)和品種改良繁育工作[3]。依據(jù)野生稻親和性、品種特性及其親緣關(guān)系做好雄性不育恢復(fù)系雜交,篩選選育新品種,以實(shí)現(xiàn)野生雜交稻優(yōu)勢(shì)的廣泛應(yīng)用,加快多抗性品種、優(yōu)質(zhì)品種、高產(chǎn)品種的選配,最終通過(guò)試種和示范確認(rèn),保障野生稻種質(zhì)資源合理開(kāi)發(fā)與利用。
4.2 加強(qiáng)科普與宣傳,提高周?chē)癖姳Wo(hù)野生稻的意識(shí)
周邊民眾對(duì)野生稻性狀和重要性不了解,容易出現(xiàn)破壞與踩踏行為。相關(guān)部門(mén)應(yīng)該加強(qiáng)科普與宣傳,進(jìn)一步加大野生稻的保護(hù)力度。1)相關(guān)部門(mén)可以在重點(diǎn)村鎮(zhèn)開(kāi)展“小種子‘稻’出‘大戰(zhàn)略’”野生稻科普展系列活動(dòng)[4]。定期舉辦科普啟動(dòng)儀式,邀請(qǐng)當(dāng)?shù)鼐用駞⒓涌破栈顒?dòng)。相關(guān)部門(mén)還應(yīng)該向當(dāng)?shù)鼐用窨破辙r(nóng)業(yè)科技發(fā)展和農(nóng)業(yè)生態(tài)保護(hù)等內(nèi)容,必要時(shí)可以在科普活動(dòng)中構(gòu)建野生稻展區(qū),以海水稻、栽培稻和野生稻等活體植株盆栽展示為主,讓公眾更加直觀地了解野生稻的特殊性。2)相關(guān)部門(mén)可以通過(guò)包村入戶方式,通過(guò)“兩微一端一抖”為農(nóng)戶帶來(lái)精彩紛呈的科普福利。如果農(nóng)戶可以正確回答相關(guān)問(wèn)題(問(wèn)題以野生稻相關(guān)知識(shí)為主),且對(duì)野生稻保護(hù)的法律意義、社會(huì)意義和科研意義感受深刻,可以頒發(fā)榮譽(yù)證書(shū),以此提高周?chē)癖姳Wo(hù)野生稻的積極性。
4.3 強(qiáng)化野生稻圃建設(shè)和管理,完善保護(hù)區(qū)資源保護(hù)管理體系
針對(duì)保護(hù)區(qū)資源保護(hù)管理體系不完善,不利于種質(zhì)資源長(zhǎng)期安全保存這一問(wèn)題,上林縣白圩鎮(zhèn)相關(guān)部門(mén)應(yīng)該強(qiáng)化野生稻圃建設(shè)和管理。1)不斷優(yōu)化野生稻圃的保存條件,合理規(guī)劃建設(shè)野生稻原生境保護(hù)區(qū),提高管理效率,必要時(shí)配備野生稻分析監(jiān)控設(shè)備和專業(yè)管理管護(hù)人員。2)各級(jí)農(nóng)業(yè)部門(mén)、科研部門(mén)、種質(zhì)資源管理部門(mén)應(yīng)形成合力,不斷完善保護(hù)區(qū)野生稻資源保護(hù)管理體系,嚴(yán)格按照相關(guān)流程做好種質(zhì)資源利用、保護(hù)、開(kāi)發(fā)等方面的申報(bào)與批復(fù)[5]。3)基層鄉(xiāng)鎮(zhèn)地區(qū)農(nóng)業(yè)部門(mén)可向上級(jí)主管部門(mén)進(jìn)行匯報(bào)并爭(zhēng)取政策、資金支持,積極探索原生環(huán)境保護(hù)方法,不斷加強(qiáng)管護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和該區(qū)域生態(tài)環(huán)境管理,全力保護(hù)野生稻這一寶貴的種質(zhì)資源。
4.4 健全配套措施,提升野生稻保護(hù)和鑒評(píng)水平
對(duì)于上林縣白圩鎮(zhèn)部分地區(qū)不能常態(tài)化實(shí)現(xiàn)野生稻種質(zhì)資源保護(hù)和利用的問(wèn)題,應(yīng)做到以下2點(diǎn)。1)完善野生稻資源鑒評(píng)設(shè)施設(shè)備,為提升野生稻保護(hù)和鑒評(píng)水平打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[6]。比如,可構(gòu)建上林縣縣級(jí)野生稻品種性能鑒定中心,且在鑒定中心中配置野生稻高低溫智能陽(yáng)光型人工氣候室、野生稻病蟲(chóng)害抗性鑒定工作室、野生稻兩用核不育系冷灌繁育室等,高效解決當(dāng)前廣西水稻種源卡脖子技術(shù)難題,為后續(xù)高產(chǎn)高效水稻新品種的應(yīng)用與推廣打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。2)完善人才配套措施,物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)與精神獎(jiǎng)勵(lì)相結(jié)合,吸引高水平人才,引進(jìn)潛心從事種質(zhì)資源利用和保護(hù)工作的技術(shù)人員,不斷提升野生稻保護(hù)和鑒評(píng)水平,最終實(shí)現(xiàn)野生稻的有效利用和保護(hù)。
5 結(jié)語(yǔ)
野生稻具有一定性狀和遺傳優(yōu)勢(shì)。袁隆平院士在海南省三亞野生稻基因中篩選出優(yōu)勢(shì)基因,經(jīng)過(guò)幾十年培育出雜交水稻品種,對(duì)保障我國(guó)糧食安全的重要性不言而喻。因此,對(duì)于上林縣白圩鎮(zhèn)當(dāng)前野生稻利用、開(kāi)發(fā)和保護(hù)工作中的問(wèn)題,相關(guān)部門(mén)應(yīng)該增加種質(zhì)資源遺傳多樣性研究,合理規(guī)劃建設(shè)野生稻原生境保護(hù)區(qū),改變管理手段和提高管理效率,提高周?chē)癖姳Wo(hù)野生稻的意識(shí),完善野生稻資源鑒評(píng)設(shè)施設(shè)備,從而不斷提升野生稻保護(hù)和鑒評(píng)水平,為后續(xù)高產(chǎn)高效水稻新品種的應(yīng)用與推廣打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1] 荘潔,張宗瓊,農(nóng)保選,等.廣西普通野生稻滲入系耐低氮和氮素利用率的鑒定評(píng)價(jià)[J].熱帶作物學(xué)報(bào),2022,43(10):2071-2079.
[2] 羅同平,黃春東,張?jiān)滦?,?兼抗白葉枯病和細(xì)條病水稻材料的創(chuàng)新及育種利用[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2022,35(9):2038-2045.
[3] 楊明,李丹婷,范德佳,等.廣西野生稻Y11抗白背飛虱QTL定位[J].作物學(xué)報(bào),2022,48(11):2715-2723.
[4] 徐志健,王記林,鄭曉明,等.中國(guó)野生稻種質(zhì)資源調(diào)查收集與保護(hù)[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào),2020,21(6):1337-1343.
[5] 袁睿智,黃澤鍵,羅亮,等.基于廣西普通野生稻染色體片段代換系的落粒性QTL鑒定及相關(guān)主效QTL定位[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2020,51(5):1004-1012.
[6] 趙雋劼,費(fèi)丹,陳萍,等.東鄉(xiāng)野生稻種質(zhì)資源保護(hù)現(xiàn)狀、存在問(wèn)題及對(duì)策[J].中國(guó)稻米,2022,28(4):
23-26.
(責(zé)任編輯:張春雨)