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        云南核桃種質(zhì)資源調(diào)查初報(bào)*

        2018-11-16 11:35:54楊從華肖良俊寧德魯熊利權(quán)吳濤陳少瑜賀娜
        西部林業(yè)科學(xué) 2018年5期
        關(guān)鍵詞:資源

        楊從華,肖良俊,寧德魯,熊利權(quán),吳濤,陳少瑜,賀娜

        (1.西南林業(yè)大學(xué),云南 昆明650224;2.云南省林業(yè)科學(xué)院,云南 昆明650201)

        核桃(Juglansspp.),又稱胡桃,羌桃,為胡桃科(Juglandaceae)植物,是中國(guó)栽培歷史悠久、分布廣泛的重要干果和經(jīng)濟(jì)樹種,具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能[1]。核桃與扁桃、腰果、榛子并稱為世界著名的“四大干果”。除果仁外,其樹干、根、莖、葉、青皮也都具有較高的利用價(jià)值[2]。云南省是中國(guó)深紋核桃(JuglanssigilltataL.)的起源和分布中心,遺傳資源十分豐富,豐富的核桃資源為云南省核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[3]。林木遺傳資源是森林資源中最具核心價(jià)值的資源,在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域和生物經(jīng)濟(jì)時(shí)代,有什么樣的生物遺傳資源就會(huì)有什么樣的產(chǎn)業(yè)發(fā)展,“一個(gè)基因決定一個(gè)產(chǎn)業(yè)”和“一粒種子興衰一個(gè)國(guó)家”。因此,核桃種質(zhì)資源是核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須依賴的最寶貴、最重要的資源[4-5]。開展云南省核桃種質(zhì)資源調(diào)查,探查資源數(shù)量與分布,對(duì)推動(dòng)云南省核桃區(qū)域性良種選育,促進(jìn)云南省核桃產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)及可持續(xù)發(fā)展尤為重要。

        為了調(diào)查云南省核桃資源存量、分布及利用現(xiàn)狀,有效保護(hù)和科學(xué)利用云南省豐富核桃種質(zhì)資源,開發(fā)利用新資源,加快云南省核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展,2015年由云南省林業(yè)廳組織協(xié)調(diào),云南省林業(yè)科學(xué)院具體負(fù)責(zé),各相關(guān)州市縣林業(yè)局參加,依據(jù)《云南核桃種質(zhì)資源調(diào)查編目技術(shù)規(guī)程》(試行)和相關(guān)文件,開展云南核桃種質(zhì)資源調(diào)查與編目工作。

        1 研究方法

        1.1 前期準(zhǔn)備工作

        云南省林業(yè)廳協(xié)調(diào)組織成立了由云南省林業(yè)科學(xué)院牽頭,各相關(guān)州市縣林業(yè)局參與的工作組和專家組;編制核桃種質(zhì)資源調(diào)查編目實(shí)施方案及《云南核桃種質(zhì)資源調(diào)查編目技術(shù)規(guī)程》(試行),其規(guī)定了云南核桃種質(zhì)資源的調(diào)查對(duì)象、內(nèi)容、方法、技術(shù)要求及堅(jiān)果測(cè)定指標(biāo)等內(nèi)容,同時(shí)根據(jù)技術(shù)規(guī)程制定外業(yè)調(diào)查表和堅(jiān)果考種表。

        1.2 技術(shù)培訓(xùn)

        項(xiàng)目組派出技術(shù)骨干前往各相關(guān)州市縣林業(yè)局對(duì)資源調(diào)查技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn),室內(nèi)培訓(xùn)以《云南核桃種質(zhì)資源調(diào)查編目技術(shù)規(guī)程》為主;室外培訓(xùn)包括調(diào)查表格填寫、圖片采集和GPS定位等工作。

        1.3 資源調(diào)查、相關(guān)數(shù)據(jù)記錄及圖片收集

        各相關(guān)州市縣林業(yè)局技術(shù)人員在熟練掌握技術(shù)規(guī)程及外業(yè)調(diào)查的基礎(chǔ)上,根據(jù)各地的實(shí)際情況組織核桃資源外業(yè)調(diào)查、相關(guān)數(shù)據(jù)記錄及圖片收集工作。

        1.4 果實(shí)采集及處理

        在進(jìn)行調(diào)查記錄的同時(shí)采集相應(yīng)的果實(shí)(2kg/份),經(jīng)脫青皮、干燥處理后統(tǒng)一匯集到云南省林業(yè)科學(xué)院進(jìn)行相關(guān)的考種、成分測(cè)定、標(biāo)本制作等工作。

        1.5 考種及相關(guān)數(shù)據(jù)圖片收集整理

        調(diào)查資源果實(shí)匯集云南省林業(yè)科學(xué)院后先進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào),按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考種和相關(guān)內(nèi)含物測(cè)定工作。同時(shí)將收集到的外業(yè)調(diào)查表和圖片進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào),按照地理環(huán)境與生境、植物學(xué)特性、物候特征、堅(jiān)果主要經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行資料整理、統(tǒng)計(jì)和分析,對(duì)所收集的資源進(jìn)行初步的選擇和評(píng)價(jià),確定入選資源。

        1.6 堅(jiān)果標(biāo)本及堅(jiān)果圖片標(biāo)本的制作及保存

        對(duì)入選資源的核桃堅(jiān)果進(jìn)行挑選,制作標(biāo)本標(biāo)簽,將堅(jiān)果放入標(biāo)本瓶?jī)?nèi),同時(shí)放入適量的干燥劑和樟腦丸,用凡士林密封保存,在溫度和濕度比較適宜的標(biāo)本室保存。同時(shí)對(duì)核桃堅(jiān)果進(jìn)行切割加工,對(duì)堅(jiān)果比較有代表性的種尖、種基、正面、棱面、橫切面、縱切面和核仁進(jìn)行拍照保存。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 核桃種質(zhì)資源收集概況

        本次調(diào)查收集到胡桃科胡桃屬(Juglans)、山核桃屬(Carya)與喙核桃屬(Annamocary)3屬,有深紋核桃(J.sigillata)、普通核桃(J.regia)、野核桃(J.cathayensis)、麻核桃(J.hopeiensis)、美國(guó)黑核桃(J.nigra)、薄殼山核桃(C.illinoensis)、東京(越南)山核桃(C.tonkennsis)、貴州山核桃(C.kweichowensis)和喙核桃(A.sinensis)9種,其植物學(xué)特性見表1[6-7],堅(jiān)果形狀見圖1,收集的深紋核桃和普通核桃資源包括審認(rèn)定品種、引進(jìn)品種、雜交品種和優(yōu)特核桃資源等。

        截至2017年12月,對(duì)云南全省16 個(gè)州市94 個(gè)縣(市、區(qū))進(jìn)行核桃種質(zhì)資源調(diào)查(圖2),收集到核桃遺傳資源共計(jì)1 918 份,評(píng)價(jià)后初步確定入選資源1 364 份,占調(diào)查資源總數(shù)的71.12%。其中資源數(shù)量最多的曲靖市和迪慶州,分別為223份和212份;最少的臨滄市和德宏州,分別為8份和4份(圖2)。

        本次調(diào)查的核桃種質(zhì)資源海拔分布介于491-3 163m之間,最低海拔資源位于昭通市鹽津縣(資源編號(hào):ZT-YJ-03),最高海拔資源位于迪慶州香格里拉市(資源編號(hào):DQ-XGLL-79),資源在海拔1 600-2 400m之間分布最為集中。地理分布范圍最北點(diǎn)位于德欽縣,地理坐標(biāo)98°41′9.80″E,28°41′3.88″N(資源編號(hào):DQ-DQ-01);最南點(diǎn)位于勐??h,地理坐標(biāo)100°30′41.51″E,21°53′49.66″N(資源編號(hào)BN-MH-06);最西點(diǎn)位于盈江縣,地理坐標(biāo)98°10′30.16″E,24°42′55.29″N(資源編號(hào)DH-YJ-01);最東點(diǎn)位于富寧縣,地理坐標(biāo)105°42′57.00″E,23°42′01.09″N(資源編號(hào)WS-FN-18),見圖3。

        表1 胡桃科3屬9種植物學(xué)特性

        圖1 胡桃科3屬9種堅(jiān)果特征

        圖2 云南省核桃種質(zhì)資源調(diào)查數(shù)量與入選數(shù)量

        圖3 云南省核桃資源分布圖

        2.2 初步建立資源信息庫(kù)及標(biāo)本庫(kù)

        建立了云南省核桃種質(zhì)資源信息庫(kù)(www.ynwalnut.com)。對(duì)已經(jīng)入選的核桃資源進(jìn)行了云南省核桃種質(zhì)資源信息庫(kù)和國(guó)家林木種質(zhì)資源平臺(tái)(http://www.nfgrp.cn/)上傳,通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)核桃種質(zhì)資源共享。同時(shí)在云南省林業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)林木研究所和云南省木本油料工程中心建立核桃種質(zhì)資源堅(jiān)果標(biāo)本庫(kù),目前該標(biāo)本庫(kù)為云南省核桃資源數(shù)量最多、資源最全、資源挖掘程度最深、保存最完整的標(biāo)本庫(kù),其建成對(duì)云南核桃種質(zhì)資源的展示、科普和研究工作具有重要的意義。

        2.3 完成云南核桃種質(zhì)資源的相關(guān)報(bào)告

        撰寫完成了云南核桃資源工作報(bào)告、云南核桃資源技術(shù)報(bào)告、云南核桃資源狀況報(bào)告、云南核桃種質(zhì)資源目錄等相關(guān)報(bào)告文本。

        2.4 核桃種質(zhì)資源圃建設(shè)

        2015年、2016年對(duì)核桃資源進(jìn)行穗條采集及嫁接擴(kuò)繁,2017年底對(duì)其嫁接苗進(jìn)行異地保存。在云南省林業(yè)科學(xué)院昆明樹木園建立核桃種質(zhì)資源收集圃3.78hm2。按照審(認(rèn))定良種區(qū)、國(guó)內(nèi)外資源收集區(qū)、優(yōu)特資源區(qū)和雜交資源區(qū)進(jìn)行分區(qū)種植和管護(hù)。

        3 研究工作展望

        (1)補(bǔ)充調(diào)查和資料收集 對(duì)前期收集資源不完整的資料進(jìn)一步補(bǔ)充完善。對(duì)一些資源大區(qū),一些有可能蘊(yùn)藏珍貴資源的地區(qū)要進(jìn)一步加強(qiáng)調(diào)查和收集工作,確保云南省核桃種質(zhì)資源調(diào)查工作更加全面和系統(tǒng)。

        (2)開展核桃種質(zhì)資源多樣性研究及核心種質(zhì)構(gòu)建 對(duì)核桃資源從生境(地理位置、海拔、氣候、土壤等)、植物學(xué)特性(物候、形態(tài)、抗性等)、經(jīng)濟(jì)性狀(果形、果重、果殼、果仁、出仁率、出油率、脂肪、蛋白質(zhì)含量等)以及SSR標(biāo)記的分子水平上揭示核桃種質(zhì)的遺傳多樣性及遺傳結(jié)構(gòu)狀況;利用不同系統(tǒng)聚類方法及取樣策略、取樣比例等方面研究確定核心種質(zhì)的構(gòu)建方法,以此構(gòu)建云南省核桃種質(zhì)資源的核心種質(zhì),為云南省核桃資源的合理保護(hù)、科學(xué)研究和高效發(fā)掘利用提供科學(xué)依據(jù)。

        (3)種質(zhì)創(chuàng)新與品種改良 結(jié)合當(dāng)前核桃產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求,利用收集的豐富核桃種質(zhì)資源開展加工專用型核桃、高品質(zhì)鮮食核桃、果材兼用核桃豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗性核桃品種實(shí)生選育。同時(shí)以云南豐富的核桃種質(zhì)資源為基礎(chǔ),運(yùn)用常規(guī)育種方法及分子生物技術(shù),開展常規(guī)育種和分子輔助育種工作,創(chuàng)造新品種;利用太空育種技術(shù)創(chuàng)造某種優(yōu)良基因的育種材料,進(jìn)行種質(zhì)創(chuàng)新,以期選育新品種能促進(jìn)核桃品種結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。

        (4)共享平臺(tái)的完善和優(yōu)化 制定高效的資源管理系統(tǒng)及相關(guān)資源描述規(guī)范等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),使資源信息實(shí)現(xiàn)更加標(biāo)準(zhǔn)化和數(shù)字化;優(yōu)化信息共享平臺(tái),深化資源信息和實(shí)物共享和開放,實(shí)現(xiàn)核桃資源的最大價(jià)值。

        核桃種質(zhì)資源調(diào)查和收集具有基礎(chǔ)性、公益性、長(zhǎng)期性和戰(zhàn)略性的特點(diǎn),是生物多樣性的重要組成部分。充分利用云南豐富的核桃種質(zhì)資源,是實(shí)現(xiàn)云南核桃種質(zhì)創(chuàng)新、提升云南核桃產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的物質(zhì)基礎(chǔ)和重要保障。

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