王 利，黃 潔，薛仁風

（1農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)生態(tài)與資源保護總站國際交流處，北京100129；2農(nóng)業(yè)農(nóng)村部促進中國生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展項目辦公室，北京100129；3遼寧省農(nóng)業(yè)科學院玉米研究所，沈陽110161）

0 引言

云南省位于中國西南地區(qū)，具有得天獨厚的自然環(huán)境，氣候資源豐富，各種地形交錯分布，地形復雜，土壤類型繁多，云南省復雜多樣的氣候、地理、生態(tài)環(huán)境和民族飲食文化，造就了豐富的云南稻種資源[1]。目前，大約5128 份地方稻種資源保存于云南省中期庫，其中：秈水稻 2329 份，占 45.4%；粳水稻1622 份，占31.6%；陸稻 1177 份（秈型 73 份，粳型 1104 份）占23.0%[2]。云南水稻地方品種的遺傳多樣性可用于病害管理，與栽培品種套作，可獲高產(chǎn)。矮子占、低腳烏尖、南特號、勝利秈等地方稻種資源在中國水稻育種中作為骨干親本得到有效地利用；黃殼糯、紫糯、紫谷等地方稻種資源在利用基因多樣性來控制水稻病害方面起到良好的效果；紅腳占、鬼衣谷、麗江新團黑谷等地方稻種資源在抗病蟲等基因發(fā)掘中有效地得到利用，為中國水稻育種和生產(chǎn)的快速發(fā)展起到了重要的推動作用[3-6]。地方稻種資源作為水稻栽培馴化過程中經(jīng)長期自然和人為選擇的產(chǎn)物，蘊藏著大量的抗病、抗逆、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)等優(yōu)異基因。而目前中國水稻抗病蟲、抗逆、品質(zhì)等特性的育種改良比較遲緩，產(chǎn)量潛力未見重大突破，其主要原因之一就是育種所利用親本材料的遺傳基礎相對比較狹窄，未能充分發(fā)掘和利用具有豐富優(yōu)異基因和基因多樣性的中國地方稻種資源，因此積極開展云南地方稻種資源的基因多樣性研究是中國種質(zhì)資源研究的當務之急。

目前，在云南省各地仍然栽培的地方稻種資源數(shù)量可能超過2000 份，正處于農(nóng)家保護狀態(tài)，而這些農(nóng)家保護品種在其生境中不斷分化而產(chǎn)生新的遺傳變異，其群體的遺傳結構不斷發(fā)生變化[7]。而這些豐富的異地保存和農(nóng)家保護的云南地方稻種資源為高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗等優(yōu)異基因資源的發(fā)掘及其在中國水稻育種中的利用提供了豐富的種質(zhì)資源。

目前，中國科學家已經(jīng)就云南地方稻種資源的遺傳多樣性開展相應研究。Zhang等[8]對有代表性的962份云南水稻地方品種核心種質(zhì)的遺傳結構、分化和生態(tài)地理類型的多樣性進行分析，揭示了云南的西南部是云南地方稻種的遺傳多樣性中心；Zeng 等[9]從形態(tài)學、同工酶和DNA水平上研究了云南水稻地方品種的遺傳多樣性，為云南作為亞洲栽培稻秈、粳亞種的遺傳變異中心提供了有力的證據(jù)；Tu等[10]分析60份不同來源的云南地方稻種資源，認為水稻遺傳多樣性的形成與自然條件、文化要求和耕作方式等有密切的相關；董樹斌等[11]對來自云南不同地區(qū)的6個水稻傳統(tǒng)品種的不同樣本群體進行了遺傳多樣性和遺傳關系研究，研究表明云南水稻傳統(tǒng)品種群體內(nèi)的遺傳多樣性可能是受到其環(huán)境異質(zhì)性、空間隔離、種子介導的基因流綜合作用的影響；徐福榮等[12]研究元陽哈尼梯田過去種植的72個和當前種植的76個品種，結果表明元陽哈尼梯田水稻地方品種經(jīng)過30多年的自然與人工選擇，仍然保留了原有的遺傳多樣性；嚴紅梅等[13]對元陽哈尼梯田農(nóng)戶種植的6個“過去的品種”（種植于20世紀70年代）和對應6個“當前的品種”（近10年間種植）進行遺傳多樣性檢測，結果表明水稻地方品種經(jīng)過30年來的自然和人為選擇，遺傳多樣性降低；Sun等[14]對原位保護和異位保存的8對云南水稻地方品種的遺傳結構和遺傳多樣性進行分析，結果表明原位保護的云南水稻地方品種具有較高的等位變異和遺傳多樣性。

水稻是最早馴化的作物之一，其遺傳多樣性在人為選擇和馴化的過程中逐漸降低。近年來，為滿足食品加工、城市消費等需求，遺傳背景單一的高產(chǎn)選育品種被大面積推廣種植（2018 年云南省計劃種植水稻36.7 萬hm2，其中：雜交稻30.3 萬hm2，占82.7%），大量地方品種被選育品種替代，出現(xiàn)了基因流失和遺傳多樣性降低的現(xiàn)象，大大地削弱了品種的生物和非生物抗性，云南稻種資源的遺傳多樣性水平處于一個逐漸喪失的階段[15]。與現(xiàn)代選育品種相比，由當?shù)剞r(nóng)民保存的傳統(tǒng)水稻地方品種仍然為水稻的育種和改良，如抗病蟲性、抗鹽堿性等提供豐富的遺傳變異。地方品種是豐富水稻基因庫重要的種質(zhì)資源。許多地方品種為中國水稻育種做出了突出的貢獻，但隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，大量的水稻地方品種被選育品種所取代，至今為止，中國除云南、貴州外，大部分省份已不再種植水稻地方品種，雖然眾多研究表明水稻地方品種蘊含著豐富的優(yōu)異基因資源，并且對其遺傳多樣性進行了系統(tǒng)的分析，但分析云南傳統(tǒng)地方水稻品種保存現(xiàn)狀和受到的威脅的研究成果卻很少，對其有效保護與可持續(xù)利用建議更是不多見。因此，開展云南水稻傳統(tǒng)地方品種基因資源多樣性保護與可持續(xù)利用方法的研究，對中國乃至世界的糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重大的意義。

1 云南省元江縣水稻生產(chǎn)現(xiàn)狀

云南是“作物資源王國”，是中國地方稻種的遺傳多樣性中心，也是世界上最大的稻種遺傳生態(tài)多樣性中心之一，多樣的生態(tài)地理環(huán)境和民族文化促使云南形成了豐富多樣的稻作資源[16]。不僅擁有中國全部野生稻種、秈粳2 個亞種及其六大生態(tài)群和栽培稻的58個變種，而且云南地方稻種資源總計10000 余份。許多研究已經(jīng)證明，地方品種在品種間具有較高的遺傳多樣性。

元江縣位于云南省玉溪市南部，全縣國土面積2858 km2，是一個以哈尼族、彝族、傣族為主體的少數(shù)民族自治縣，境內(nèi)立體氣候特點突出，最高海拔2580 m，最低海拔327 m，全縣水稻種植面積3980 hm2，主要以雜交稻、常規(guī)稻及地方品種為主，種植地點多為梯田[17]。元江縣種植水稻地方品種數(shù)量和面積多，變化大，材料的遺傳多樣性高，稻田分布的海拔變化也很大(425～1882 m)，且種植歷史悠久，種植的地方品種以螞蚱谷、尾巴谷、哈西黑糯、糯谷等地方品種為主。2010年，聯(lián)合國糧農(nóng)組織就將云南哈尼稻作梯田系統(tǒng)列為全球重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)保護試點[18]。現(xiàn)如今，云南哈尼稻作梯田已成為世界重要農(nóng)業(yè)文化遺產(chǎn)之一，其自然地理特征及形成、生物多樣性、生態(tài)系統(tǒng)與景觀方面、水資源、哈尼梯田文化與旅游等方面均值得關注，哈尼稻作梯田豐富的農(nóng)業(yè)甚至生態(tài)知識和深厚的文化底蘊同樣具有很高的研究價值。

哈尼紅米[19]是云南哈尼族先民在1300 多年前隋唐初期的高山梯田墾殖中由野稻逐漸馴化而成，至今從未變過的傳統(tǒng)地方古老稻種。紅米，顧名思義，由于其表皮呈深紅色而得名。梯田紅米的生長期長達200天左右，比東北大米還長2個月，且1年只產(chǎn)1季，它能適應氣候和環(huán)境的變化，長期保持穩(wěn)定的產(chǎn)量，抗病性極強。此外，與其他水稻不同，紅米不耐肥，施用化肥容易使其患稻瘟病，這意味著紅米天然具備綠色食品的屬性。紅米的營養(yǎng)價值極高，它含有一般水稻品種中缺乏的Ve、胡蘿卜素、黃酮、生物堿、強心甙、木酚素、甾醇等生物活性物質(zhì)，鐵、硒、鋅、鈣等礦質(zhì)元素的含量也高于一般的米類。以元江縣羊街鄉(xiāng)為例，羊街鄉(xiāng)原有水稻種植面積1040 hm2，水田改旱田后，面積逐年減少，大部分水稻被林果、烤煙、玉米等產(chǎn)業(yè)替代。

2 水稻傳統(tǒng)地方品種遭受的威脅及生產(chǎn)中存在問題

云南省水稻古老地方品種資源近些年遭受嚴重的威脅，商業(yè)化改良水稻品種的大面積種植嚴重壓縮了地方品種的種植面積，加之缺乏相關政策、措施、激勵機制、配套保護資金和相關產(chǎn)業(yè)支持，使得許多寶貴的地方古老品種基因資源因此逐漸喪失，其在生產(chǎn)中主要面臨以下問題。

2.1 產(chǎn)量產(chǎn)值低

由于種子沒有經(jīng)過馴化產(chǎn)量低，農(nóng)民種植地方老品種的積極性不高，因此，地方品種逐漸被新品種替代，當?shù)氐霓r(nóng)民種植面積逐年減少。

2.2 種植成本高

由于該地區(qū)地形是山地，山高箐深，稻田多以梯田為主，田塊零碎，種植管理勞動強度大，機械化程度極低，造成水稻種植成本高。

2.3 勞動力缺乏

由于梯田種植稻米是一項勞動密集型的工作，村里越來越多的年輕人選擇了走進城市打工，原本種植古老地方品種稻米的水田逐漸被荒廢，或被勞動強度更低的蔬菜作物、經(jīng)濟作物、經(jīng)濟林種植所替代。

2.4 性價比較低

由于該地區(qū)農(nóng)民種植古老地方品種要追求最大效益，雖然種植地方品種大多選用農(nóng)家肥和有機肥，口感、品質(zhì)和營養(yǎng)價值也較雜交稻要好，但產(chǎn)量低，成本高，市場占有量小，逐漸淡出消費者視野。

2.5 扶持力度弱

由于受市場等因素的影響，農(nóng)民大多喜種產(chǎn)量高、效益好的雜交品種，面對當前形勢，政府政策扶持力度不夠，對原生地方品種保護措施不到位。

3 哈尼梯田的恢復方式及戰(zhàn)略意義

近年來，通過“黨組織+企業(yè)+合作社+農(nóng)戶”方式，元江縣已經(jīng)恢復梯田約133.3 hm2，開發(fā)商開發(fā)利用恢復40 hm2，現(xiàn)可用梯田498.7 hm2。其中，種植‘螞蚱谷’等老品種220 hm2，分別為元江縣態(tài)園林果產(chǎn)業(yè)有限責任公司166.7 hm2，帶達投資有限公司開發(fā)火頭田項目種植13.3 hm2，農(nóng)戶種植40 hm2；種植雜交水稻278.7 hm2。

3.1 哈尼梯田恢復方式

（1）扶持培養(yǎng)當?shù)佚堫^企業(yè)—元江縣態(tài)園林果產(chǎn)業(yè)有限責任公司，采取“黨組織+企業(yè)+合作社+農(nóng)戶”模式，探索出了集“種養(yǎng)殖+回收深加工+實體店和網(wǎng)絡營銷”為一體的發(fā)展模式，梯田恢復與開發(fā)走出了一條新路子，提高了梯田的綜合產(chǎn)出效益，促進了農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、黨建創(chuàng)新，恢復梯田93.3 hm2，實現(xiàn)企業(yè)、農(nóng)戶和政府“三贏”。

（2）招商引資引入云南谷雨田農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，通過與羊街社區(qū)稻米稻香合作社合作，結合資源優(yōu)勢，開發(fā)田園綜合體項目，全面恢復梯田，保護和開發(fā)野生道種植產(chǎn)業(yè)。截止目前，已恢復梯田約40 hm2，并于2018年5月，開始試種原生品種（‘螞蚱谷‘）。

3.2 傳統(tǒng)地方品種保護與利用的戰(zhàn)略意義

（1）保護和開發(fā)地方水稻品種，符合重要地方品種遺傳多樣性原生境保護與可持續(xù)利用計劃，能夠充分利用當?shù)氐奶萏镔Y源，發(fā)揮當?shù)貧夂?、土壤資源優(yōu)勢，支持國家發(fā)展戰(zhàn)略，保護農(nóng)業(yè)生物多樣性。

（2）通過公司示范引導種植水稻，發(fā)展梯田原生態(tài)有機大米、谷茬魚、梯田鴨蛋等梯田特色生態(tài)產(chǎn)業(yè)，提高梯田產(chǎn)值和效益，從而提高周邊農(nóng)民種植保護梯田的積極性，再現(xiàn)“山間水溝如玉帶，層層梯田似天梯”的景觀，調(diào)動農(nóng)民種植地方水稻品種積極性，實現(xiàn)開發(fā)與保護利用共同發(fā)展。

（3）通過地方品種和綠色生態(tài)技術措施綜合配套應用，顯著地提高地方品種水稻單產(chǎn)和品質(zhì)，提高稻米的價格、節(jié)約生產(chǎn)成本，提高水稻產(chǎn)業(yè)整體效益，增加農(nóng)民收入。

（4）梯田種植古老地方水稻品種的價值，應當能為更多人所熟知，這樣農(nóng)戶才能生產(chǎn)出更多優(yōu)質(zhì)稻米，梯田耕作文化與云南哈尼族古老水稻地方品種基因資源才會得到保護和傳承。

4 云南水稻傳統(tǒng)地方品種保護與利用建議

水稻(Oryza sativa)是元江縣當?shù)剞r(nóng)民重要的糧食作物。地方品種在本地區(qū)糧食種植中發(fā)揮著重要作用，例如，‘螞蚱谷’、‘紅米’、‘紫米’、‘白米’、‘糯谷’等是當?shù)囟嗄攴N植的地方水稻品種，品質(zhì)介于糯米與非糯米之間，能夠適應當?shù)氐湫偷牡乩項l件，氣候和民族習慣的而被逐漸保留下來，在當?shù)剞r(nóng)民的糧食供應中具有重要的作用，古老的地方水稻品種不僅滿足了當?shù)剞r(nóng)民的營養(yǎng)需求，而且形成了復雜的農(nóng)業(yè)生物多樣性，如果加以支持和保護，將對保護云南水稻古老地方品種資源和建立可持續(xù)性利用的激勵機制發(fā)揮核心作用。未來5 年，云南省應重點借鑒國際農(nóng)作物資源保護與可持續(xù)利用領域先進經(jīng)驗，引入基于市場和非市場的激勵機制，重點抓住以下幾個關鍵點，解決中國水稻珍貴地方品種在生產(chǎn)中面臨的問題。

4.1 重點保護中國起源水稻古老地方品種基因資源

中國祖先將植物野生資源逐漸馴化成栽培品種，在這個過程中有很多野生資源由于表現(xiàn)較好而保存下來。云南的水稻現(xiàn)有保存的資源最多，由于地理位置上的獨特優(yōu)勢，很多古老的水稻品種都保留下來，經(jīng)過多年種植而保存下來的老品種不但可以應用于生產(chǎn)，而且會在這個過程中產(chǎn)生新的變異，在與各種自然災害或者外界條件互作中同樣會發(fā)生基因突變，豐富作物基因資源的多樣性，從而為現(xiàn)代水稻育種提供可利用的新基因資源。

4.2 強調(diào)保護與利用互動發(fā)展模式

云南作為中國重要的水稻起源地，其在野生稻的馴化、水稻品種培育和栽培方面都有十分悠久的歷史[20]。近些年，云南省在野生稻資源的保護上做了大量的工作，而在古老地方品種的保護與利用方面尚且缺乏可持續(xù)的激勵機制。因此，應該更加重視如何在保護中利用，以利用促進保護，沒有可持續(xù)利用的機制促進保護，僅僅依靠行政命令很難維持保護工作的可持續(xù)性。在古老地方品種的利用中使各個利益相關方從中獲益，才能使保護和利用互相促進，達到可持續(xù)發(fā)展的目的，這樣才能將云南省寶貴的水稻古老地方品種資源和農(nóng)業(yè)文化一代代傳承下去，從而吸引每一代人參與其中，使得保護和利用都具有可持續(xù)性。因此下一步工作的重點應是如何鼓勵政府參與，合作社參與，相關企業(yè)參與，農(nóng)民參與，通過項目活動和相關政策引導保護與利用互動發(fā)展的模式。此外，農(nóng)民在保護的意識和相關知識、技術上還比較欠缺，這也需要通過項目開展讓參與者提高意識和知識，提高對其重要性的認識和掌握、利用知識的能力，通過農(nóng)場保護和可持續(xù)利用使得這些地方品種多樣性保護主流化，促進糧食安全和營養(yǎng)的改善，通過增加市場附加值，改善農(nóng)民生計，以及提高應對氣候變化能力和適應環(huán)境變化的能力，增加農(nóng)民的收入。

4.3 推動綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)特色品牌效應

古老地方品種的保護與利用要重視保護與利用相關技術的創(chuàng)新，重點引導農(nóng)民參與，培養(yǎng)新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體，使農(nóng)民從中獲益。因此在保護與利用中應該更加重視引進國際先進技術和理念，提升種植古老水稻地方品種的經(jīng)濟效益，突出古老地方品種的特性，例如易于消化，富含花青素，口感好、營養(yǎng)豐富等，突出品種特色，打造高原產(chǎn)區(qū)、稀有品種等品牌效益，在保護與利用過程中嚴格按照相關的標準和規(guī)程執(zhí)行，培育具有高原地域特色的綠色稻米全產(chǎn)業(yè)鏈，申報地理標志產(chǎn)品認證，拓展市場營銷渠道及現(xiàn)代化市場網(wǎng)絡。隨著高科技的發(fā)展，網(wǎng)絡營銷渠道的發(fā)展與創(chuàng)新成為商家共同關注的焦點，因此當?shù)氐久追N植戶、合作社及投資企業(yè)更應該利用網(wǎng)絡平臺發(fā)展電商平臺代理，網(wǎng)絡營銷渠道外包以及團購渠道合作等項目，進行網(wǎng)絡營銷渠道的創(chuàng)新，作為實體渠道的有效補充和延伸，推動元江縣綠色稻米產(chǎn)業(yè)發(fā)展，贏得更多利潤，實現(xiàn)特色品牌效應，提高經(jīng)營水稻古老地方品種企業(yè)的競爭力。

4.4 項目成果擴散和經(jīng)驗分享

通過借鑒國內(nèi)實施的相關項目成功經(jīng)驗，形成可復制可推廣的系統(tǒng)性成果，推廣到其它地域，其它作物。重點要做到以下幾點：一是保護哈尼族民族文化、梯田農(nóng)耕文化、生態(tài)環(huán)境，保持住水稻古老地方品種和種植面積；二是要在現(xiàn)有地方品種和種植面積保持穩(wěn)定的基礎上，可持續(xù)地恢復和發(fā)展古老地方水稻品種的種植，培育特色產(chǎn)業(yè)，根據(jù)不同品種的優(yōu)良特性，開發(fā)市場，形成特色產(chǎn)業(yè)鏈集成，從而吸引當?shù)刈叱鋈サ哪贻p人返鄉(xiāng)投身到相關產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和轉型升級中來，通過新型產(chǎn)業(yè)的帶動解決當?shù)剞r(nóng)民，尤其是婦女的就業(yè)問題；三是強調(diào)綠色發(fā)展，提升產(chǎn)品品質(zhì)，提升產(chǎn)品安全性，提升產(chǎn)品附加值，從而提升農(nóng)民生活質(zhì)量，增加農(nóng)民增收，帶動低收入人群依靠相關產(chǎn)業(yè)脫貧，逐漸形成一套基于傳統(tǒng)、綠色種植技術的古老優(yōu)質(zhì)稻米可持續(xù)發(fā)展模式。