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无芒雀麦种质资源主要描述性状比较分析



全 文 :植物遗传资源学报 2007, 8(4):510 ~ 513JournalofPlantGeneticResources
无芒雀麦种质资源主要描述性状比较分析
师文贵 ,李志勇 ,李鸿雁 ,李兴酉
(中国农业科学院草原研究所 ,呼和浩特  010010)
  摘要:介绍了无芒雀麦种质资源描述标准 , 并对其主要形态特征 、生物学特性 、品质特性 、抗逆性等描述符进行了归纳整
理;分析了各描述符的层次结构特征 、生物胁迫与非生物胁迫评价内容以及描述符编码方式;指出了制定早熟禾亚科相关标
准借鉴之处。
关键词:无芒雀麦;种质资源;描述性状;分析
收稿日期:2007-06-08     修回日期:2007-08-15
基金项目:国家科技基础条件平台建设项目(2005DKA21007)
作者简介:师文贵 ,河北省阳原县人 ,副研究员, E-mail:swengui@126.com
ComparativeAnalysisofDescriptionCharactersof
BromusinermisGemplasmResources
SHIWen-gui, LIZhi-yong, LIHong-yang, LIXin-you
(GrasslandResearchInstitute, ChineseAcademyofAgriculturalSciences, Hohhot, 010010 )
  Abstract:Thedescriptionstandard, includingthemainmorphologicalcharacter, thebiologicalcharacter, the
atributeandtheresistanceofBromusinermisgermplasmresourcewerebriefedandinduced.Thecharacteristicof
characterstructures, theevaluationofbio-andabio-coerceandthecompiledescriptionsymbolwerealsoanalyzed.
ItpointedoutthatstandardofPooideaegermplasmresourcedraftcanberefered.
Keywords:Bromusinermis;Germplasmresource;Descriptioncharacter;Analysis
  无芒雀麦 (BromusinermisLeyss.)是禾本科
(Gramineae)雀麦属(BromusL.)的一个种 ,多年生
草本植物 [ 1] 。野生种广布于欧亚大陆温带地区 ,
在中国黑龙江 、吉林 、辽宁 、内蒙古 、河北 、山西 、山
东 、江苏 、陕西 、甘肃 、青海 、新疆 、西藏 、云南 、四
川 、贵州等省区有广泛分布 ,为 1000 ~ 3500m山地
草甸草场优势种 [ 2] 。无芒雀麦是世界著名优良牧
草之一 。为长寿根茎型禾本科草类 ,寿命可长达
30年以上 。其营养价值高 ,产量大 ,适口性好 ,利
用季节长 ,耐寒旱 ,耐放牧 ,适应性强 ,为建立人工
草场和环保固沙的主要草种 [ 3 ~ 6] 。美国 、加拿大 、
前苏联等分别培育出不同的栽培优良品种 , 目前
无芒雀麦已成为亚洲 、欧洲和北美洲干旱寒冷地
区的一种重要栽培牧草 。
中国东北于 1923年开始引种栽培 , 1949年后
华北 、西北等地普遍栽培 。无芒雀麦性状变异幅度
较大 ,不仅是北方地区一种很有栽培价值的禾本科
牧草 ,而且在南方山区也有一定的栽培价值[ 7 ~ 9] 。
经选育通过全国牧草品种审定委员会审定并予以登
记的无芒雀麦品种有卡尔顿无芒雀麦 、公农无芒雀
麦 、林肯无芒雀麦 、奇台无芒雀麦 、锡林郭勒无芒雀
麦 、新雀 1号无芒雀麦等 [ 10, 11] 。
性状鉴定是种质资源研究的重要手段 ,是了解
和认识种质形态 、生理 、生化 、生物等性状的方法和
途径 [ 12] 。到目前为止在国家长期库 、国家牧草中期
库和国家多年生牧草圃保存的无芒雀麦种质资源达
126份 ,其中 40%是国外引进资源 , 60%是国内野生
资源 。已进行了农艺性状的初步鉴定 ,对部分种质
进行了抗逆性鉴定和评价 ,筛选出一批高产 、优质的
种质材料 ,已在生产中推广利用[ 13 ~ 15] 。
1 无芒雀麦种质资源描述规范和数据
标准
  立足于无芒雀麦种质资源研究现状 ,以资源共
 4期 师文贵等:无芒雀麦种质资源主要描述性状比较分析
享和利用为主要目标 ,优先考虑现有数据库中的描
述符和描述标准 ,结合当前需要 ,制定了无芒雀麦种
质资源描述规范 、数据标准和数据质量控制规范
(表 1)。无芒雀麦种质资源描述规范规定了无芒雀
麦资源的描述项及其分级标准 ,以便对无芒雀麦种
质资源进行标准化整理和数字化表达 。无芒雀麦种
质资源数据标准规定了无芒雀麦种质资源各描述项
的字段名称 、类型 、长度 、小数位 、代码等 ,以便建立
统一 、规范的无芒雀麦种质资源数据库 。无芒雀麦
种质资源数据质量控制规范 ,规定了无芒雀麦种质
资源数据采集全过程中的质量控制内容和质量控制
方法 ,保证数据的系统性 、可比性和可靠性。
表 1 无芒雀麦种质资源描述项分类及数据类型统计表
Table1ThestatisticaltableoftheBromusinermisgemplasmresourcedescriptorandthedatetype
描述符类别
Theclassificationof
descriptor
描述符性质
Thecharacterofdescriptor
必选描述符
Theindispensable
descriptor
可选描述符
Thedispensable
descriptor
条件描述符
Theconditional
descriptor
字段类型
Thefieldtype
字符型
Character
数值型
Numericalvalue
日期型
Date
基本信息(26项)
Fundamental 17 9 22 4
形态特征和生物学
特性(72项)
Morphologicaland
biologicalcharacteristics
49 23 26 34 12
品质特性(28项)
Thequalitycharacteristics 8 20 2 26
抗逆性(5项)
Theresistance 5 5
抗病虫性(4项)
Diseaseandinsectresistance 4 4
其他特征特性(11项)
Others 3 8 10 1
合计:146
Total 77 60 9 69 65 12
2 主要描述性状比较分析
无芒雀麦种质资源描述规范 、数据标准和数据
质量控制规范将无芒雀麦种质资源描述性状分为 6
类 、146个描述符 , 6个分类群即基本信息 、形态特征
和生物学特性 、品质特性 、抗逆性 、抗病虫性 、其他特
征特性 。根据描述符性质分为 3类 ,必选描述符 M
(所有种质必须鉴定评价的描述符)、可选描述符 O
(可选择鉴定评价的描述符)条件描述符 C(只对特
定种质进行鉴定评价的描述符),不同性质的描述
符在 6个分类群的分布见图 1。描述符的代码是有
序的 ,如数量性状从细到粗 、从低到高 、从小到大 、从
少到多排列 ,颜色从浅到深 ,抗性从强到弱等。每个
描述符具有一个基本的定义或说明 ,数量性状标明
了单位 ,质量性状有评价标准和等级划分 ,植物学形
态描述符附有模式图 ,重要数量性状以数值表示。
从图 1可以看出 ,在无芒雀麦种质资源鉴定与
评价中 ,基本信息类描述项是必选描述符和条件
描述符;形态特征和生物学特性类描述项重点选
择必须描述符 ,有一部分选择了可选描述符;品质
特性类描述项选择可选描述符较多 ,而必选描述
符较少;抗逆性和抗病虫性描述项全部选择了可
选描述符;其他特征特性的描述项也是可选描述
符略多于必选描述符。从图中各类描述项在进行
描述项性质分类选择时看出 ,现阶段我国牧草种
质资源的鉴定 、评价工作既不全面也不深入 ,鉴定
与评价工作集中体现在形态特征 、生物学特性和
品质特性鉴定中 ,必选描述符也集中在这 3类描
述项中 ,抗逆性鉴定由于方法和研究深度不够 ,在
描述符性质的选择上采用可选描述符 ,可根据研
究目的和实验条件开展鉴定工作 。
2.1 基本信息
是指种质资源基本情况描述信息 ,基本情况数
据对种质资源基础研究和网络共享至关重要 ,也可
称为护照信息 。其中 26个基础数据描述项涉及征
集 、保存等多方面内容 ,包括全国统一编号 、种质名
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植 物 遗 传 资 源 学 报 8卷
图 1 不同性质描述符在描述项分类群的分布
Fig.1 Thedistributionofdifferentdescriptortype
  A:基本信息 Fundamental;B:形态特征和生物学特性 Morphologicalandbiologicalcharacteristics;C:品质特性 Thequalitycharacteristics;D:抗
逆性 Resistance;E:抗病虫性 Diseaseandinsectresistance;F:其他特征特性 Others
称 、学名 、原产地 、种质类型等 ,其中必选描述符都是
护照信息 ,条件描述符是野外采集 、国外引进资源及
育种信息。
2.2 形态特征及生物学特性
是指牧草种质资源的物候期 、植物学形态 、产量
性状等特征特性 。根据性状重要性及评价难易程度
等将每类性状又分为必须和可选两类 。植物学形态
性状描述有 35项 ,必选描述符 22项 ,可选描述符
13项 ,从根 、茎 、叶到花 、果实和种子。形态性状附
有模式图 ,其中根的描述有 8项 ,因为根系是无芒雀
麦种质资源鉴定的重要性状之一 ,其根系发达 ,入土
深度和根量在不同土层差异较大;根茎发达 ,入土深
度因土壤和品种不同差异也较大 ,这对于其耐牧性 、
无性繁殖能力 、保持高产均有十分重要的作用 。物
候期的 17项描述均为必选描述项 ,种内不同品种 、
不同材料的生育期有很大差异 ,有早 、中 、晚熟之分 。
生育时期的表述有的定义为植株出现某种状态达到
规定百分率的日期 ,另一种定义是状态出现变化后
持续的一段时间 。在本规范中统一为植株出现某一
状态达到 50%时的日期 。产量性状中 7项为必选
描述符 , 8项为可选描述符 ,主要侧重于能反应种质
地上生物量 、利用期限等育种和生产上利用价值大
的性状 。
2.3 品质特性
是种质资源的营养品质性状 ,包括牧草的营养
成分的含量 、质地及适口性等 ,必选描述符 8项 ,可
选描述符 20项 ,重点对种质品质和常规营养成分进
行测定 ,氨基酸分析和钙 、磷测定需根据研究目的及
实验条件确定 。在营养成分分析方面 ,没有牧草的
营养成分测定标准 ,只是套用饲料的营养成分测定
标准 ,根据牧草的特性确定取样时间 、单位和精确度 。
2.4 抗逆性
是种质资源对各种非生物胁迫的适应或抵抗能
力。抗逆性是种质资源描述重要内容之一 ,通过抗
逆性鉴定评价 ,可为育种家和栽培者提供在恶劣环
境条件下选择和利用的材料 。目前牧草种质资源抗
逆性鉴定方法还不够完善 ,制定规范时选择抗旱性 、
抗寒性 、耐霜冻性 、耐盐性等具有一定研究基础的描
述项 ,但 5个描述项均选用可选描述符 ,根据育种和
引种需要进行鉴定 ,鉴定方法选用全国畜牧兽医总
站 “牧站(草)[ 2003] 2号文通知”中的 《牧草抗旱性
鉴定方法 (试行)》、 《牧草抗寒性鉴定方法 (试
行)》、《牧草耐盐性鉴定方法(试行)》分别测定抗
旱性 、抗寒性和耐盐性。
2.5 抗病虫性
是种质资源对各种生物胁迫的适应或抵抗能
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 4期 师文贵等:无芒雀麦种质资源主要描述性状比较分析
力 , 4个描述项均是可选描述符。牧草病害测试有
田间直接测试鉴定和人工接种测试鉴定 ,田间直接
测试鉴定简便易行。在病害发生地区和病害发生时
期对供试材料选取代表性小区 ,重复 2次 ,观察其受
病害状况 ,根据受害情况 ,分为 5级。虫害测定也以
目测法确定受害程度 ,在受害区选取代表小区 ,重复
2次 ,根据受害程度分为 5级。
3 可借鉴与不足之处
禾本科早熟禾亚科(Pooideae)雀麦属 、早熟禾
属 、羊茅属等饲用价值最高 ,在牧草种质资源鉴定 、
评价 、育种和生产利用方面研究较多。无芒雀麦种
质资源的描述项及其分级标准 、数据质量控制规范
为制定其相关属 、种的描述规范和数据标准提供借
鉴之处如下 。
3.1 基本信息
制定禾本科早熟禾亚科 (Pooideae)早熟禾属 、
羊茅属等描述标准时 ,基本情况数据可作为共性描
述项 ,应至少包括全国统一编号 、种质库编号 、圃编
号 、种质名称 、种质外文名 、科名 、属名 、种名 、学名 、
资源类型 、原产地 、采集号 、海拔 、经度 、纬度 、来源
地 、引种号 、系谱 、选育单位 、育成年份 、观测地点 、保
存单位 、保存单位编号 、保存资源类型 、保存方式 、实
物状态 、主要用途 、图像 、共享方式等内容 ,可以提高
资源描述评价和共享利用水平 。
3.2 形态特征和生物学特性
此类描述项基本为形态特征标记 ,其中必选描
述符的选择在种质鉴定时能充分体现特异性 、一致
性和稳定性的特点;在农艺性状描述符选择上侧重
生产应用重要性状 ,具有实用性特点 ,充分考虑种属
特异性 。在编制早熟禾亚科相关属 、种描述规范和
标准时在不同方面可借鉴参考 。
3.3 品质性状
品质性状是育种家和生产者最为关心的重要
性状 , 各描述标准将品质性状均可列为重点描述
内容但侧重点可不同 ,在编制相关种质描述规范
时宜兼顾考虑 , 可根据属 、种的特性及育种和生产
需求确定描述项 ,鉴定方法可借鉴无芒雀麦的相
关方法 。
3.4 抗逆性与抗病虫性
目前牧草种质资源抗逆性鉴定方法还不够完
善 ,制定标准时应选择抗旱性 、抗寒性 、耐盐性等具
有一定研究基础的描述项 。抗病虫性可针对相关
属 、种种质资源主要病虫害种类并考虑鉴定方法是
否完善选择鉴定描述项 。
3.5 不足之处
抗性鉴定需在今后数据整理整合过程中根据存
在的问题不断完善 ,如牧草耐盐性是牧草的重要生
物学特性之一 ,仅用对氯化钠溶液浓度的敏感程度
作为评定指标 ,尚不够全面 ,因此 ,无芒雀麦种质资
源描述规范的制定具有一定的局限性 ,需在深入研
究的基础上 ,广泛征求专家意见 ,不断完善和修订。
同时要吸取国外在牧草抗逆性鉴定方面的经验 ,目
前大多数国家均采用 5级评定制 ,在今后相关标准
的制定时可考虑采用 5级制 [ 15] 。
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展.中国草地.2005, 4:69~ 73
鸣 谢
  第 1期封面照片提供者中国农业科学院作物科学研究所李立会;
第 2期封面照片提供者中国农业科学院作物科学研究所杨庆文;
第 3期封面照片提供者中国农业科学院作物科学研究所王克晶 、李向华;
第 4期封面照片提供者中国农业科学院油料作物研究所张秀荣。
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