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内蒙古自治区山杏种质资源保存库建设分析



全 文 :收稿日期:2013—11—05
作者简介:曹扬(1967 -),女,内蒙古呼和浩特市人,高级工程师.
内蒙古自治区山杏种质资源保存库建设分析
曹扬
(内蒙古自治区林业监测规划院,呼和浩特 010020)
摘 要:文章通过对山杏种质资源保存库建设的背景及必要性进行全面的分析,说明了保存库建设的重要性。
重点就内蒙古自治区山杏种质资源保存库建设方案进行了详细的阐述和分析。
关键词:山杏;种质资源;收集;保存
中图分类号:S793.9 文献标识码:B
文章编号:1006-6993(2014)03-0103-03
植物种质资源包括大自然现存的野生种质资
源和在开展植物遗传工作中收集的育种原始材料
和经人工培育而创造的人工种质资源。我国林木种
质资源保存工作是随着 20世纪 80 年代林木良种
选育工作的全面开展而开始的,目前,已取得了一
定的成果。内蒙古自治区非常重视种质资源保存工
作,利用国家种苗工程投资项目,逐步建立内蒙古
种质资源保存区。目前,内蒙古自治区急需对山杏
加以保护利用。如果近期内山杏某些种质资源得不
到保护,将导致灭绝性后果。
山杏属蔷薇科杏属,强适应性树种,喜光、耐
寒、耐干旱、耐瘠薄,根系发达,萌蘖能力强,生长快,
病虫害少,是我国干旱缺水地区生态经济型乡土树
种。主要分布于内蒙古、河北、山西、陕西、甘肃、辽
宁等地。在我国“三北”地区的生态建设中占有极其
重要的地位。我国三北地区山杏资源近 133万 hm2,
内蒙古是我国北方山杏集中分布区之一,仅在赤峰
地区山杏林面积已达 59万 hm2,广泛分布于低山丘
陵、灌丛草原和沙质草场上。山杏水平分布为东经
73°~133°,北纬 30°~42°,垂直分布为海拔 300~
1500m。天然分布种以西伯利亚杏(Prunus sibirica)
为主。具有蓄水、保持水土、医疗保健、食用等多种
用途。目前,在内蒙古自治区山杏也主要被用于加
工食品、饮料、药材等方面,杏仁、杏核有一定市场。
内蒙古赤峰市地区杏核收购价 4.2 元/kg,苦杏仁
14.5元/kg,药材市场苦杏仁 20元/kg。据测算,每生
产杏仁露饮料 3万 t,需苦杏仁 1800万 kg,杏仁、杏
核需求量很大。山杏的其他产品还有待进一步开发
和推广,如利用山杏杏仁生产杏仁油,用作精密仪
器的润滑油和高级涂料。
1 山杏种质资源保存库建设的必要性
1.1 是挽救内蒙古地区物种的需要
内蒙古是以干旱和半干旱生态环境为主,水分
的缺少、严酷的大陆性气候,不仅限制了许多植物
的分布和繁衍,而且现有物种和种质资源的生存也
面临着重大的考验,有的物种完全处于极限的生存
环境之中,有的几乎遭到毁灭的命运。近几年来,随
着国民经济建设的蓬勃发展和人口的迅速增长,草
原过度放牧,荒漠开垦现象不断增加,以至整个生
态环境遭到严重破坏,扰乱了地区的生态平衡,遗
传资源天然贮存已被破坏,呈日益缩小之趋势。许
多植物遗传种质资源受到严重侵蚀,个体数量逐渐
减少,种群分布范围越来越窄,遗传多样性丧失。因
此,开展内蒙古山杏种质资源保存库建设项目,有
效保存和储备山杏种质资源,对挽救内蒙古地区的
物种资源具有重要的现实意义。
1.2 是推动林木种苗良种化进程的需要
林业“十五”计划和十年规划明确提出把具有
中国特色的林业改革与发展全面推向 21世纪的总
体思路和宏伟目标,把保护、恢复和发展森林植被、
改善生态环境提到事关国家和民族生存与可持续
发展的战略高度,为加速我国现代林业的发展指明
了方向。新形势要求林业三大效益兼顾,生态效益
优先。因此,建立与之相适应的林木优良种质资源
库,正是现代林业发展的必然要求。
与国外林业发达国家相比,我国优良种质资源
建设起步晚,投资严重不足,良种化程度低,远远不
能满足当前林业生产对优良种质资源的需求。为
此,必须借鉴林业发达国家种质资源建设的经验,
第37卷第3期
2014年5月
内蒙古林业调查设计
Inner Mongolia Forestry Investigation and Design
vol.37.No3
May.2014
DOI:10.13387/j.cnki.nmld.2014.03.046
建立种质资源保存基地,以推动造林良种化进程,
满足现代林业建设需要。
1.3 是实现林业可持续稳定发展的需要
内蒙古自治区人工造林发展很快,但目前人工
林树种结构单一,遗传结构简单,某些乔灌树种处
于被弃状况,树种及其遗传资源丢失严重,严重影
响林分的稳定性;许多人工林成活率低,产量不高;
防护林生态效益差,在树种选择上偏向用材树种,
没有选择防护与经济效益较好的主要树种;在造林
树种、育种材料的选择上,缺乏科学系统的策略,
“选优汰劣”的过程短期行为突出,加之引进树的盲
目推广,造成一些乡土树种出现不同程度的流失,
因此,建立内蒙古自治区山杏种质资源保存库,是
良种繁育的物质基础和后备资源,对实现林业可持
续稳定发展具有积极的作用。
1.4 是促进区域经济发展及环境改善的需要
人口的膨胀,对森林资源的过度开发利用,由
此引起林地退化、森林生态平衡的调节能力减弱,
气候恶化,人类生存环境受到极大的威胁,环境质
量十分恶劣,人民极度贫困。当务之急是,应采取得
力措施,切实保护好现有天然次生林,加大人工造
林种草的绿化力度。山杏全身都是宝,产品用途广,
需求量大,经济效益高。山杏果肉除鲜食外,还是加
工杏干、杏酱、果丹皮、青红丝、话梅等产品的原料。
杏仁是加工杏仁露、杏仁茶及面乳、面霜等护肤产
品的重要原料。据研究, 山杏仁成分中特有的苦杏
仁甙和维生素具有延缓细胞分化和机体衰老的功
能,对人体健康非常有益。因此,山杏是可利用性强
的自然资源。建立内蒙古山杏种质资源保存库,对
内蒙古地区山杏种质资源进行有重点的、抢救性的
异地保护,并通过测定评价,选出优良种质资源,建
立高产优质示范林,进一步向社会推广,以满足经
济和环境建设的需要。
2 建设方案
2.1 技术路线
内蒙古山杏种质资源保存库建库的技术路线
是:在内蒙古境内以及周边有分布的地区采集优先
保存的山杏种质资源,进行异地保存。通过有关专
家的认真论证和调查研究,根据该区域森林植物种
质资源的现状和特点,筛选出优先保存的山杏种质
资源,然后对所需保存的山杏进行种质资源调查,
编绘山杏种质资源分布图,再根据种质资源分布的
情况,确定种质资源采集地点、制定采集计划、采集
后的处理、种质的鉴定、营建异地保存林、保存林的
测定、种质资源的评价与推荐、对选育出的优良种
源和家系进行繁殖和推广。
2.2 技术方案
2.2.1 种质资源异地保存技术方案
山杏在生产应用上以有性繁殖为主。经过多年
的治沙造林,在其分布区形成很多家系谱不清的人
工林,与原始有性起源的山杏灌木林混杂在一起,
这给种源收集带来很大的困难。依据山杏灌木林的
现实情况,拟采用如下技术方案:
一是对内蒙古自治区及周边地区现有天然山
杏分布资料认真科学分析的基础上,利用卫星遥感
技术堪测内蒙古自治区及周边地区山杏种质资源
天然分布,进一步掌握山杏基因资源的现状。依据
山杏不同种源各项生长指标与种源地经纬度、气
候、土壤等主要因子的变异规律和特点,山杏不同
种源间抗逆性、生物量、材质、根蘖能力等性状的差
异,筛选出不同基因型的优良种源分布区,并设立
山杏种质资源收集区。依据标准划定收集区 44个,
在每个收集区内收集山杏实生单株数 50份。拟定
的收集区分别为:呼和浩特市土左旗 2个、和林县 2
个,鄂尔多斯市的准格尔旗 2个,巴彦淖尔市乌拉
特前旗 2个,乌兰察布市兴和县 2个、凉城县 2个,
锡林郭勒盟多伦县 2个、西乌旗 2个,赤峰市喀喇
沁旗 2个、敖汉旗 2个、巴林右旗 2个、巴林左旗 2
个,通辽市扎鲁特旗 2个、科左中旗 2个,兴安盟突
泉县 2个、科右前旗 2个、扎赉特旗 2个,呼伦贝尔
市陈巴尔虎左旗 2个、扎兰屯市 2个、阿荣旗 2个,
周边省区 4个。
二是山杏种质材料的选取及收集。在收集区内
首先对被选株进行形态特征调查,主要包括生长
势、树形、病虫害感染程度、抗逆性等。并对各收集
区的生态环境条件即立地条件进行详细的调查与
记录。在形态特征调查的基础上选择灌丛大、健壮、
无病虫害、材质好的植株。为防止被选株为同无性
系的个体,在最终选定收集株时,还要结合山杏自
然种群与人工种群分布格局的差异性来确定山杏
种群的起源,选定时,要保证每个收集株间的距离
不小于 50m。种质材料拟采用收集方式是收集选定
株的种子进行播种繁殖。对所有选定的收集株进行
GPS定位,照片、设置永久标桩,并绘制采样区及收
集株分布图,所有原始料资料都必须存档。建设家
系网络档案。
三是山杏的栽植。采集到的种质材料,首先在
种质资源保存库内进行育苗繁殖。育苗过程中要做
好标牌和档案建设工作,防止种源区的混杂。繁殖
内蒙古林业调查设计 2014年104· ·
成活的苗木,按种源收集区的编号安排种质库定植
区,一个种源收集区的样株要定植在同一个区内,每
个家系的株数不得少于 10株。各个定植区间要有明
显的界线,在每个定植区内设标桩,并绘制分布图,
永久存档。种植株行距为 2×3(m),采用穴状整地,整
地规格 50×50(cm),定植成活率不得低于 90%。
四是山杏种质材料鉴定。对收集到的种质材料
首先依据形态特征进行鉴定,然后对所有的收集样
株进行 DNA带谱测定,通过 DNA分子标记技术,
对 DNA带谱进行比较分析,确定所收集的样株是
否为同一无性系的子株,并测算其所占比例,经过
多次测试分析,如果为同一无性系的子株,最后去
除同一收集区内 DNA带谱相同的多余样株。
五是山杏种质材料的补充。利用 DNA分子标
记技术对每一个收集区内的山杏种群进行遗传多
样性测定,了解山杏种群的遗传资源丰富度,测算
山杏种群的最小种群数量。通过与收集样株的遗传
多样性进行比较,验证收集样株份数的科学性和合
理性。对已收集样株的多样性明显低于原始种群多
样性以及收集株数低于测算的最小种群数量的收
集区,要补充样株,最终要使种质库内的遗传多样
性与自然种群间没有明显的差异为止。
六是开展山杏定向选育。通过对不同种源和不
同基因型山杏生理、生态学特性的测定,结合不同
的生产需求,利用现代分子生物学技术,开展山杏
生物量、结实量、抗逆性(抗旱性、耐盐性、抗病虫
害、抗大气污染)等定向育种工作,开展山杏人工杂
交育种等研究。选育抗旱性、耐盐性、抗病虫害、抗
大气污染强的种源和家系;选育生长快、生物量大、
结实多、果实均匀的种源和家系;选育生长快、生物
量大、结实多、果实均匀、抗逆性强具有双重功效的
新品种。
七是种质资源的建档与数据库管理。在野外采
集种子时,需做好调查表的原始登记工作,并根据
情况,进行拍照或摄影。
2.2.2 优良种质资源扩繁技术方案
一是根据种质的现实及潜在利用价值,结合异
地生长表现,对入选保存种质资源进行多性状综合
评价,推荐优良种质资源进行扩繁,推广与利用。
二是根据优良种质树种的繁殖生物学特性,将
优良种质划分为种子实生繁殖、扦插繁殖(或嫁接)
和组培繁殖 3个类型。
三是采用扦插、嫁接、组培等技术,进行优良种
质资源的苗木培育,加速优良种质群体的繁殖。
2.2.3 技术支持系统技术方案
一是建立专家支持系统。由项目承担单位和技
术依托单位,共同议定入选专家,成立专家组,确定
优先保存种质资源的对象及收集保存方案,对项目
建设期间出现各种技术问题进行咨询;对项目各子
项目的技术方案进行论证;评价种质资源的遗传多
样性;确定优先推荐的优良种质。
二是建立技术骨干培训系统。由技术依托单位
派出实践经验丰富的专家,就种子采集、贮藏、检
测、育苗、造林、观测、测定、建档、数据分析等内容
进行专题技术培训,进一步提高项目参加人员的技
术素质。
曹扬:内蒙古自治区山杏种质资源保存库建设分析
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(上接第140页)森林生态系统稳定性差,生态状况十分
脆弱。现有森林面积中,乔木林占 69.59%,灌木林占
30.41%;现有乔木林呈现人工纯林多、混交林少,中幼
林多、成熟林少等现象;森林资源总体质量不高。
3.2 林地利用结构中,商品林面积比重大
全旗商品林地面积中,以生产木材产品的用材
林面积 12.34万 hm2,占 97.98%;以生产其他林产品
的经济林面积仅有 0.25万 hm2,占 2.02%。强调林地
生产木材的同时,也应适当增加林地的其他经济效
益,这样才能既增加农牧民的经济收入,又能激发
农牧民的造林积极性。
3.3 林地治理难度大
奈曼旗宜林地面积 9.15万 hm2,占全旗林地面
积的 24.46%,是今后奈曼旗生态建设和林业发展的
重要后备资源。但现有宜林地主要分布于宜林沙荒
地,自然环境和水利条件较差,宜林地实施造林难
度较大。
3.4 林地用途管制任务艰巨
随着工业化、城镇化快速发展,奈曼旗各项建
设对土地的需求将不断增加,加之国家对耕地保护
力度的加大,大部分项目用地将征占林地。预测未
来 10a,奈曼旗建设项目(不包括国家和自治区重点
基础设施建设项目)需求量为 6667hm2。奈曼旗占用
征收林地管理工作任务艰巨。同时,禁止毁林开垦,
禁牧舍饲,严格控制林地转为其他农用地,管理形
势依然严峻。
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