作物種質(zhì)資源,亦稱作物遺傳資源或作物基因資源,在我國(guó)習(xí)慣上也稱品種資源,是培育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病和抗逆等作物新品種的物質(zhì)基礎(chǔ),是保障我國(guó)人口食物安全和農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。因此,作物種質(zhì)資源也是國(guó)家的戰(zhàn)略性資源。
種質(zhì)庫(kù)或稱基因庫(kù)特別是低溫、低濕的長(zhǎng)期種質(zhì)庫(kù),以其安全、運(yùn)行成本低廉的優(yōu)勢(shì)成為目前全球植物遺傳資源異地保存的主流方式。據(jù)第二份世界糧食和農(nóng)業(yè)遺傳資源狀況報(bào)告,至2008年,全球保存有糧食和農(nóng)業(yè)植物遺傳資源7030232份;其中異地種質(zhì)庫(kù)保存3118762份,占44%,其中谷物占45%以上,單小麥種質(zhì)資源的貯存量就達(dá)85794份;中國(guó)國(guó)家種質(zhì)庫(kù)保存了391919份各類糧食及農(nóng)業(yè)植物遺傳資源,占全球異地基因庫(kù)保存量的12.6%,其中小麥達(dá)43039份,占全球小麥遺傳資源保存量的5%。貯藏溫度和種子貯藏前的含水量是影響種子長(zhǎng)期貯藏壽命的主要外在因素,英國(guó)Reading大學(xué)和美國(guó)農(nóng)業(yè)部(USDA)國(guó)家遺傳資源保存中心(NCGRP),即國(guó)家種子貯藏實(shí)驗(yàn)室(NSSL)等機(jī)構(gòu)的研究人員,以人工加速種子老化死亡的方式對(duì)其進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)40多年的研究,并取得了種子貯藏研究理論的重大突破,提出了種子貯藏壽命的數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)模型。然而在低溫種質(zhì)庫(kù),尤其是中期種質(zhì)庫(kù)保存模式下,即所有貯藏的種子都處在相同的溫度和濕度下,不同的種子包裝方式或包裝物對(duì)種子貯藏壽命是否有影響,目前還沒(méi)有報(bào)道。為此,云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)與種質(zhì)資源研究所、云南省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究人員,在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院和云南省科技廳的資助下,開(kāi)展了不同包裝的小麥種子在中期低溫種質(zhì)庫(kù)保存下達(dá)11年的觀察研究,并取得了一些階段性成果。他們撰寫并發(fā)表在《作物學(xué)報(bào)》2011年第6期上的“中期種質(zhì)庫(kù)貯藏下真空和非真空包裝普通小麥種子的衰老特性及壽命差異”一文,通過(guò)對(duì)89份普通小麥種子在密封抽真空和不密封非真空包裝,貯藏在(?2±2)℃的溫度及庫(kù)內(nèi)自然相對(duì)濕度的中期種質(zhì)庫(kù)中達(dá)11年的種子衰老與壽命比較,初步闡述了真空和非真空包裝對(duì)普通小麥種子貯藏壽命的影響,即真空包裝的同期收獲的同一基因型的普通小麥種子無(wú)論在種子衰退率、半活期和貯藏壽命上都優(yōu)于非真空包裝的種子。該研究小組發(fā)表在《植物遺傳資學(xué)報(bào)》2011年第3期的另一篇文章,“低溫貯藏下真空與非真空包裝對(duì)小麥種子生活力的影響”比較了兩種包裝的普通小麥種子在11年中不同時(shí)期的監(jiān)測(cè)發(fā)芽率,即生活力下降的快慢及程度,表明真空包裝的種子發(fā)芽率下降幅度顯著地小于非真空包裝的種子,也就是真空包裝的種子的貯藏效果明顯優(yōu)于非真空包裝的種子。兩篇文章從兩種包裝條件下種子的衰退率、半活期、貯藏壽命和生活力差異多個(gè)角度都印證了真空包裝的普通小麥種子在中期低溫種質(zhì)庫(kù)貯藏模式下,其延遲種子發(fā)芽率下降或衰退的效果都好于非真空包裝的種子。因此,真空密封包裝方式更有利于維系中期低溫種質(zhì)庫(kù)保存模式下普通小麥種子的壽命,使其達(dá)到更長(zhǎng)的貯藏期限。
這項(xiàng)研究工作的重要意義在于,不僅積累了普通小麥種子低溫貯藏保持其生活力或壽命的技術(shù)資料,為我國(guó)不同類型的異地種質(zhì)庫(kù)保存不同的種的小麥遺傳資源服務(wù),而且對(duì)其他作物的種質(zhì)資源,如水稻、玉米、大麥等谷類,甚至大豆、食用豆、油菜等作物種質(zhì)資源的安全、有效保存都有借鑒作用。