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84農(nóng)業(yè)網(wǎng) 時(shí)間:2018-11-12 作者:佚名 來(lái)源:人民網(wǎng)-人民日?qǐng)?bào)
科研人員經(jīng)過(guò)近三年努力,使退化野果林呈恢復(fù)態(tài)勢(shì)
新疆天山野果林保護(hù)項(xiàng)目實(shí)施初見(jiàn)成效
核心閱讀
現(xiàn)今人們吃的很多栽培蘋(píng)果都是新疆野蘋(píng)果的后代,包括黃元帥、紅富士等
項(xiàng)目組正在開(kāi)展野生果樹(shù)抗寒資源的研究,對(duì)于提高栽培蘋(píng)果抵御倒春寒、保住產(chǎn)量會(huì)發(fā)揮非常重要的作用
一直以來(lái),人們知道新疆的瓜果美味香甜,卻少有人知道那里的天山野果林。
為了保護(hù)天山野果林,2016年科技部啟動(dòng)了“天山野果林退化生態(tài)系統(tǒng)保育與健康調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱天山野果林保護(hù)項(xiàng)目),為期5年,由國(guó)內(nèi)十余家科研單位聯(lián)合攻關(guān)。日前,經(jīng)過(guò)科研人員近3年的努力,項(xiàng)目在生態(tài)退化、病蟲(chóng)害以及人工恢復(fù)等研究方面取得了重大進(jìn)展,并發(fā)現(xiàn)了多個(gè)基因種質(zhì)資源。
天山野果林是世界多種果樹(shù)的起源地之一
天山野果林跨越哈薩克斯坦、吉爾吉斯斯坦和我國(guó)新疆,綿延500余公里,總面積約36萬(wàn)畝。其中,我國(guó)境內(nèi)的天山野果林占世界野果林總面積的近40%。
天山野果林分布有野蘋(píng)果、野核桃、野杏等野生果木資源60余種,是世界多種果樹(shù)的起源地之一,也是研究世界溫帶果樹(shù)遺傳多樣性和基因進(jìn)化的重要種質(zhì)基因庫(kù)。其中,野蘋(píng)果是最主要的建群種,有84種類型,是世界罕見(jiàn)的蘋(píng)果天然基因?qū)殠?kù)。
“新疆野蘋(píng)果是世界栽培蘋(píng)果的祖先。”中科院新疆生態(tài)與地理研究所副所長(zhǎng)、天山野果林保護(hù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張?jiān)髡f(shuō),“2010年,意大利學(xué)者在《自然·遺傳學(xué)》雜志發(fā)文稱,從分子遺傳層面已經(jīng)證明,現(xiàn)今人們吃的很多栽培蘋(píng)果都是新疆野蘋(píng)果的后代,包括黃元帥、紅富士等!
張?jiān)鹘榻B,在新生代第四紀(jì)冰期來(lái)臨之時(shí),天山山脈的谷地和盆地成為中生代野果樹(shù)的最后“避難所”,為地球保留了珍稀的野果林群落。“這樣算來(lái),天山野果林已有上百萬(wàn)年的歷史了!
近幾十年來(lái),由于林下過(guò)度放牧和農(nóng)田開(kāi)墾、病蟲(chóng)害暴發(fā)、氣候干旱等綜合因素影響,天山野果林分布區(qū)域面積也在逐步萎縮。
天山野果林原本分布區(qū)域很廣,從伊犁河谷到整個(gè)西天山都有野生果樹(shù)分布。
據(jù)調(diào)查,果樹(shù)成片、大量衰敗和死亡的現(xiàn)象主要發(fā)生在新疆伊犁地區(qū)新源縣。來(lái)自伊犁地區(qū)林業(yè)部門(mén)的統(tǒng)計(jì)顯示,至2015年新源縣野果林因病害枯死率高達(dá)80%。
野果林危在旦夕,拯救和保護(hù)迫在眉睫。
野果林對(duì)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)果木的品質(zhì)改良、優(yōu)良品種的篩選及分子遺傳育種都具有重要意義
野果林的各類野果其實(shí)和現(xiàn)在市場(chǎng)上售賣的水果相去甚遠(yuǎn),不但個(gè)頭小、模樣丑,口感也極其酸澀難咽。
但可別小瞧這些其貌不揚(yáng)的野果,它們可是價(jià)值不菲!這些野果不僅是珍貴的戰(zhàn)略生物資源,也是重要的天然基因庫(kù),對(duì)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)果木的品質(zhì)改良、優(yōu)良品種的篩選及分子遺傳育種都具有重要意義。
以新疆野蘋(píng)果為例,新疆野蘋(píng)果是新生代第三紀(jì)古亞熱帶大葉樹(shù)種闊葉林的孑遺植物,其最大程度保留了蘋(píng)果的原始基因,并在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中,積累了豐富的遺傳變異,形成了果實(shí)大小、成熟期、品質(zhì)、風(fēng)味、抗逆性、抗病性等不同的種下類型近百種。
項(xiàng)目組專家認(rèn)為,目前國(guó)際蘋(píng)果市場(chǎng)品種單一,其適應(yīng)性、抗逆性和口感風(fēng)味等遺傳基礎(chǔ)極其狹窄。未來(lái)蘋(píng)果的遺傳改良離不開(kāi)豐富的新疆野蘋(píng)果基因資源。人工選育栽培后的蘋(píng)果品種經(jīng)過(guò)多年種植,其基因也會(huì)慢慢退化。比如,紅富士不再像以前那樣紅,黃元帥的顏色也變淡。這時(shí)要想繼續(xù)改善這些品種的品質(zhì),就需要從野蘋(píng)果中找到?jīng)Q定這些性狀的基因,重新培育。
正在萎縮的天山野果林就是后備的基因庫(kù),拯救和保護(hù)好它意義重大。
2016年,天山野果林保護(hù)項(xiàng)目正式啟動(dòng),從國(guó)家層面吹響了拯救天山野果林珍貴基因庫(kù)的號(hào)角。天山野果林保護(hù)項(xiàng)目旨在闡明天山野果林資源保育原理,提出退化野果林生態(tài)系統(tǒng)重要物種種群復(fù)壯關(guān)鍵技術(shù),挖掘特殊抗逆遺傳資源,創(chuàng)制農(nóng)業(yè)新種質(zhì),為中國(guó)野生果樹(shù)資源持續(xù)利用提供科學(xué)支撐。
通過(guò)充分保護(hù)、挖掘野蘋(píng)果基因資源,參與本項(xiàng)目研究的山東農(nóng)業(yè)大學(xué)陳學(xué)森教授近年來(lái)培育出新品種——紅肉蘋(píng)果。這種新蘋(píng)果類黃酮含量非常高,對(duì)心血管等疾病具有很好的食療作用。
退化野果林呈恢復(fù)態(tài)勢(shì),同時(shí)還進(jìn)行了野蘋(píng)果遺傳資源挖掘與種質(zhì)創(chuàng)新
天山野果林保護(hù)項(xiàng)目啟動(dòng)后,項(xiàng)目組對(duì)野果林做了深入考察與研究,提出了“物理措施+生物措施”的退化野果林生態(tài)恢復(fù)技術(shù)模式。
研究人員首先建立了長(zhǎng)期觀測(cè)樣地,闡明了新疆野蘋(píng)果種群年齡和遺傳結(jié)構(gòu)特征,為野果林退化生態(tài)過(guò)程研究提供背景數(shù)據(jù)。
項(xiàng)目組研究發(fā)現(xiàn),中亞區(qū)域野生蘋(píng)果種群密度存在顯著的差異,均以中齡個(gè)體為優(yōu)勢(shì),沒(méi)有出現(xiàn)老齡化現(xiàn)象,但幼苗缺乏且更新存在嚴(yán)重障礙。此外,研究表明,種群中中幼齡個(gè)體死亡率高發(fā),且與蘋(píng)小吉丁蟲(chóng)的侵染率格局高度一致。
近年來(lái),隨著外來(lái)物種蘋(píng)小吉丁蟲(chóng)害大面積集中暴發(fā),受害最大的就是野蘋(píng)果。為此,項(xiàng)目組展開(kāi)研究,利用基因構(gòu)建了蘋(píng)小吉丁蟲(chóng)系統(tǒng)發(fā)生樹(shù),繪制了其可能的入侵及擴(kuò)散路徑。他們還探明了蘋(píng)小吉丁蟲(chóng)在野蘋(píng)果植株不同部位、枝條的選擇性分布規(guī)律,解析了蘋(píng)小吉丁蟲(chóng)的生活史特征,提出每年7月5日—7月25日為成蟲(chóng)防治的關(guān)鍵窗口期。并且,查清了野蘋(píng)果病害病原菌多樣性,從病害樣品分離出了33種真菌,篩選了2個(gè)主要致病菌的防治農(nóng)藥。
針對(duì)這些導(dǎo)致野果林退化的病灶,項(xiàng)目組建立了幼苗保育封育圍欄,完成封山禁牧圍欄2萬(wàn)畝;采用伐樁、低位修枝和高位修枝技術(shù),激發(fā)大量果樹(shù)主干萌條和根蘗苗產(chǎn)生,退化種群得到一定程度的恢復(fù)。同時(shí),直接焚燒受危害的枯枝,以免病蟲(chóng)害擴(kuò)散。
此外,采用人工繁育技術(shù),包括種子的干藏技術(shù)和種子的催芽方法,還建成了50畝的苗圃基地,可提供新疆野蘋(píng)果幼苗100萬(wàn)株等,極大地提高了幼苗存活率。
在進(jìn)行生態(tài)修復(fù)的同時(shí),研究團(tuán)隊(duì)還進(jìn)行野蘋(píng)果遺傳資源挖掘與種質(zhì)創(chuàng)新,發(fā)現(xiàn)了多個(gè)重要的基因資源。
項(xiàng)目組正在開(kāi)展野生果樹(shù)抗寒資源的研究,對(duì)于提高栽培蘋(píng)果抵御倒春寒、保住產(chǎn)量會(huì)發(fā)揮非常重要的作用。項(xiàng)目組專家還找到了能夠提高類黃酮含量的基因,以增加其營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值。
目前,項(xiàng)目組已完成示范面積3000畝,退化野果林呈恢復(fù)態(tài)勢(shì),效果評(píng)價(jià)與相關(guān)生理指標(biāo)檢測(cè)正在進(jìn)行中。同時(shí),野蘋(píng)果優(yōu)異基因資源挖掘與種質(zhì)創(chuàng)新也在持續(xù)進(jìn)行。
相關(guān)標(biāo)簽:天山農(nóng)業(yè)新聞
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