為什么大多數(shù)種子都是圓乎乎的?
種質(zhì)資源與種子有什么關(guān)系?
為什么收集、保護(hù)、鑒定種質(zhì)資源那么重要?
近年來,廣東省都引進(jìn)、培育了哪些鮮食玉米種質(zhì)資源?
今天我們就來好好了解一下!
種子是什么?為什么種子有那么多形態(tài)?
種子是裸子植物和被子植物特有的繁殖體,它由胚珠經(jīng)過傳粉受精形成。種子一般由種皮、胚和胚乳3部分組成,有的植物成熟的種子只有種皮和胚兩部分。

我們平時看到的蔬菜種子大多是圓形或橢圓形,其實這是自然選擇留下來的結(jié)果。圓形的種子易于滾動,這對種子傳播起到了很大作用,有棱角的種子掉落在地上則不易移動;而且很多種子是靠鳥類進(jìn)食后排泄傳播,有棱角的不利于鳥類排泄。所以在長久的進(jìn)化時期里,有棱角的種子漸漸被淘汰,圓形種子“適者生存”,存留了下來。
茄科蔬菜的種子,如番茄、茄子、辣椒等,屬于雙子葉植物有胚乳的種子,胚乳發(fā)達(dá)。


十字花科的種子,如大白菜、蘿卜、甘藍(lán)等,均為雙子葉植物無胚乳種子,形狀呈圓球形或扁圓球形,顏色為偏褐色,種子表面特征為單溝、雙溝。


葫蘆科種子,如黃瓜、苦瓜、冬瓜、南瓜等,均屬于雙子葉植物無胚乳種子,形狀基本為卵形或長條形,顏色不盡相同,主要為白色、黑色、棕色、黃色等。表面特征也各不相同。


豆科種子,如豇豆、菜豆、豌豆等,均屬于雙子葉植物無胚乳種子,形狀為腎形、卵形等,顏色各異,主要為深紅色或紅棕色,表皮光滑或皺縮。


百合科種子,如洋蔥、韭菜、大蔥等,均為單子葉植物有胚乳種子。形狀大部分為盾形或三角錐形,有的種子如韭菜種子較扁平。種皮顏色均為黑色,表面平滑或有皺縮。


而今天我們要說的主角鮮食玉米,它的種子就是玉米棒子上的籽,是一個個的小粒,呈楔形、卵形。種子由最外層的無色種皮、種皮內(nèi)部的胚乳以及胚等三部分組成。種子也有很多分類,有常規(guī)種子、單交種、自交系、雙交和三交種等類型。
保障糧食安全還得從種質(zhì)資源說起
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)是種植業(yè),而種子是種植業(yè)的延續(xù)與發(fā)展,是具有生命力的特殊生產(chǎn)資料。世界上90%的食用農(nóng)作物都是用種子播種進(jìn)行栽培的,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中離不開不可替代的必須物質(zhì)??梢姺N子是農(nóng)業(yè)的“芯片”,也是國家糧食安全的命脈。
數(shù)據(jù)顯示,2020年良種對我國糧食增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率為45%,如果說種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”,那么種質(zhì)資源就是芯片的芯片。
種質(zhì)資源是指攜帶生物遺傳信息且具有實際或潛在利用價值的載體。如古老的地方品種、新培育的推廣品種、國外引進(jìn)材料、重要的遺傳材料以及野生近緣種,都屬于種質(zhì)資源。
19世紀(jì),美國前來我國調(diào)查和采集野生大豆資源,孟山都公司從我國上海采集的野生大豆中發(fā)現(xiàn)了高產(chǎn)基因,申請了基因?qū)@?,并將其?yīng)用于商業(yè)化育種,此后孟山都便向全球包括中國在內(nèi)的101個國家申請了64項專利,中國今后如要使用用轉(zhuǎn)基因大豆都要向他付專利費,至此中國大豆產(chǎn)業(yè)遭受重創(chuàng)。
上世紀(jì)70年代,袁隆平院士在海南三亞發(fā)現(xiàn)了“野敗”水稻,利用這份重要的種質(zhì)資源,我國率先實現(xiàn)了水稻三系配套雜交育種,打破了世界雜交水稻研究徘徊不前的局面。

袁隆平和李必湖(左一)一起研究雜交水稻
作物種質(zhì)資源是重要的生物資源,也是農(nóng)業(yè)科學(xué)原始創(chuàng)新、種業(yè)振興和生物技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的源頭與源泉,是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展,所以加強種質(zhì)資源的保護(hù)利用、開展種源卡脖子技術(shù)攻關(guān),對保障國家糧食安全、生態(tài)安全和能源安全具有戰(zhàn)略性意義。

谷子種質(zhì)資源— 穗型

西瓜種質(zhì)資源—果實大小

西瓜種質(zhì)資源—果實肉色

棗種質(zhì)資源—形狀
廣東省的鮮食玉米種質(zhì)資源情況
廣東省的甜玉米種質(zhì)資源來源豐富,不過大部分依靠外部引進(jìn),并且存在育種研究在生產(chǎn)應(yīng)用之后的問題。
廣東省是我國最早引種甜玉米的地區(qū)。20世紀(jì)80年代,香港的甜玉米鮮果穗經(jīng)營企業(yè),從美國、泰國等地引進(jìn)優(yōu)質(zhì)甜玉米品種如泰甜5號、庫普拉、王朝、麥哥拉姆等,在珠江三角洲種植。這些品種被引進(jìn)的過程中,相應(yīng)的種植技術(shù)、產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等也隨之被應(yīng)用。
有時,也會收購合格的產(chǎn)品出口到香港、澳門等地。收購過程中,一些達(dá)不到港商收購標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品便留在當(dāng)?shù)厥袌鲣N售。因其良好的口感,一進(jìn)入市場就受到當(dāng)?shù)鼐用竦钠毡闅g迎,由此培育和形成了廣東省的甜玉米消費市場和廣東省甜玉米產(chǎn)業(yè),進(jìn)一步促進(jìn)了甜玉米種植面積的擴大。
在生產(chǎn)發(fā)展的同時,廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)和廣州市蔬菜研究所等單位的科學(xué)家開始了甜玉米育種研究。早期應(yīng)用的資源主要是從美國、泰國引進(jìn)的甜玉米品種選育二環(huán)系,或者用生產(chǎn)上常用的甜玉米品種與國內(nèi)外優(yōu)良普通玉米雜交種雜交、回交選擇甜質(zhì)材料自交選育回交系,這就形成了廣東省當(dāng)?shù)氐奶鹩衩踪Y源。
利用這些資源培育了廣東省第一代品種,主要品種包括:超甜43、超甜20、農(nóng)甜1號、穗甜1號、粵甜1號等,品種平均產(chǎn)量9750~11250kg/hm2,果皮較厚、甜度轉(zhuǎn)化速度快,保鮮時間短。
2000年以后,廣東省的甜玉米資源創(chuàng)新明顯加快,育種資源除了國外引進(jìn)之外,也從國內(nèi)其他省份的引用和利用創(chuàng)新資源。如上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作科所、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院遺傳研究所、浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)等研究機構(gòu)的一些創(chuàng)新品種,金菲、滬甜1號、綠色超人、超甜2號、中農(nóng)甜1號、華甜1號等。這些品種不僅用于生產(chǎn),也被作為資源應(yīng)用,成為廣東省的甜玉米資源的重要組成部分。
2011年以來,廣東省甜玉米種質(zhì)創(chuàng)新進(jìn)入快速發(fā)展軌道,種質(zhì)引進(jìn)渠道進(jìn)一步拓寬,來自美國、日本、泰國、阿根廷等國家新種質(zhì)以及國內(nèi)育種單位創(chuàng)新的種質(zhì)通過每年一屆的“廣東省種業(yè)博覽會”進(jìn)入廣東,成為我省甜玉米新種質(zhì)的重要來源,同時代表著當(dāng)前最新和最先進(jìn)的種質(zhì)類型。隨著新種質(zhì)的不斷補充,廣東省甜玉米的資源豐富性、新穎性和先進(jìn)性不斷凸顯,這為廣東省“十四五”甜玉米種業(yè)創(chuàng)新提供了最先進(jìn)的種質(zhì)基礎(chǔ)和有力的支撐。

糯玉米種質(zhì)資源以國內(nèi)種質(zhì)為主,通過資源不斷更新,糯玉米的抗逆性、抗病性水平得到改善。
廣東的糯玉米資源最早從國內(nèi)其他地市引進(jìn)。蘇玉糯1號為最早引進(jìn)的糯玉米種質(zhì),隨后與墾粘1號、中糯2號、滬糯1號、京科糯2000等品種,一同成為廣東省第一代糯玉米育種材料。利用這些品種通過二環(huán)系選育和與普通玉米雜交、回交等方式選育出糯玉米自交系,并培育出粵白糯1號、2號,仲糯1號、2號,廣糯1號等品種。
隨著國內(nèi)糯玉米育種的發(fā)展,糯玉米資源不斷更新,特別是廣西、云南、貴州、四川和重慶的資源引進(jìn)后,廣東省糯玉米的抗逆性、抗病性水平得到改善。甜加糯資源自我創(chuàng)新的同時,也從一些起步較早的地區(qū)大量引進(jìn),形成了外引與自我創(chuàng)新同步發(fā)展的新階段,廣東省糯玉米品種水平得到提高,也培育出白糯6號、粵鮮甜5號、粵甜糯6號、粵甜糯7號等通過國家審定的品種。
目前,糯玉米(包括甜加糯)資源主要分布在廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所、廣州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院、仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院等單位。其中廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所保存資源數(shù)量最多、豐富性、多樣性和覆蓋面最大,目前保存數(shù)量是2300多份;廣州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院保存1000份左右,位列第二。
為進(jìn)一步發(fā)展鮮食玉米產(chǎn)業(yè),推動農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,助力鄉(xiāng)村振興,全國·深圳鮮食玉米學(xué)術(shù)研討會暨深圳市第五屆龍?zhí)镉衩孜幕?jié)將于2021年11月11日—20日在廣東省深圳市舉辦,南方農(nóng)村報農(nóng)財寶典將進(jìn)行線上同步直播,今年雙十一讓我們在云端不見不散!