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植物遗传资源的保护与利用亟需得到重视

来源：花匠小妙招时间：2026-04-17 15:08

图1 栽培植物（右）与其祖先种（左）的表型性状比较(图片来源: Doebley et al. 2006 The molecular genetics of crop domestication. Cell)

栽培植物是人类赖以生存和发展的重要物质基础。全球人口与人均需求量的持续增长导致对植物资源的需求与日俱增。栽培植物较低的遗传多样性是限制其产量增长和质量提高的主要因素。《生物多样性》期刊2018年26卷4期“长江大保护与植物遗传多样性专辑”发表综述“栽培植物野生近缘种的保护与利用”, 该文总结了国内外对栽培植物野生近缘种进行原生境保护与迁地保护所取得的进展, 基于我国实际情况提出了栽培植物野生近缘种的保护建议，并对栽培植物野生近缘种利用技术进行了梳理, 探讨了栽培植物野生近缘种遗传资源可持续利用的新思路。该论文由南昌大学生命科学研究院流域生态学研究所赵耀博士，复旦大学生物多样性科学研究所的杨继教授和博士研究生李耕耘共同完成。

驯化造成的遗传多样性水平下降和环境适应性降低, 限制了栽培植物的利用潜力。栽培植物野生近缘种是指与栽培植物具有较近亲缘关系、并能与其发生基因交流的野生祖先种、同属近缘种以及由栽培植物野化产生的杂草等。栽培植物野生近缘种积累了丰富的表型与遗传变异, 能抵御各类生物或非生物胁迫的影响; 这些优良性状和有益基因可作为遗传供体用于对栽培植物进行改良(图1)。然而, 由人口增长和城市化进程导致的生境破坏、资源过度利用、环境污染、盲目引种以及全球气候变化等对栽培植物野生近缘种的存续和进化造成了严重威胁, 致使大量自然群体消失, 栽培植物野生近缘种遗传多样性丧失; 加之对植物资源的需求不断增加, 对栽培植物野生近缘种的保护与利用日益紧迫。

世界各国都十分重视植物资源保护, 我国已建立189个物理隔离保护方式和72个主流化保护方式的农业野生植物原生境保护点, 并通过自然保护区建设间接对多个物种实行原生境保护；还陆续建立了多个国家作物种子库和种质圃以及中国西南野生生物种质资源库等。然而，我国在植物资源保护策略上仍存在一些需要关注和改进的方面：(1)应加强对具有潜在利用价值的栽培植物野生近缘种的关注；(2)在遴选保护对象并建立原生境保护点时, 应重视不同地区以及不同部门间的交流和协调, 自然保护区规划应尽可能覆盖重要物种丰富度较高的地区；(3)确定保护对象之后, 对其遗传多样性特点、分布范围、致危因素和机制等进行深入的了解和分析；(4)加强对保护区(点)内被保护对象生长和进化动态的监测与管理；(5)重视全球气候变化对野生植物分布和种群变化的影响；(6)全面评价种子库与种质圃保存材料的遗传多样性, 并严格按照保育规程定期进行更新和繁殖。

图2 植物遗传资源挖掘与转化技术路线(图片来源Jacob et al. 2017 Translational research: Exploring and creatinggenetic diversity. Trends in Plant Science)

栽培植物野生近缘种遗传资源可持续利用的基本思路是: 利用栽培植物野生近缘种的丰富遗传多样性和进化潜力, 以模式材料为核心带动技术的创新与转化, 从栽培植物野生近缘种中挖掘符合人类需求的自然变异, 为栽培植物品种改良和人类应对生存压力持续提供有利的遗传多样性资源(图2)。在利用栽培植物野生近缘种时，不但应注重新技术的应用, 如分子标记辅助育种、遗传工程、基因组选择与基因组编辑等；也应该尝试验证新的育种理念，如进化农业生态理论的应用。

长江流域是我国生物多样性的核心区域之一，我国近一半的特有栽培植物起源于长江流域，已建立的植物原生境保护点30%以上位于长江流域。然而，长江流域作物及其野生近缘种遗传资源的研究严重不足，保护、开发和利用成效并不显著，存在大量研究与保护的空缺。由于对野生植物资源的保护力度和开发程度受野生植物所属资源类型、研究背景、商业价值以及文化传统等多种因素的影响，应分别评价不同类型作物的保护与利用现状，为制定遗传资源的保护与可持续利用的相关对策提供参考。