DB45T-葛种质资源保存技术规程编制说明

《葛种质资源保存技术规程》（征求意见稿）编制说明一、任务来源和编写单位根据广西壮族自治区质量技术监督局文件“广西壮族自治区区市场监督管理局关于下达2024年广西地方标准制修订项目计划的通知”精神，我单位承担的“葛种质资源保存技术规程”（项目编号：2024-4004）已获立项。本标准由广西壮族自治区农业农村厅提出，广西壮族自治区农业科学院负责起草。二、目的意义在生物技术高速发展的今天，种质资源是不可再生的人类宝贵财富，已成为重要的战略资源，是衡量综合国力的指标之一。当今，全球气候变化和人类活动对地球环境影响不断加剧，许多野生植物赖以生存的栖息地和生境遭受严重破坏，野生种质资源面临前所未有的危机。2020年12月，中央经济工作会议确定2021年八大重点任务，提出加强种质资源保护和利用，加强种子库建设；要开展种源“卡脖子”技术攻关，立志打一场种业“翻身仗”；种子是现代农业的“芯片”，种质资源是人类社会可持续发展的根本。因此，制定合理的种质资源保护策略，加强生物多样性保护、维持和可持续利用，开展作物种质资源研究关系到社会经济发展和稳定。一、作物种质资源保存是物种多样性保护的需要20世纪以来，随着农作物新品种的大面积推广及全球环境、人口变化等因素的影响，作物遗传资源多样性不断遭到破坏或丧失，迫切需要对种质资源进行收集保存以保护物种多样性。目前保存的种质资源通过分发利用和基因发掘等途径，已产生了巨大的社会和经济效益，这也反映出了种质资源收集保存的重要性。二、种质资源为育种工作提供了物质基础拥有的种质越丰富，研究越深入，在新品种选育中就越有针对性和预见性。新品种选育的突破有赖于现有品种资源中特有基因的发现，植物种质资源为现代植物育种的发展提供关键的原材料，没有种质资源就没有品种改良。因此，育种先进的国家都特别重视种质资源研究工作。在现有的种质资源中，任何品种或类型都不可能具有与人类要求完全相符的综合性状，但是优良品种所要求的优良性状可以分别存在于不同的种质资源中。三、种质资源为育种工作提供了突破性关键基因资源从全球范围的作物育种显著成就来看，突破性品种的育成决定于关键性优异种质资源或基因的挖掘和利用，稀有特异种质对育种成效具有决定性的作用。四、种质资源研究是挖掘野生植物资源，发展新作物的重要手段种质资源是人类驯化发展新作物的主要来源，现有的栽培作物都是经过漫长的历史选择由野生植物驯化而来，是人类改造和利用植物资源的过程。随着现代科学技术的发展，挖掘野生植物资源，从野生植物资源中驯化出更多的新作物，以满足人民生产和生活日益增长的需要。葛为豆科葛属（PuerariaDC.）植物总称，为中国卫生部首批批准的药食同源两用植物，有“北参南葛”、“亚洲人参”之美誉。葛根除富含淀粉外，还含有钙、铁、锌等多种微量以及氨基酸、维生素等，具有较高的营养价值。同时葛根在医疗、保健等领域中也具有重要的药用价值。如具有降血糖、降血压、降血脂、改善脑循环和脑代谢、消炎、抗感染、抗肿瘤、调节内分泌和免疫力等多方面的作用。近年来随着对葛资源医用功效和利用价值研究逐步深入，同时随着大健康理念的产生及产业的发展，药食同源的葛越来越受到人们的重视，已开发出多种适合广大消费者需要的药品和营养保健食品。2021年5月，广西壮族自治区第十三届人民代表大会通过的《广西壮族自治区中医药条例》指出，充分发挥长寿广西、康养胜地自然生态优势，围绕“医、养、管、食、游、动”全产业链要素，推进健康产业与一二三产业融合发展，增加健康产品供给，优化健康服务，把大健康产业培育成为战略性支柱产业和人民群众满意的新兴产业，成为拉动我区经济增长的新动能。因而国内外对葛材料的需求量日益增加，特别是国外如日本、东南亚、欧美等国家，每年都要从我国进口大量葛根初级产品，然后再加工生产出高质量、价格昂贵的药品和保健食品。葛根是广西传统种植的农作物，具有一定的种植规模，在全国具有较强的影响力。其中梧州藤县和平镇是中国著名的“葛根之乡”，从上世纪90年代开始大规模种植葛根，年种植面积就超过6万亩，占全国的五分之一，对当地农民增收、农业结构调整及精准扶贫有着重要意义。然而，广西主栽葛根种类均为粉葛品种，如“桂葛1号”、“桂粉葛1号”等，但由于其葛根素含量均偏低，为0.2%左右，其附加值较低。因此培育优质高产葛根新品种对我区葛根持续化发展具有重要意义。葛属植物全世界约20种，主要分布于温带和亚热带地区。我国是葛属植物的分布中心，约有11种，包括野葛（Puerarialobata(Wild)Ohwi）、粉葛（PuerariathomsoniiBenth）、苦葛（Puerariapeduncularis(Grab.exBtny).Benthd）等。不同种类葛根，药效不同，据现代化学成分分析证实野葛开发利用价值极高，其有效成分总黄酮和葛根素的含量明显高于其它葛属植物。2015～2018年，在农业部“第三次全国农作物种质资源普查与收集”项目的大力支持下，项目组系统收集了全国葛根种质资源400余份，通过检测分析发现，野葛葛根素含量明显高于其他葛属,其中采集的野葛资源中葛根素含量最高为5.1%。但是目前由于多种原因致使许多野生和传统农家葛资源处于濒危状态。目前也尚无葛种质保存的相关规范。因此，急需建立科学、规范的葛种质资源保存技术规程，指导葛资源的规范化保存，为葛产业的发展提供源源不断的基因资源，实现较高的经济效益和社会效益，从而促进葛根产业的可持续性发展。三、课题研究工作和编制过程（一）课题研究工作1、建立了全国最大的葛种质资源圃本标准编制人员科研团队自2013年起开展葛根的研究，先后依托广西科技计划项目基地与人才专项项目“葛根种质资源收集、鉴定评价与数据信息库的建立（桂科AD17195072）”、国家自然科学基金地区基金项目“基于表型和分子标记的广西葛根遗传多样性分析及核心种质构建（31960420）”、广西科技重大专项“广西农作物种质资源收集鉴定与保存”（桂科AA17204045-7）、广西自然科学基金项目“广西葛根核心种质资源库的构建与评价（2019GXNSFBA245093）”、广西科技重大专项“葛根深沟蓄水高效栽培关键技术研究与产业化示范”（桂科AA17204056-8）、“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动-广西农作物种质资源系统调查与抢救性收集（111721301354052035-09）”等项目支持，收集了包括泰国、越南、江西、广东、云南、四川、湖南、安徽、湖北等国内外葛种质资源136份。同时，参照《农作物种质资源标准和规范》取样点的要求，对广西全区的50个县市，67个乡镇共153个行政村开展系统调查及抢救，收集广西葛种质资源283份，累计收集葛种质资源419份。2、建立了《葛种质资源表型描述规范》通过对收集的葛种质资源开展多年的鉴定评价工作，发现收集的葛种质资源在形态上存在很大的差异，叶片的大小、颜色、形状、裂缺、绒毛、花纹等，开花与否、开花期、开花时长、花的香气、大小、颜色等，茸毛的软硬、密度、颜色、方向等，块根膨大与否、膨大程度、薯形、薯肉颜色等性状上均存在较大差异。通过对葛种质资源进行田间性状的系统调查，初步了解了葛的表型指标差异。同时，起草单位科技人员通过系统广泛的查阅国内外相关葛种质资源鉴定的文献、网页搜索葛根各类图片、查阅植物志豆科葛属的内容，全面系统了解葛的各类形态特征。最终以各类资料和田间调研为基础，建立《葛种质资源表型描述规范》，确定了的具体内容及标准。图1部分种质资源收集现场图2部分种质资源的叶型差异表现图3部分葛种质资源的花型差异表现图4部分种质资源的茸毛差异图5部分葛种质资源的薯肉差异表现3、在栽培技术方面，先后开展了一系列轻简化栽培技术研究，包括合理密植、水肥一体化、病害综合防治、高产优质等相关技术等。4、种子入库的规定中，种子贮藏条件、种子含水量和贮藏年限参考《NY/T2126-2012草种质资源保存技术规程》、《DB13/T2394-2016种子种质资源中期保存技术规程》的相关规定以及金钺等2016年发表的论文《国家药用植物种质资源库中期库贮存7种药用植物种子生活力监测》中的相关内容。5、相关技术成果施平丽,严华兵,曹升等.基于SSR的29份栽培葛遗传多样性分析[J].分子植物育种,1-19.杜鑫潇,曹升,龙紫媛等.广西藤县粉葛栽培现状与经济效益分析[J].中国蔬菜,2022,(11):110-114.尚小红,曹升,严华兵等.广西粉葛产业现状分析及其发展建议[J].南方农业学报,2021,52(06):1510-1519.曾文丹,严华兵,肖亮等.粉葛叶片愈伤组织诱导及植株再生[J].植物生理学报,2021,57(05):1098-1104.尚小红,曹升,严华兵等.葛种质资源的研究及其开发利用[J].农学学报,2020,10(04):65-70.尚小红,曹升,肖亮等.广西葛种质资源调查与收集[J].植物遗传资源学报,2020,21(05):1301-1307.肖亮,尚小红,曹升等.基于转录组测序的葛根SSR标记研究与利用（英文）[J].西北植物学报,2019,39(01):59-67.标准号：DB45/T2264-2021葛种质资源表型描述规范.广西壮族自治区,广西壮族自治区农业科学院,2021-02-05.标准号：T/GXAS464—2023粉葛生产标准综合体，广西壮族自治区,广西壮族自治区农业科学院,2023-3-20.（二）编制过程1.2024年3月，根据通知精神，本标准主要起草人提交了“广西地方标准制修订计划立项申报书”，并同时完成了《葛种质资源保存技术规程-草案》。2.2024年12月-2025年2月，根据广西壮族自治区市场监督管理局“广西壮族自治区市场监督管理局关于下达2024年广西地方标准制定修订项目计划的通知”文件精神，本标准获立项，标准起草人及时制定了编写方案及时间进度安排表并报送上级管理部门。3.2025年3月-2025年11月，经标准起草小组成员反复讨论和写作、修改，完成了《葛种质资源保存技术规程-征求意见稿》。（三）人员分工姓名姓别年龄职称专业工作单位主要负责工作曾文丹女42正高级农艺师生物技术育种广西壮族自治区农业科学院标准制定负责人严华兵男45研究员生物技术育种广西壮族自治区农业科学院相关资料收集尚小红女42研究员作物遗传育种广西壮族自治区农业科学院相关资料收集曹升男38副研究员栽培及深加工广西藤县葛泰农业科技有限公司相关资料收集、市场调研陆柳英女42正高级农艺师作物遗传育种广西壮族自治区农业科学院相关资料收集肖亮男42副研究员作物遗传育种广西壮族自治区农业科学院相关资料收集程冬男36副研究员作物遗传育种广西壮族自治区农业科学院相关资料收集施平丽女36研究实习员作物栽培学广西壮族自治区农业科学院相关资料收集龙紫媛女42研究实习员作物栽培学广西壮族自治区农业科学院相关资料收集周色朝女38未职得生物技术育种广西壮族自治区农业科学院相关资料收集李祥男5未取得作物栽培学广西壮族自治区农业科学院相关资料收集四、国内外标准对比情况经查阅，与种质资源相关的标准有《NY/T2126-2012草种质资源保存技术规程》、《NY/T4229-2022芒果种质资源保存技术规程》、《GB/T14072-1993林木种质资源保存原则与方法》、《DB52/T949-2014贵州辣椒种质资源保存技术规程》。未见与葛种质资源保存相关的国家标准、行业标准和地方标准。五、标准编写依据本标准规定了葛资源保存的操作程序，给出了入圃保存、种子保存、离体保存等技术要求，为葛种质资源保存及新品种选育提供坚实的的技术和材料支撑。本标准以种质资源研究和育种需求为主，兼顾科研、生产和市场需要，其技术指标数据具有系统性、代表性和可操作性。本标准按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的要求进行编写，并根据前期研究基础及应用资料，标准必须符合国家产业可持续发展的有关规定。六、关键技术指标依据和来源本标准的关键技术指标，参照芒果种质资源保存技术规程、澳洲坚果种质资源圃建设技术规程等有关地方标准进行本标准的制定。以科学技术成果和生产实践经验为基础，规定了葛种质资源保存中入圃保存、种子保存、离体保存等各技术环节、技术方法、注意事项等。其主要关键技术指标数据见下表。扦插繁育编制小组对野葛扦插的最佳时期、最佳枝龄、最佳生根剂浓度及其处理时间、最佳扦插方式开展试验研究。（1）最佳扦插时期表1不同扦插时期对野葛扦插成活的影响不同时期成活率/%2-449.26-88.69-1113.5由表1可知，野葛扦插繁育的最佳季节为2-4月。（2）最佳扦插枝龄表2不同枝龄对野葛扦插成活的影响不同部位成活率/%一年生42.1二年生26.3由表2可知，野葛扦插繁育的最佳枝龄为一年生，一年生扦插枝的扦插效果比二年生枝的扦插效果好。（3）最佳生根剂浓度及其处理时间表3不同生根粉对野葛扦插成活的影响不同激素处理成活率/%CK37.5ABT1号2000倍液5s72.9ABT1号10000倍液30s65.3ABT6号(GGR)1000倍液30min64.5ABT6号(GGR)5000倍液30s55.6NAA50mg/L30min52.1NAA500mg/L30s45.4由表3可知，野葛扦插繁育的最佳生根剂浓度及处理时间为ABT1号2000倍液5s，扦插成活率为72.9%。（4）最佳扦插方式表4不同扦插方式对野葛扦插成活的影响不同部位生根率/%直插69.1斜插54平置25.4由表4可知，采用不同方式进行扦插时，野葛直插成活率最高，为69.1%。种子保存种子贮藏条件、种子含水量和贮藏年限参考《NY/T2126-2012草种质资源保存技术规程》、《DB13/T2394-2016种子种质资源中期保存技术规程》的相关规定以及金钺等2016年发表的论文《国家药用植物种质资源库中期库贮存7种药用植物种子生活力监测》中的相关内容。离体保存（1）最佳预培养基和预培养时间表5预培养基和预培养时间对再生率的影响预培养时间再生率5%蔗糖5%DMSO5%DMSO+5%蔗糖022.620.721.91239.749.451.12441.554.361.44837.251.753.9由表6可知，以5%DMSO+5%蔗糖作为预培养基,葛茎尖的再生率均高于以5%DMSO或5%蔗糖为预培养基的效果。可见,复合预培养基比单一预培养基效果好。（2）茎尖冷冻保存最佳冰冻保护剂表6玻璃化保护剂过渡浓度对再生率的影响不同