品種資源研究方麵
為了充分有效地利用作物品種資源,人們正在利用計算機,加強種質資源遺傳評估,同時,力求準確和迅速地向育種工作者和農業生產部門提供有生活力的種子及其基本屬性的檔案資料。目前,人們通過種質資源遺傳特性的講究,種質分類研究,種質與生態環境關係的研究,建立種質資源信息係統。聯合國糧農組織專門設立了國際植物資源委員會,經過10年的努力,初步形成了國際種質資源網絡。美國建立了“國家植物種質資源係統”,保存種質33萬份。該係統的組成如下:國家種子貯藏實驗室、地區引種站、國家種質資源實驗室、植物探險家、作物谘詢委員會、種質資源信息網。該係統致力於保存各種作物的遺傳特性,從世界各地係統地搜集種質資源,並對其進行保存、鑒定和分類,使之能為人們有效地利用。該係統由美國農業部農業研究服務中心負責協調,參加單位有聯邦、州、私人組織和研究單位。該係統關於作物種質遺傳特性的數據資料,通過國家種質資源實驗室的計算機,傳送到農業部的計算機中心,國立種子貯藏庫的遺傳基因的資源信息則保存在農業部計算機中心。該中心可隨時向民間研究人員提供這些檔案資料。
由中國農業科學院作物品種資源研究所主持,浙江大學計算機係人工智能研究所等12個協作單位聯合攻關,建成了“國家農作物種質資源數據係統”,獲1991年農業部科技進步二等獎。該係統貯存了141種作物、27萬份種質、1259萬個數據,總數據量達到590兆,是我國最大的農作物種質資源數據庫,數據量僅次於美國。這些單位合作完成了我國第一部《農作物品種資源信息處理規範》,為製定國家種質資源信息處理標準奠定了基礎。該係統適用於不同農作物和不同類型數據結構。通過設置高層管理控製層技術,在國內首次使用統一軟件管理141種作物種質信息。整個係統有87個功能模塊,307個子功能模塊,37000多行源程序,具有數據維護生成、查詢、報表打印、分類統計、數據連接變換等功能,並在微型機上首次實現了400個以上大樣本快速聚類分析和多元統計分析,開發了作物係譜分析、圖形分析、多字段分類等功能,還建成了國家作物種質資源數據庫配套的印刷係統。此項成果對發展我國農業科學具有很高的理論意義和實用價值。
當前,發達國家已把種質資源信息的存貯範圍由作物的基本情況等擴展到細胞組織和DNA結構。北歐有人曾提出的一個作物育種模式就包括DNA結構。目前,我國也正在把種質資源信息的管理範圍逐步提高到分子遺傳學水平。
作物育種與栽培
近年來,計算機技術在作物育種領域大顯身手,建功立業。國際水稻研究所精選了300個水稻優良品種組成親本材料圃,並對親本性狀進行詳細調查,把結果輸入計算機,對主要性狀進行歸類,建立了親本數據庫。這樣,人們就可快速、準確地檢索,育種家得以及時、全麵地了解親本的各種性狀、特性及有關信息,為選配親本提供依據。中國農業科學院作物育種栽培研究所等7個育種研究單位於1984年選擇一批親本品種,按統一設計、統一記載標準和格式進行觀察記載,為建立親本數據庫提供了豐富的基礎數據。
在親本研究和選配方麵,中國農科院作物所於1978-1982年以北部冬小麥區45-59個常用小麥親本為材料,對27個數量性狀進行了係統調查,在M-CZ1/50微型機上進行了遺傳距離類平均法聚類分析研究,客觀地確定了所研究親本間的親疏關係,為親本選配提供了科學依據。