中国南瓜新品种保护测试现状及栽培技术研究
作者: 刘昆言 禹双双 闵子扬 段慧 路遥 彭长城 丰金玉 李宇翔 郑焕
摘要 植物新品种特异性、一致性和稳定性测试是植物新品种权授权的前提条件,提升DUS测试能力水平是保证植物新品种权授权质量的关键技术手段。中国南瓜测试已开展4年多,测试中存在不少问题,测试体系正逐步完善并改进。 以中国南瓜新品种测试发展现状为主题,重点分析其田间测试量、测试品种来源情况、存在主要问题及工作改进情况等方面内容,对中国南瓜测试栽培技术进行研究,为今后相关育种者开展自主测试提供参考。
关键词 中国南瓜;新品种保护;DUS测试;栽培技术
中图分类号 S 642.1 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2022)18-0057-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2022.18.014
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Test Current Situation and Cultivation Techniques of the Protection of New Variety of Cucurbita moschata Duch
LIU Kun-yan1,YU Shuang-shuang1,MIN Zi-yang2 et al
(1.Yueyang Institute of Agricultural Sciences/Yueyang Sub-center for New Plant Variety Tests,Yueyang,Hunan 414000;2.Hunan Vegetable Research Institute,Changsha,Hunan 410000)
Abstract The test of specificity,consistency and stability of new plant varieties is the prerequisite for the authorization of new plant varieties,and the improvement of DUS testing ability is the key technical means to ensure the quality of new plant varieties authorization.China pumpkin test has been carried out for more than four years,there are many problems in the test,and the test system is gradually improving.In this paper,the development status of new pumpkin varieties test in China was taken as the theme,and the field test quantity,source of test varieties,main problems and improvement of work were analyzed,so as to provide reference for future breeders to carry out independent test.
Key words Cucurbita moschata Duch;New variety protection;DUS test;Cultivation techniques
植物新品种保护也称“植物育种者权利”,是我国知识产权保护七大战略专项任务之一,同专利、商标、著作权一样,是知识产权保护的一种形式。随着我国对知识产权保护力度不断加大,新品种保护的重要性逐步提升。习近平主席在2013年中央农村工作会议上的讲话中提到,“要下决心把民族种业搞上去,抓紧培育具有自主知识产权的优良品种,从源头上保障国家粮食安全”,而新品种保护是培育自主知识产权品种的重要抓手,是发展现代种业、建设种业强国的重要支撑。植物新品种特异性( Distinctness)、一致性( Uni-formity) 和稳定性( Stability) 测试(以下简称DUS测试)是植物新品种权授权的前提条件,提升DUS测试能力水平是保证植物新品种权授权质量的关键技术手段[1]。
南瓜属在植物分类学上属于葫芦科,约30个种,广泛分布于热带、亚热带及温带地区,目前主要栽培种有4个,分别为中国南瓜(Cucurbita moschata Duch)、美洲南瓜(Cucurbita pepo Linn,又名西葫芦)、印度南瓜(Cucurbita maxima Duch,又名笋瓜)、黑籽南瓜(Cucurbita ficifolia)[2-3]。南瓜在2016年列入农业农村部发布的第十批新品种保护名录中,该种特指中国南瓜。中国南瓜为一年生蔓生草本,全株各部位都有广泛用途,南瓜果实可作菜,也可替代粮食,是我国人民日常蔬菜之一;南瓜种子是重要生活副食品,其富含氨基酸,有除湿驱虫的功效;此外,南瓜藤和南瓜蒂都有明显药用价值。
中国南瓜测试已开展4年多,针对此前测试[4]存在的问题, DUS测试体系正逐步完善,但目前中国南瓜测试中还存在部分问题需要改进。此外,2020年5月底农业农村部印发《2020年自主开展农业植物新品种特异性一致性稳定性测试管理工作方案》(农种品函〔2020〕6号),育种者可自行开展中国南瓜DUS测试,育种者进行自主测试时参照DUS测试指南操作,而测试指南中田间试验部分介绍相对简单,无具体田间测试规范,笔者依据植物新品种DUS测试审查及性状统一描述总则等系列文件[5-9] TGP/ 2002;TGP/7,2014;TGP/8, 2014;TGP/9,2008;TGP/10,2008;TGP/11,2011)规定,参照中国南瓜DUS测试指南,通过4年南瓜田间测试的经验,逐步完善了中国南瓜测试栽培技术,供南瓜育种家DUS自主测试参考。
1 中国南瓜测试现状
1.1 中国南瓜年度新增田间测试量情况
中国南瓜当年测试量为中国南瓜上一年度最晚提交种子日期后提交申请品种到本年度最晚提交种子日期前提交品种的数量。中国南瓜2016年列入保护名录,当年接受中国南瓜测试申请,但并未开展田间测试。由图1可知,实际田间测试开始于2017年,2017年中国南瓜测试品种数为10个,2018年新增中国南瓜田间测试品种23个,2019年新增中国南瓜田间测试品种24个,2020年新增中国南瓜田间测试品种26个,总体而言,中国南瓜新增田间测试量呈上升趋势,反映该领域育种者对新品种保护越发重视。
1.2 测试品种来源 DUS测试品种一般来源于3个渠道,即育种者申请品种保护官方渠道、社会委托测试中心渠道及社会直接委托分中心渠道,目前中国南瓜DUS测试主要来源于育种者申请品种保护官方渠道及社会直接委托分中心,其中育种者通过申请品种保护官方渠道数量占测试品种的绝大多数,以2020年新增26个测试品种为例,其中25个来自育种者申请品种保护官方渠道,1个来自社会直接委托分中心,侧面反映育种者对申请官方渠道的积极性与信任。
1.3 中国南瓜测试工作中存在的主要问题
1.3.1 测试品种种子发芽率低。2017年植物新品种权暂停收费以来,中国南瓜测试品种因种子发芽率低问题淘汰数量明显增加,2020年新增测试品种中,因发芽率非常低淘汰品种3个,占当年新增测试品种数的11.5%,此外部分品种与测试指南要求发芽率>95%有较大差距,但健康株数量基本满足测试而未被淘汰,测试员分析主要原因是测试品种在冷库保存时间较久,种子发芽率严重下降,或育种者提交种子时未经重新繁种,这可能导致育种者选育的品种直接被淘汰,同时也增加了测试体系负担。
1.3.2 种子一致性及性状稳定性差。近2年来,中国南瓜DUS测试申请品种种性不过关问题逐年严重,部分测试品种种子大小、形态差异大,未能严格按标准寄送种子;这些品种育苗时,苗株长势差异大,势必影响苗株后续一致性,大幅增加被淘汰概率,影响相关育种者品种权利的获得。
1.3.3 南瓜属种关系认识不清。西葫芦在2005年被列入第六批保护名录中,中国南瓜是2016年列入第十批保护名录中,但每年都有西葫芦育种者错将其品种按中国南瓜种申报品种权,导致测试性状观测标准不同,中国南瓜测试员需向测试中心请示将该品种测试转移至负责西葫芦集中测试分中心开展测试,从而使该品种授权至少延期1年。
1.3.4 非保护名录南瓜种申报。
目前,印度南瓜育种者申报品种权意愿强烈,但印度南瓜暂未列入新品种保护名录中,很多育种者误将自己培育的品种按中国南瓜种申请品种权;2018年该情况占新增田间测试品种的21.7%,2019年,该情况占新增田间测试品种的29.2%,测试员遇到该情况仅能遗憾将这些品种淘汰,同时辨别过程需在果实瓜形态发育完全后进行,这势必造成巨大的人力、物力浪费,影响DUS体系健康发展。
1.4 南瓜测试工作改进状况
1.4.1 测试地点集中化。2020年前,数量不多的中国南瓜DUS测试品种在上海和岳阳2家DUS测试分中心开展测试;经过几年田间测试后发现不同分中心对较少中国南瓜测试品种难以保证测试评价标准的一致性及标准品种、测试品种在不同测试地点性状表达的同一性,基于这些问题,从2020年开始中国南瓜测试集中于岳阳分中心测试,以保证测试评价的准确及一致性。
1.4.2 印度南瓜种测试指南研制中。针对目前中国南瓜DUS测试中,印度南瓜品种占比较大的情况,测试中心于2019年底开始联合相关科研院校共同研制该测试指南,未来2年印度南瓜育种者将会有途径进行品种保护,维护自身育种权益。
1.4.3 相关操作手册及拍摄技术规程制定中。中国南瓜测试开始时间不长,在过去几年DUS测试中都没有相应的操作手册及拍摄技术规程指导测试地域生态区田间测试,中国南瓜测试性状判断的高准确性及可操作性难以保障;基于此,DUS测试岳阳分中心目前已开始制定中国南瓜DUS操作手册及拍摄技术规程等相关工作,努力提升中国南瓜DUS测试水平。
2 中国南瓜DUS测试栽培技术
2.1 品种整理及产地环境条件 选择颗粒相对饱满、规格均一的待测试品种种子作为南瓜测试用种。
测试用地应符合无公害蔬菜用地环境条件相关要求,宜选择土层深厚、排灌便利的砂壤土、壤土且不能连续2年种植南瓜的旱地,或可水旱轮作连续种植。测试用地土壤pH为5.5~6.8。
2.2 播种育苗
2.2.1 播种要求。
为统一测试评价标准,播种期定于3月下旬至4月上旬,采用50孔穴盘育苗,选用蔬菜育苗专用基质,根据测试要求,一个测试品种需2次重复,每重复小区植株数不少于30株。播种育苗时为保证成苗率,每品种育2穴盘苗,穴盘每孔播1粒种,共100株苗。
2.2.2 种子处理。先选晴天晒种3~4 h,后用清水洗净种子。然后将种子放入55 ℃恒温热水中浸种15~20 min,再用30 ℃清水浸种3~4 h,用稀释石灰水洗净种皮上黏液后,置于30 ℃左右恒温环境下催芽,直到80%种子露白即可播种[10]。
2.2.3 播种。播种前1 d浇透穴盘,将催芽露白的种子点播于各穴中,注意将种子平放于穴中,播后在种子上轻撒一层细土,白膜覆盖。
2.2.4 苗期管理。出苗前温度控制在25~35 ℃,待70%的种子破土出苗后,及时撤除覆盖物,苗期温度控制主要依靠白膜及遮阳网,高温时采用遮阳网覆盖降温,低温依靠白膜小拱棚保温。种子出土前至子叶微展保持土壤湿润,微展后控制土壤湿度,基质土表层露白时适量补水。待南瓜苗两叶一心时定植,定植前3 d,控制水分,保持适当干燥,同时在其两叶一心时按要求及时观测子叶的性状。