CPC 最佳植物保护实践

支持野外物种生存

关于收集种子的关键信息
  • 物种特征、法律参数和收集目的会影响有关需要收集的种子(或其他组织)的时间、位置和数量的决定。
  • 不伤害野生稀有植物种群的道德规范指导了该领域的行动。
  • 捕获代表性遗传多样性的意图指导了要收集的目标个体数量和种群数量。
  • 仔细的记录对于最大化保护收藏的价值至关重要。

保护种子收集的目的

保护收藏的主要目的是支持物种的生存并降低全球和/或区域稀有物种的灭绝风险。保护收藏品是种子、植物组织或整株植物的异地(异地)收藏品,具有准确的来源记录、分化的母系和物种野生种群的不同遗传特征。为了对野外物种生存最有用,保护收集应具有深度,这意味着它包含来自每个种群的至少 50 种不相关母本植物的种子、组织或整株植物,以及宽度,意味着它包含来自物种范围内的多个种群。种子的保护收集应进行初始发芽和生存力测试、制定的栽培方案和定期的长期生存力测试。

优先考虑异地采集的物种、种群和地区:以受威胁的美国本土橡树为例

Emily Beckman、Sean Hoban、Matt Lobdell 和 Murphy Westwood,The Morton Arboretum Oaks 是美国大部分森林和灌木林栖息地的关键物种。 阅读更多
获取保护藏品前要问的问题
  1. 采集是否对野生种群构成威胁?
  2. 收藏的目的是什么? 注意:这些指南与保护收藏有关。根据收集的目的,抽样策略和数量可能会有所不同(Guerrant 和 Fiedler 2004;Guerrant 等人 2004)。
  3. 异地收集能否有利于物种的生存并降低灭绝风险?
  4. 存在多少估计或已知数量的个体和种群? (采样宇宙是已知的。)
  5. 什么是养殖系统?
  6. 分类群是雌雄同株还是雌雄异株?
  7. 它是自相容的还是自不相容的?
  8. 繁殖体的传播机制是什么?
  9. 该物种生长在哪些类型的栖息地?
  10. 是否应该收集种子或其他组织? (请参阅“确定长期保存植物组织的最有效方法时要问的问题。”)
  11. 分类单元的存储能力是什么?种子可以储存在种子库中还是需要其他形式的异地专业繁殖和护理?
  12. 材料会储存多久?
  13. 植物材料如何繁殖?您知道从种子或插条种植植物的园艺要求吗?
  14. 在储存和再生过程中,所收集材料的损耗或死亡率预计会达到什么水平? (参见 Guerrant 和 Fiedler 2004)。
  15. 该材料将用于重新引入或保护易地吗?

在收藏之前做好准备。

  • See “在获得保护收藏之前要问的问题” chart (above) and “确定长期保存植物组织的最有效方法要问的问题“ 以下图表)。
  • 知道如何识别物种并了解其自然和文化历史。咨询当地植物学专家和机构恢复人员。与国内合作伙伴合作进行收藏。通过在目标种群地点获取物种物候数据,您可以简化您的采集之旅。访问公开可用的植物收藏数据库,例如全球生物多样性信息设施(GBIF),以确定一个物种在一年中通常生产花朵或果实的时间。探索公民科学项目,例如 iNaturalist,以实时查看植物观测的地理参考照片。进行一次侦察旅行以验证开花和结果的实际时间,以便您可以在种子成熟时捕获它们。记录群体中种子的开花日期和成熟度可以帮助未来的收集,并可以与登记信息一起报告。 (看 示例监控表单.)
  • 了解收集、运输和传播的法律义务。获得土地所有者的许可,以收集种子并在入藏记录中报告许可证编号。意识到获得列入清单物种的许可可能需要从土地所有者以及监管州和联邦机构获得许可;该过程可能需要长达 6 个月到 1 年的时间,因此在您的收藏季节之前尽早开始该过程非常重要。 常见问题 – 我如何获得种子收集许可?
  • 了解收集有关物种保护状况的可靠信息的来源。 常见问题 - 我如何才能找到物种保护状态?
  • 研究分类单元的种子储存要求,因为这将决定种子在收集后需要如何处理。 常见问题 – 我如何知道我的物种储存要求?
  • 为避免过度采集和/或向其他采集者学习,调查其他异地采集以确定已经采集了哪些物种和种群。例如,检查记录 植物园寻找植物保护国际 or 加州植物救援.
  • 使用 CPC 搜索优先物种的异地采集状态 稀有植物查找器
  • 熟悉 哨兵工厂网络 和杂草风险评估。
  • 评估您正在收集的物种的潜在害虫/病原体问题和入侵行为(Gordon 和 Gantz 2008;Gordon 等人 2008a 和 2008b;Reichard 等人 2012)。

采用灰姑娘生态系统:来自大平原的故事

James Locklear,Lauritzen Gardens 虽然我们的植物保护工作主要集中在个别处于危险中的物种,但 Lauritzen Gardens 扮演了一个意想不到的权威角色…… 阅读更多
确定长期保存植物组织的最有效方法要问的问题

评估德克萨斯植物群的种子储存行为,为种子库设计提供信息

Kim Taylor,德克萨斯植物研究所 / 沃思堡植物园 德克萨斯植物研究所 (BRIT) 正在建设... 阅读更多

采集时,不要伤害采集地或珍稀植物种群。

  • 如果在您的采集地点没有该物种的先前标本,或者如果最后一个已知标本已超过 10 年,并且种群数量大到足以移除一株植物或植物部分,请使用凭证标本记录该物种的鉴定。如果人口不够多,就拍好照片。请注意,在领取之前可能需要获得领取代金券的许可。
  • 在许可指南内收集。为尽量减少对野生种群的影响,在一个季节收集不超过单个植物繁殖产量的 10%(或许可允许的最大值)和/或不超过种群繁殖产量的 10%(Menges 等人,2004 年) )。对于许多物种而言,以这种强度进行采集可以持续多年,但安全采集的强度和频率受种群和气候特性的影响。 (见 “10% 规则”框 下面和每次点击费用最佳做法部分,“获得保护收藏”)
  • 遵守最高的户外标准。只留下脚印。有些栖息地极其脆弱。相应地调整行动,包括注意对践踏和侵蚀特别敏感的栖息地。
  • 请注意您所在地点的任何敏感动物物种。如果受保护动物物种与您感兴趣的物种共存或靠近,则可能需要获得许可、培训或调整时间表。

两种北卡罗来纳州稀有植物物种种子收集的特殊考虑

Michael Kunz,北卡罗来纳州植物园最近更新了最佳植物保护实践,以支持野生物种生存,详细指导... 阅读更多

10% 规则

我一年应该收集多少种子?

CPC 建议在一个季节收集不超过个人或群体种子产量的 10%。

 

灵活的种子收获:重新审视 10% 规则

Michelle DePrenger-Levin,丹佛植物园; Michael Kunz,北卡罗来纳植物园; Emily Coffey,亚特兰大植物园; Tom Kaye,应用生态学研究所;安娜·兰佩·布哈洛娃,... 阅读更多

我可以从同一人群中收集多少年而不会造成伤害?

CPC 建议在一个季节收集不超过个人或群体种子产量的 10%,并且在 90 年中收集不超过 10%。

支持该建议的研究来自 Menges 等人。 (2004)。请注意,了解物种种群人口统计、生活史和初始种群规模的某些方面很重要,以确定您的种群是否会因多年收获 10% 的种子作物而受到影响。如果您有足够的数据,则可以生成模型来检查人口增长对种子收获导致的繁殖力下降的敏感性。在没有这些数据的情况下,要意识到通常少于 50 个人的种群将比更大的种群具有更高的灭绝风险。依赖年度繁殖力的物种对收获最为敏感。这些将是不将种子储存在持久种子库中的短命物种(尤其是一年生植物)(图 1.1).

门格斯等人。 (2004) 使用理论模型将 22 个物种(25 个已发布人口数据的种群)分为三类:易灭绝、敏感 I(初始灭绝风险高)、敏感 II(初始灭绝风险低)和不敏感。不敏感的物种,有 50 个或更多个体的 9 个物种,可以承受 100 多年的任何强度的收获,并且没有灭绝的风险。他们模拟的不敏感物种是:Ardisia escallonioides、Calochortus obispoensis、Erythronium elegans、Neodypsis decaryi、Hamlin 的 Pedicularis furbishiae、寻常报春花、Themeda triandra 和 Thrinax radiata。请注意,这些物种是乔木、灌木和多年生草本植物。被归类为易灭绝的物种在有或没有种子收获的情况下都有 100% 的灭绝概率。它们包括:在圣弗朗西斯 (St. Francis) 的阿拉比斯 (Arabis fecunda)、Ariseaema triphyllum、Eupatorium perfoliatum 和 Pedicularis furbishiae。敏感 I 种(Danthonia sericea 和 Eupatorium resinosum)是无性系生长的轮生草本植物,在没有种子收获的情况下灭绝风险大于 40%,并且在 50% 的年份里,种子收获超过 10% 时灭绝风险增加,而敏感 II 种(阿拉伯拟南芥、黄芪、Calathea ovandensis、长春花、福马纳草、Heteropogon contortus、Horkelia congesta、Pana quinquefolium、Pedicularis furbishiae 和 Silene regia) 最初的灭绝风险较低,在种子收获频率超过 10% 时会增加在超过 10% 的年份。频繁的低强度收获产生的模型比不频繁的高强度收获具有更低的灭绝风险。

两种北卡罗来纳州稀有植物物种种子收集的特殊考虑

Michael Kunz,北卡罗来纳州植物园最近更新了最佳植物保护实践,以支持野生物种生存,详细指导... 阅读更多

图 1.3 – 初始种群规模为 50 时,按敏感性等级划分的灭绝百分比。模型采用 25 个种群,共 22 个物种。注意 25 个种群中的 19 个可以在 90 年中的 10 年中承受 10% 的种子收获。

捕获有代表性的遗传多样性。

  • 捕获整个种群空间范围内的代表性遗传多样性以及形态和种子外观的多样性。包括来自大型和小型母本植物的种子,沿着种群的边缘和中心。跨年采样以捕捉多样性也很好。
  • 努力收集成熟的种子。
    • 野生种群几乎总是在不同的成熟阶段有种子。如果可能,请多次访问一个站点,以在结果期的多个日期收集成熟的种子。但是,如果只能收获一次(可能是因为地点偏远),则采集者应进行代表性采样。含有超过 10% 未成熟种子的样品必须迅速处理,并应针对低温储存。
    • 如果可能,在收集种子的同时收集平行的叶子样本用于 DNA 银行。

异地保护指南:将异地收藏与就地保护行动联系起来

约翰尼·兰德尔,北卡罗来纳州植物园 (SePPCon 2016) 约翰尼回顾了植物保护中心与易地和在地之间的联系相关的最佳实践。 阅读更多

计划您的收藏抽样策略。

  • 使用种群大小和繁殖力来规划收集的抽样策略。
  • 一个理想的集合应该有来自 50 个母本植物的 3000 个种子,每个种子 常见问题:为什么我要尝试收集 3000 颗种子?
  • 理想并不总是现实。有些种群太小,无法在一个季节甚至多年生产 3000 颗种子。对于最稀有的分类群,收集少于 100 个种子可能是唯一的选择。如果不能从 50 个母本植物中收集 3000 粒种子或种子,则收集不超过一个种群一个季节种子产量的 10%。尽力而为。
  • 意识到极小的种子集合(<100 个种子)将来需要进行额外的集合。计划制作额外的收藏品。如果在 5 年内不能收集 300 多粒种子,要增加储存种子的数量,尝试增加种子而不是野生收集。请参阅每次点击费用最佳做法部分 “管理小样本:增加用于存储和恢复的种子数量” 如果一个集合在 5 年内不可能超过 100 颗种子或 300 颗种子。
  • 努力从50种母本植物中收集。 (参见 CPC 最佳实践章节 “获取、维护和使用保护藏品的遗传指南;” 土地管理局,2016 年)。 常见问题解答:为什么我应该尝试从 50 种母本植物中收集种子?
  • 如果种群少于 100 个体且母本植物产生少量种子,则尝试从每个繁殖个体中捕获最多 10% 的种子。对于较大的群体,子样本就足够了(见图 3.1)。
  • 收集和维护母系总是更好的,因为它提供了在重新引入时平衡家系的选项,并且可以为潜在的项目或收集时未预料到的用途增加价值。如果您的物种的个体产生的种子少于 20 颗,因此收集母系的 10% 等于一两颗种子,则可能适合批量收集,保持从每个母株收集的种子数量相等。

全家--母系采集案例

Heather Schneider, Santa Barbara Botanic Garden Conservation 种子收藏品通过作为面对灭绝的保险政策来支持物种的生存。他们能... 阅读更多
收集带有种子收藏品的植物标本馆凭证有助于长期记录收藏品的身份。马特·洛布德尔(Matt Lobdell)在托雷亚州立公园(Torreya State Park)收集木兰 照片来源: 格雷格·佩奇。

设法捕获至少五个种群。

  • 如果它们存在,则设法跨越空间和时间捕获至少五个物种种群(Falk 和 Holsinger 1991)。 (参见 CPC 最佳实践章节“获取、维护和使用保护收藏的遗传指南”)
  • 如果它是一个分布广泛的物种,则从整个分布的种群中收集并捕获每个 生态区.
  • 如果它的分布范围很窄,请从尽可能多的人群中收集。

适当地记录收藏。

  • 基本登记信息包括:机构名称、登记号、收集者、收集日期、物种名称、科、地点信息、地理参考经纬度、场地所有权、许可文件和种群信息(种群中的个体总数、生殖个体,以及为收获的种子采样的个体数量)。 (看 示例字段收集表 来自加州植物园。)
    • 提供栖息地信息可以提供有关该物种的发芽或组织培养要求的线索。推荐的领域包括光照和湿度条件、土壤类型、坡度方向和相关物种。提供栖息地及其栖息地中植物的照片。
    • 确保记录任何相关的收集物(例如,落叶、土壤、菌根真菌)并通过样品处理保持联系。
    • 根据他们的机构协议收集和报告额外的加入数据。符合国际传输格式 植物园植物记录 and/or 达尔文核心标准 将允许轻松地将信息传输给合作伙伴。
    • 每个登记填写一份字段表格。仅需要为由相距至少 1 公里的种群收集的集合创建多个登录号和字段表格。
    • 通过提供给参与机构的在线表格向 CPC 和 ARS-USDA 遗传资源保存国家实验室 (NLGRP) 传输登录数据 每次点击费用资源部分 本网站的。电子加入表格可在“NLGRP 提交”选项卡下找到。
确定存储要求

几位作者研究了可以帮助收集者的种子储存行为模式(参见参考资料)。从文献综述开始,检查以前是否对您的分类单元进行过任何研究。您可以检查同类物,但请注意,这并不总是可靠或结论性的。我们的夏威夷同事发现了一个属内的不同储藏行为(Walters、Weisenberger 和 Clark,个人通讯)。许多因素决定了种子对干燥或冷冻的耐受性的变化。以下是在种子中观察到的一些一般模式,这些模式往往能承受或不能承受正统储存。

特征 可能是正统派
(耐干燥和冷冻)
对正统存储的可疑容忍度
栖息地 干旱是特别可能的;如果不是在湿地生长,很可能 湿地,河岸
自然条件 种子通常会干燥和/或严重冻结 种子通常保持湿润,不会受到严重冻结
种子生产季节 不是春天 春天
生命形式 不是树
种子库 执着的 不持久
休眠 处于休眠状态 无休眠
成熟时种子含水量 当它从植物上自然脱落时干燥 高 (30%–70%)
种子大小 非常大(鳄梨种子不耐干燥)或非常小(兰花种子和蕨类孢子需要储存在液氮中)
干燥敏感种子比例高的植物群 以正统种子为主的植物群
ANITAGrade Arecales Ericales Fagales Icacinales Laurales Magnoliales Malpighiales Myrtales Orchidaceae Oxalidales Santalales Salicaceae Sapindale 茄科禾本科菊科菊科
GPS 快船标记
笔记本镊子
收集信封(硬币信封或玻璃信封)
纸袋
用于密封信封的相机胶棒或胶带
标记以标记该领域的个人

国际标准

CPC指南参考
粮农组织植物遗传多样性基因库标准(FAO 2014)
种质获取标准
4.1.1 添加到种质库中的所有种子样本均已通过相关技术文件合法获得。
4.1.2 种子收集应尽可能接近成熟时间和自然种子传播之前,避免潜在的遗传污染,以确保最大的种子质量。
4.1.3 为了最大限度地提高种子质量,种子收集和转移到受控干燥环境之间的时间应在 3 到 5 天内或尽可能短,记住种子不应暴露在高温和强光下,某些物种可能有未成熟的种子,收获后需要一段时间才能达到胚胎成熟。
4.1.4 所有种子样本应至少附有粮农组织/生物多样性多作物护照描述符中详述的最少相关数据。
4.1.5 根据目标物种的育种系统,应收集种子的最少植物数为 30-60 株。
MSB 合作收藏(千年种子银行合作 2015)
收藏
种子、植物标本馆凭证和数据根据公认的协议或指南收集:
1.1 遗传材料,包括传统知识,都是合法收集和保存的。
1.2 验证集合名称(最好参考植物标本馆凭证样本)。
1.3 抽样人口的遗传多样性得到充分体现。
1.4 记录基本的现场数据。
1.5 源种群的生存不受影响。

Baskin, C. M. 和 J. M. Baskin。 2014. 种子:生态学、生物地理学以及休眠和萌发的进化。第二版。学术出版社,圣地亚哥。

Brown, A. D. H. 和 D. R. Marshall。 1995. 基本抽样策略:理论与实践。收集植物遗传多样性:技术指南。 CABI,沃灵福德,英国:75-91。

土地管理局。 2016. 为成功种子收集、研究和保存本地植物物种种子的技术协议。

Falk, D. A. 和 K. E. Holsinger。 1991. 珍稀植物遗传与保护。纽约,牛津大学出版社。

联合国粮食及农业组织(粮农组织)。 2014. 粮食和农业植物遗传资源基因库标准。意大利罗马。 http://www.fao.org/3/a-i3704e.pdf.

Gordon, D. 和 C. Gantz。 2008. 筛选新植物引进的潜在入侵:对美国影响的测试。保护信 1:227-235。

Gordon, D. R.、D. A. Onderdonk、A. M. Fox 和 R. K. Stocker。 2008 年。澳大利亚杂草风险评估系统在不同地区保持一致的准确性。多样性和分布 14:234-242。

Gordon、D. R、D. A. Onderdonk、A. M. Fox、R. K. Stocker 和 C. Gantz。 2008 年 b.使用澳大利亚杂草风险评估预测佛罗里达州的入侵植物。入侵植物科学与管理 1:176-195。

Griffth, M.P., M. Calonje, A. W. Meerow, F. Tut, A.T. Kramer, A. Hird, T.M.麦哲伦和 C.E. Husby。 2015. 植物园苏铁收集能否捕捉野生种群的遗传多样性。国际。 J. 植物科学 176:1-10。

Guerrant, E. O., Jr. 和 P. L. Fiedler。 2004. 考虑异地储存和重新引入期间样品的减少。 E. O. Guerrant, Jr.、K. Havens 和 M. Maunder,编辑第 365-385 页。异地植物保护:支持物种在野外生存。岛屿出版社,华盛顿特区。

Guerrant, E. O., Jr.、K. Havens 和 M. Maunder,编辑。 2004. 异地植物保护:支持野外物种生存。岛屿出版社,华盛顿特区。

千年种子银行伙伴关系 (MSB)。 2015 年。“MSB 合作伙伴收藏”的种子保存标准。英国基尤皇家植物园。

Reichard, S.、H. Liu 和 C. Husby。 2012. 稀有植物的管理迁移是生物入侵的另一途径吗?在 J. Maschinski 和 K. E. Haskins,编辑。在不断变化的气候中重新引入植物:承诺和危险。岛屿出版社,华盛顿特区。

种子保护中心. 2017 年 8 月 3 日访问..

Volk、G. M.、D. R. Lockwood 和 C. M. Richards。 2007. 野生植物采样策略:生态和进化的作用。在植物育种评论,第 29 卷。John Wiley and Sons, Inc.,纽约,纽约。

Wieland, G. D. 1995 年。正统种子管理指南。植物保护中心,圣路易斯。

Wyse, S. V. 和 J. B. Dickie。 2016. 预测种子干燥敏感性的全球发生率。生态学杂志。 doi:10.1111/1365-2745.12725。

有关的影片