种质资源

第二章种质资源种质资源的重要性作物起源中心与作物起源种质资源的类别种质资源的搜集种质资源的保存种质资源的研究和利用本章小结种质：是决定生物遗传性状，并将遗传信息从亲代传递给子代的遗传物质。第一节、种质资源的重要性种质库：是指以种为单位的群体内的全部遗传物质，它有许多个体的不同基因所组成。又称基因库。种质资源：遗传育种领域把一切具有一定种质或基因，可用于育种、栽培及其他生物学研究的各种生物类型总称为种质资源。种质源的重要性种质资源是地球生命的基础，也是人类赖以生存和发展的根本，是人类最为宝贵的自然财富。种质资源是利用和改良动物、植物、微生物的物质基础，更是实施各个育种途径的原材料。种质资源的作用种质资源是地球生命的基础。是人类赖以生存和发展的基础，是最为宝贵的自然财富。是利用和改良生物的物质基础，是育种的原始材料及生命科学研究的基础材料。19世纪中叶欧洲马铃薯晚疫病大流行，从墨西哥引入的抗病的野生种杂交育成抗病品种。20世纪50年代中期，美国大豆产区孢囊线虫病大发生，大豆生产濒临停滞，从中国引入北京小黑豆育成了一批抗线虫品种。20世纪60年代，加拿大紧凑型苹果品种威赛克“芭蕾苹果”等的发现和育成，促进了苹果生产向高度矮密化方向发展。玉米高赖氨酸突变体奥派克2号的发现利用，大大推动了玉米营养品质的遗传改良。20世纪50年代，利用了矮脚南特、矮子粘等水稻矮源，育一批矮秆、抗倒、高产的籼稻良种，低脚乌尖的利用推动了全球范围的水稻“绿色革命”。20世纪70年代，野败型雄性不育籼稻种质的发现和从国外引入强恢复性种质资源，使我国的籼稻杂种优势利用有了突破性进展。J．R．Harlan指出，“人类的命运将取决于人类理解和发掘植物资源的能力”。生态系统多样性、种间多样性和种内遗传多样性三个不同的水平，其中生态系统多样性是种间和种内多样性的前提。现在三个水平上都面临严重危机。生态系统多样性生态系统多样性随着人类认识自然、改造自然能力的不断增强，人口的增长，活动范围的扩大，对资源的需求越来越多，特别是对资源的不合理过度开发利用，在过去的2亿年间，大约每27年有一种高等植物灭绝，而现在的灭绝速度是创记录的，相当于自然灭绝速度的l000倍。造成大约3.4万种植物变得很稀少，可能很快消失，约占植物总数的12.0％。物种的灭绝反过来又加剧了环境的恶化，形成恶性循环。从人类开始驯化动植物以来，人类的生存越来越依赖于少数几种植物和畜禽，使它们成为自然史上空前的优势物种。现代植物育种使新品种的遗传多样性进一步狭窄。因为新品种往往是通过少数农艺性状好、适应性强或配合力高的品种相互杂交育成的。无性繁殖植物遗传基础狭窄化的过程更为迅速。古老的实生繁殖品种具有复杂的基因组成，是千万年来经过无数世代自然选择和人工选择逐渐形成的适应环境的复合体。品种遗传基础狭窄，隐藏着严重的生产危机。如果不在种质资源方面采取有效措施，可能造成严重的后果21世纪是生物学世纪，而生物学发展的基础决定于遗传资源的掌握。农业科学的未来，在某种程度上取决于我们能够在多大程度上保存植物种质多样性.第二节作物起源中心与作物起源作物起源中心有两个主要特征，基因的多样性显性基因的频率较高，起源中心又可命名为基因中心或变异多样化中心瓦维洛夫于20世纪20一30提出起源中心学说。认为植物物种及其变异多样性在全球分布是不平衡的，具有多样性遗传类型和近亲的野生或栽培类型的地区，可能为起源中心，而显性性状可以作为起源中心的标志，并将世界作物确定为8个起源中心1.中国（或东亚）2.印度3.中亚细亚4.西亚5.地中海6.埃塞俄比亚7.南美8.秘鲁一厄瓜多尔一玻利维亚2a.印度一马来西亚8a.智利8b.巴西一巴拉圭种质资源的分布木薯、草莓、花生和风梨.智利8a.智利花生、可可、橡胶树、金鸡纳树、番樱桃巴西一巴拉圭8b.巴西一巴拉圭玉米、陆地棉、甘薯、菜豆、刀豆、凤梨、辣椒、南瓜、仙人掌、龙舌兰、虎皮兰、番茄安的列斯群岛7.南美块茎植物，包括马铃薯的特有栽培种。秘鲁一厄瓜多尔一玻利维亚8.秘鲁一厄瓜多尔一玻利维亚西瓜、芝麻、秋葵、咖啡、油菊、小麦、大麦埃塞俄比亚的厄立特里亚山区6.埃塞俄比亚茴香、大蒜、洋葱、大黄、萝卜、白菜、甜菜、荆豆、麝香草、薰衣草、油橄榄、月桂地中海5.地中海一粒小麦、二粒小麦；黑麦、葡萄、石榴、胡桃、无花果、苜蓿、莴西部亚洲4.西部亚洲普通小麦、密穗小麦、印度圆粒小麦、豌豆，蚕豆、草棉、胡萝卜、芜菁、洋葱、蒜、菠菜印度西北部、阿富汗、塔吉克斯坦和乌兹别克斯坦及天山西部3.中亚细亚薏苡、香蕉、柚、槟榔、红毛丹、面包果、硕竹、豆蔻、依兰马来群岛，爪哇、婆罗州、苏门答腊以及菲律宾和印度支那半岛2a.印度一马来西亚水稻、绿豆、饭豆、豇豆、甘蔗、芝麻、红麻、胡椒、茄子、苦瓜、丝瓜、缅甸和印度东部的阿萨姆2.印度稻、黍、稷、粟、高梁、裸粒无芒大麦、荞麦、大豆、茶、大麻、苎麻、白菜中国中西部山岳毗邻的低地及日本、朝鲜1.中国（或东亚）主要起源的栽培植物地域起源中心哈伦(J．R．Harlan，1951)根据作物驯化扩散面积的远近和大小，认为作物的起源与变异要从空间和时间两方面来论证，把栽培植物分为5类：荷兰的齐文(A，C．Zeven，1970)和苏联的茹可夫斯基(1975)对瓦维洛夫的观点进行补充和修正。12个起源中心为大基因中心，包括中国一日本中心、东南亚中心、澳大利亚中心、印度中心、中亚细亚中心、西亚细亚中心、地中海中心、非洲中心、欧洲一西伯利亚中心、南美中心、中美和墨西哥中心、北美中心。按其来源分类种质资源的类别：本地的种质资源外地的种质资源野生的种质资源人工创造的种质资源第三节、种质资源的类别1.2种质资源的类型和特点按其来源分类亲缘关系分类种质资源的类别：植物学分类：科、属、种1.2种质资源的类型和特点按其来源分类亲缘关系分类育种实用性分类种质资源的类别：现代优良品种或高产品种、主要商品品种、次要品种、具有特长的、过时类型、育种材料、突变体、原始类型、野草类和野生种十类。本地种质资源：包括地方品种、过时品种和当前推广的主栽品种。外地种质资源：引自外地区或国外的品种或材料野生植物资源：栽培植物的近缘野生种和有潜在利用价值的植物野生种人工创造的种质资源一）本地种质资源(一)地方品种指那些没有经过现代育种手段改进的，在局部地区内栽培的品种。因为优良新品种的大面积推广而被逐渐淘汰。虽然这些种质在某些方面有明显缺点，但往往具有某些罕见的特性，地方品种的收集和保存是种质资源征集的重要内容之一。本地种质资源(二)本地主栽品种是指那些经过现代育种手段育成，在当地大面积栽培的优良品种，包括本地育成的，也可能是从外地(国)引种成功的。它们具有良好的经济性状和适应性，是育种的基本材料。本地种质资源(三)过时品种曾经是生产上的主栽品种，由于农业生产条件的改善，种植 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的变化，病虫害流行，以及人们对产量、品质要求的日益提高，而逐渐被其他品种所代替。这些品种的综合性状不如当前主栽品种，但它们仍是选择改良的好材料。二）外来种质资源外地种质资源是指从其他国家或地区引进的品种或类型。这些种质反映了各自原产地的自然和栽培特点，具有不同的生物学、经济学和遗传性状，其中某些性状是本地种质资源所不具有的，特别是来自起源中心的材料，集中反映了遗传的多样性，是改良本地品种的重要材料。三）野生植物资源野生种质资源主要指各种作物的近缘野生种和有价值的野生植物。它们是在特定的自然条件下，经过长期的自然选择而形成的，往往具有一般栽培种所缺少的某些重要性状，如顽强的抗逆性，对不良条件的高度适应性，独特的品质等，是培育新品种的宝贵材料。四）人工创造的种质资源包括人工诱变而产生的突变体、远缘杂交创造的新类型、育种过程中的中间材料、基因工程创造的新种质等。这些材料是培育新品种和进行有关理论研究的重要遗传资源。第四节、种质资源的搜集一、广泛搜集种质资源的必要性和迫切性新的育种目标必须以更丰富的种质资源为基础社会和经济发展，需要不断开发利用新的植物类型许多宝贵资源大量流失，亟待发掘保护拓宽现代品种的遗传基础，需要丰富的种质资源二、搜集种质资源的方法搜集种质资源概括起来主要有野外考察搜集、种质资源机构或育种单位间引进交换和群众性征集等方法。一是国家级。中国农业科学院成立作物品种资源研究所，主要承担全国重要种质资源的搜集、保存工作以及与外国交换和大规模的考察搜集工作。到2001年，中国农业科学院国家种质库保存的主要作物种质，记录总数为333505份，隶属于35科、192属、512种，保存数量跃居世界第一位，其中水稻6783l份，小麦40947份，大豆25034份，玉米16939份，大麦18132份，高梁16868份，棉花6768份，油菜5875份。种质资源的搜集二是省级。目前我国一些省级农业科学院(或研究所)也建立了品种资源机构。主要负责对本地区种质资源的搜集与保存工作，同时也负责向国家资源机构提供本地区重要的资源材料。种质资源的搜集三是育种机构。主要根据本单位担负的育种任务和目标，搜集与本课题有关的种质资源。工作的重点常常是随不同时期的研究任务而变化，资源保存时间一般也较短。一方面根据研究任务，向国家或省一级的资源机构查询与征集必要的种质材料，另一方面有责任将本单位搜集到的具有特殊性状的种质资源种质资源搜集常用的方法是有目的有 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 地组织国内外的考察搜集。考察搜集应注意选择植物本身 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 现不同的地方、地理生态环境不同的地方、农业技术条件不同的地方、社会条件有差异的地方，以便尽可能全面地搜集到各种变异类型和客观存在的遗传多样性。资源材料的主要记载项目包括编号、种类、品种、征集地点、原产地、品种来历、征集地点的自然条件、海拔高度、纬度、温度(年平均温度、月平均温度、最高温度、最低温度)、雨量(年雨量、各月分布)、无霜期(始期、终霜期)、土壤、地势、征集点的栽培特点，品种主要的生物学特性和经济特性(植株性状、适应性、抗逆性、产量、品质、成熟期、贮藏性、适宜用途等)，主要优缺点，群众评价和发展利用意见。第五节种质资源的保存种植保存：为了保持种质资源的种子或无性繁殖器官的生活力，并不断补充其数量，种质材料必须每隔一定时间播种一次，即称种植保存贮藏保存离体保存：实在适宜条件下，用离体的分生组织、花粉、休眠枝条等保存种质资源。基因文库保存：利用DNA重组技术，将种质材料的总DNA或染色体所有片断随机连接到载体上，然后转移到寄主细胞中，通过细胞增殖，构成各个DNA片断的克隆系。利用保存1、种植保存为了保持种质资源的种子或无性繁殖器官的生活力，并不断补充其数量，种质材料必须每隔一定时间播种一次，即称种植保存。种植保存一般可分为就地保存和迁地保存。1）就地保存就地保存是种质资源在原来所处的生态环境中，不经迁移，采取措施加以保护，如划定自然保护区、国家公园、人工圈保护稀有的良种单株及历史上遗留下来的古树名木。稀有种、濒危种的保护一般也应用此法。自然保护区是保存某些野生种质资源的最好方式，它保留了种质资源的原有生态环境，使它们不致随着自然栖息地的消失而灭绝。可可西里自然保护区贵州茂兰自然保护区自然保护区2）迁地保存迁地保存即种质圃保存，是将种质材料迁然生长地，集中改种在植物园、树木园、品种资源圃、种质资源圃等处保存，主要适用于多年生植物。例如，我国在海南省建立了棉花种植园，在广西壮族自治区南宁市建立了金茶花种质圃，在武汉梅花研究中心建成了中国梅花品种资源圃。中国和世界各地许多植物园、树木园、观赏植物资源圃、果树种质资源2、贮藏保存栽培植物多数为种子繁殖，故贮藏保存是常用的种质保存方法。“正常型种子”，绝大多数作物种子属于这一类，要求低温干燥的条件下保存“顽拗型”种子，如核桃、栗、榛、人心果、香榧等，当种子含水量降低到12％一31％时生活力即下降，不能在低温于燥条件下贮藏，其保存方法尚未真正解决。一般贮藏温度为5—20℃。种子保存的另一个发展方向是用液态氮保存种子，它的优点是温度更低(一196℃)，保存期限可能更长，保存费用也可望低于机械制冷的种质库，但开始投资要高得多。保存种子的种质库的类型短期库任务是临时贮存应用材料，并分发种子供研究、鉴定、利用，库温10~20℃，相对湿度45~60％，种子存入纸袋或布袋，一般可存放5年左右。保存种子的种质库的类型短期库中期库任务是繁殖更新，对种质进行描述鉴定、记录存档，向育种家提供种子，库温0~10℃，相对湿度60％以下，种子含水量8％左右，种子存入防潮布袋，硅胶的聚乙烯瓶或螺旋口铁罐，要求安全贮存10~20年；保存种子的种质库的类型短期库中期库长期库是中期库的后盾，防备中期库种质丢失，一般不分发种子；为确保遗传完整性，只有在必要时才进行繁殖更新，库温在-10℃，-18℃或-20℃，相对湿度50％以下，种子含水量5％~8％，种子存入盒口密封的种子盒内，每5~10年检测种子发芽力，要求能安全贮存种子50~100年。国家种质库3、离体保存离体保存是在适宜条件下，用离体的分生组织、花粉、休眠枝条等保存种质资源。适用于保存顽拗型种子植物、水生植物和无性繁殖植物的种质资源。与田间种质圃保存相比，离体保存具有保存数量多、便于繁殖、节约土地和劳力，能避免不良条件影响等优点。但有这种保存技术还需要进行大量的试验研究，解决各种作物最适宜的培养基和保存温度等一系列问题。离体保存也可采用超低温保存，即将原生质、细胞、组织、器官或花粉经处理后，放人液态氮(一196℃)中保存。使用时取出材料，经一定程序解冻，原生质体、细胞、组织或器官可通过组织培养诱导分化，形成再生植株，花粉可以用于授粉。4、基因文库保存基因文库保存是利用DNA重组技术，将种质材料的总DNA或染色体所有片段随机连接到载体(如质粒、病毒等)上，然后转移到寄主细胞(如大肠杆菌、农杆菌)中，通过细胞增殖，构成各个DNA片段的克隆系。在超低温下保持各无性繁殖系的生命，即可保存该种质的DNA。5、利用保存种质资源在发现其利用价值后，及时用于育成品种或中间育种材料是一种对种质资源切实有效的保存方式。种质资源保存资料构成的档案①资源的历史信息，名称、编号、系谱、分布范围，原保存单位给予的编号、捐赠人姓名、有关对该资源评价的资料等②资源入库信息，包含入库时给予的编号、入库日期、入库材料(种子、枝条、植株、组培材料等)及数量、保存方式、保存地点场所等③人库后鉴定评价信息，包括鉴定评价的方法、结果及评价年度等。档案按永久编号顺序存放便于及时补充新的信息。档案资料输人计算机，建立数据库，以便于资料检索和进行有关分类、遗传研究，及时向有关单位提供种质材料。第六节种质资源的研究和利用一、种质资源的鉴定和研究特征特性鉴定植物学性状鉴定园艺性状鉴定生物学特性品质鉴定抗逆性鉴定抗病、虫性鉴定基础理论研究园艺植物起源与演化研究种内分类研究和生态型研究遗传 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 二、种质资源的创新育种过程中产生的新品种、新品系和新的种质材料自然变异通过远缘杂交、细胞工程、染色体工程、基因工程、组织培养等手段来有目标地扩大遗传基础，综合不同种属间优良性状，形成易于育种工作者利用的新的种质资源以及新的栽培植物类型和品种。三、种质资源的利用直接利用间接利用潜在利用1、直接利用本地区的材料或从气候相似的外地搜集的材料，对当地的气候、土壤、环境等条件适应能力强，可以直接利用，但对性状表现混杂的材料，尤其是异花授粉的作物在利用前要注意提纯，或搭配授粉品种。2、间接利用从外地搜集的材料，由于地理环境、气候条件等生态因子存在差异，在当地表现可能不太理想，对这类材料不能直接利用，可通过杂交育种等育种途径，将其优良性状结合到本地区适应性强的品种中去。在杂交育种工作中，首先可考虑品种间杂交，期望通过基因的分离重组，将优良的性状组合于一个个体之中。3、潜在利用对于暂时不能直接利用或间接利用的材料，亦不可忽视，随着育种工作的进展，鉴定研究技术的不断提高，有可能发现这类潜在基因资源，故在利用价值上不可低估。一、名词解释：种质，种质库，种质资源二、填空题1、种质资源的可以分为（）、（）、（）和（）。2、种质资源工作的主要内容包括（）（）、（）、（）、和（）。三、选择题１．种质资源就是指作物的()。A所有品种B．地方品种C．新品种D．一切基因资源２．在近代作物育种中，凡突破性品种的育成均来自（　）气的发现和利用。A．突破性育种新技术B．突破性育种新理论C．突破性育种新方法D.突破性特异种质资源四、判断题１、种质资源的保存方式有种子贮藏保存和植株保存两种主要方式。２、外来种质资源一般不具有良好的丰产性，但它可以带来丰富的新遗传特性，因而也是育种重要的种质资源。五、简答题：1．简述种质资源在选育新品种和发展农业生产中的重要性。2．简述各类种质资源的特点和利用价值３、种质资源的工作内容六、问答题：１、怎样对种质资源进行鉴定和研究，可通过哪些途径和方法对种质资源进行创新?２、保存种质资源有哪些方法，各真有什么特点，