1、第三章 园艺植物种质资源,主要学习内容种质资源的概念、意义及类别作物起源中心及我国园艺植物种质资源种质资源的收集与保存种质资源的评价、创新与利用,一、种质资源的概念、意义及类别,1、种质资源的概念 种质资源（基因资源、遗传资源)： 指包含一定的遗传物质，表现一定的优良性状，并能将其遗传性状传递给后代的园艺植物资源的总和。亦即对园艺植物品种改良和栽培拥有一定利用价值的遗传物质总和。种质是客观存在的实体，其表现形式可能是：种、品种、植株、种子、枝条、细胞、DNA片断。,一、种质资源的概念、意义及类别,百合种质,一、种质资源的概念、意义及类别,牡丹种质,一、种质资源的概念、意义及类别,种质资源载体,
2、2 、种质资源意义及作用人类赖以生存和发展的根本。育种工作的物质基础。不断发展新园艺植物的主要来源。 转基因、远缘杂交等生命科学研究的基础。 园艺植物起源、演化、分类、生理、生态等研究的物质基础。,一、种质资源的概念、意义及类别,3 、种质资源的类别3.1 本地主栽品种或地方品种 在当地自然条件下经过长期自然选择和人工培育的地方品种或当前推广的良种。特点： 在产量、抗性等方面可能存在缺点，但对本地区适应性强；缺少系统整理与研究，品种内比较混杂。利用价值：（1）经过提纯、改良后可能成为当地的优良品种。（2）常用于杂交育种中的亲本材料。,一、种质资源的概念、意义及类别,一、种质资源的概念、意义及类
3、别,3.2 外地品种资源 引自外地区或国外的品种或材料.特点： 具有与本地品种不同的生物学特性和遗传性状或本地品种缺少的。 有可能不太适合本地的气候、土壤及耕作条件。利用价值： 直接引种用于生产或用作杂交亲本； 利用生态显性选育品种。由于环境条件变化较大，品种的变异往往更为迅速和明显(生态显性)。,一、种质资源的概念、意义及类别,2.3 近缘野生种和原始栽培类型 包括栽培植物的近缘野生种和有潜在利用价值的野生种特点： 可能具有栽培种缺乏的抗性（病、虫）； 可能具有一些特殊的性状，如矮杆、雄性不育等。利用价值： 驯化为新的栽培植物； 转移有用的基因或染色体片段,一、种质资源的概念、意义及类别,一
4、、种质资源的概念、意义及类别,2.4 人工创造的育种材料 包括人工诱变产生的突变体、远缘杂交的新类型、育种过程中的中间材料、基因工程材料等。特点： 具有自然界所没有的特征特性。利用价值： 一般经过多代选育才具有利用价值。,二、作物起源中心及我国园艺植物种质资源,1、栽培植物起源中心 遗传类型极为多样而且分布比较集中，具有地区特有性状，并且出现原始栽培种及近缘野生种的地区，往往是某一种栽培植物的起源中心。,二、作物起源中心及我国园艺植物种质资源,2、瓦维洛夫植物起源中心的主要观点： 瓦维洛夫关于栽培植物起源中心理论于1924年提出，1926年正式发表，1935年臻于完善。为此，他获得了首批列宁奖
5、金。,二、作物起源中心及我国园艺植物种质资源,种质资源研究是植物育种最重要的内容；物种形成过程的地理局部化；作物起源中心是古代文明的发源地；每种作物均有初生（遗传上的显性）和次生起源中心（杂交或突变出现隐性性状）；同源平行变异规律；种的范围类出现平行变异规律；作物起源中心的定位；主要作物起源于北纬20-45度之间。,二、作物起源中心及我国园艺植物种质资源,3、瓦维洛夫8个作物起源中心中主要园艺植物的分布:中国东部亚洲；(白菜、芥菜、中国水仙、牡丹、荔枝、枇杷)印度热带亚洲，包括马来亚补充区；（茄子、苦瓜、柠檬、椰子、香蕉）中亚细亚；（豌豆、蚕豆、胡萝卜、洋葱、大蒜、苹果、葡萄、枣）西部亚洲；（
6、莴苣、甜瓜、石榴、月桂）,二、作物起源中心及我国园艺植物种质资源,地中海沿岸及邻近区域；（甘蓝、芹菜、茴香、油橄榄）埃塞俄比亚；（豇豆、西瓜、黄秋葵）墨西哥南部和中美洲；（菜豆、刀豆、番茄、辣椒、南瓜、虎皮兰、仙人掌）南美洲，包括秘鲁、厄瓜多尔、玻利维亚和智利契洛埃岛补充区。 （马铃薯、凤梨）,二、作物起源中心及我国园艺植物种质资源,4、我国园艺植物种质资源4.1我国园艺植物种质资源特点物种丰富 常见栽培种类：果树作物约140种，蔬菜作物110种，花卉130余种。分布集中丰富多彩特点突出 中国被称为世界“园艺之母”，拥有丰富的种质资源。在园艺植物种及品种的拥有量堪称世界之最。,二、作物起源中心
7、及我国园艺植物种质资源,二、作物起源中心及我国园艺植物种质资源,二、作物起源中心及我国园艺植物种质资源,二、作物起源中心及我国园艺植物种质资源,二、作物起源中心及我国园艺植物种质资源,二、作物起源中心及我国园艺植物种质资源,4.2 原产中国的园艺植物蔬菜：韭菜、大白菜、茼蒿、山药、荸荠、大豆、金针菜、萝卜、慈菇、茭白等。果树：苹果、梨、桃、李、杏、樱桃、枣、柿、李、猕猴桃、柑桔类、枇杷、龙眼、荔枝等。观赏植物：银杏属、金钱松属、水杉属、水松、珙桐属、观光木属；百合属、龙胆属、绿绒蒿属、萱草属的多个种；梅花、桂花、菊花、荷花、中国水仙、牡丹、黄牡丹、芍药、月季花、香水月季、栀子、南天竹、腊梅、金
8、茶花、翠菊。,二、作物起源中心及我国园艺植物种质资源,二、作物起源中心及我国园艺植物种质资源,4.3我国丰富的园艺植物种质资源形成原因地形复杂气候多样历史文化悠久（花卉）,二、作物起源中心及我国园艺植物种质资源,三、种质资源的收集与保存,1、种质资源收集的机构征集的范围和重点因征集者(单位)承担的任务和目的而不同。国家级资源工作机构 。省级资源工作机构。育种单位级。,三、种质资源的收集与保存,2、种质资源收集的方法征集 征集的种类、数量和有关资料，拟征集的地区和单位等。考察 确定多样性中心；了解考察对象的类型、品种及近缘野生植物，栽培和食用历史及利用方法、分布地区以及产地的气候、地理等生态条件
9、。引种 一般指国际间的引种 。,三、种质资源的收集与保存,3、种质资源的保存3.1概念种质资源保存，是指在适宜条件下贮存种质以及基因载体，使其保持生活力、遗传变异度和适当的数量。3.2 种质资源保存方式3.2.1 就地保存和异地保存就地保存：指在资源植物的产地，通过保护生态环境进行。,三、种质资源的收集与保存,迁地保存：常针对资源植物的原生境变化很大，难以正常生长和繁殖、更新的情况，选择生态环境相近的地段建立迁地保护区(避难所)。,西双版纳植物园,三、种质资源的收集与保存,3.2.2种子保存目前正常型种子保存主要用种质库保存。短期库：10-15或稍高，放纸(布)袋中存放5年左右。 中期库：(温
10、度0-5，r=50%-60%)，种子含水量8%，用于分发用种子贮藏，保存期10年。 长期库：(温度-10至-15，r=32%-40%)，主要用于长期保存种质，保存期30-50年。,三、种质资源的收集与保存,3.2.3 、资源圃种质保存考虑保护迫切性、位置、交通条件、复圃制等因素优点：不受繁殖方式所限；不受种子寿命所限 缺点：比较麻烦；特别种质资源数量较多时，易造成人为差错、机械混杂和生物学混杂；加快了世代进程，改变变异度(纯合、突变等)。,三、种质资源的收集与保存,三、种质资源的收集与保存,三、种质资源的收集与保存,3.2.4 、离体保存离体保存 包括缓慢生长系统、超低温保存形式,在适宜条件下
11、，用离体的分生组织、花粉、休眠枝条等保存种质资源。 3.2.5、基因文库保存 cDNA和基因组DNA文库3.2.6、利用保存 发现有利用价值的种质资源后，及时用于育成品种或中间育种材料，是一种切实有效的保存方式。,四、种质资源的评价、创新与利用,1、种质资源研究内容及领域1.1 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,四、种质资源的评价、创新与利用,1.2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性状遗传分析,四、种质资源的评价、创新与利用,2、建立园艺植物种质资源评价体系的基本要求2.1 评价资料能反映特定资源的遗传特点或差异，尤其是
12、在农艺及经济性状方面。2.2 评价指标应标准化，度量化。建立统一的、标准化的指标描述体系。参照国际植物遗传资源研究所（IPGRI）编制的评价描述体系。2.3 评价内容及项目与具体实践相结合，突出资源的主要特征特性。2.4 评价结果的信息化、智能化处理。,四、种质资源的评价、创新与利用,3、种质资源创新3.1 育种过程中产生的新品种、新品系和新的种质材料。3.2 自然变异。3.3 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。,四、种质资源的评价、创新与利用,4、种质资源的利用 4.1 直接利用 对搜集到的适应当地生态环境、具有开发潜力、可取得经济效益的种质材料，可直接在生产上应用。 4.2 间接利用 对在当地表现不很理想或不能直接应用生产，但具有明显优良性状的种质材料，可作为育种的原始材料。4.3潜在利用 一些暂时不能直接利用或间接利用的材料，其潜在的基因资源有待于人们进一步研究认识、利用。,
