浅谈种质资源的创新与利用.docx

蔬菜育种学论文浅谈蔬菜种质资源的创新与利用学院：园艺学院班级：09园艺（2）班学号：200930050218姓名：石小峰指导老师：林明宝浅谈蔬菜种质资源的创新与利用摘要：蔬菜作物种质资源又称育种的原始材料、品种资源、遗传资源、基因资源等，种质资源的创新和利用，对选育高产、优质、抗逆、抗病新品种具有重要意义。蔬菜作物种质资源的创新与利用是当前最热门的话题之一，我国作为蔬菜作物种质资源大国，更应注重这一方面的发展。蔬菜作物种质资源的创新主要是指遗传与变异，而利用则是利用创新所得的优良品种进行栽培与推广。两者相结合，才能创造出更高的利益。关键字：种质资源；创新；利用；新品种蔬菜作物种质资源是指能从亲代传递给子代基因的载体，是培育作物新品种的原始材料，这些基因的载体可以是植物的群体或个体，也可以是植物的部分器官、组织、细胞，甚至DNA片段。人们很早之前就开始了蔬菜种质资源的创新与应用。当然，以前的人只是粗略的进行创新与利用，一般是使用杂交育种。到了现在，人们对蔬菜种质资源的创新不止在品种之间的创新，还在组织、细胞乃至分子水平上进行创新。接下来，我要介绍我所知道的几种蔬菜种质资源创新与利用的几种方法：有性杂交育种、倍性育种、诱变育种、生物技术育种方法（细胞工程育种、分子标记技术育种、基因工程育种）。1、有性杂交育种 指不同种群、不同基因型个体间进行杂交，并在其杂种后代中通过选择而育成纯合品种的方法。杂交可以使双亲的基因重新组合，形成各种不同的类型，为选择提供丰富的材料；基因重组可以将双亲控制不同性状的优良基因结合于一体，或将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累起来，产生在各该性状上超过亲本的类型。正确选择亲本并予以合理组配是杂交育种成败的关键。这是最古老的制种方法，也是目前最常用和最实用的方法。有性杂交育种最重要的是父母本的选择。其原则有：亲本应有较多优点和较少缺点，亲本间优缺点力求达到互补；亲本中至少有一个是适应当地条件的优良品种，在条件严酷的地区，亲本最好都是适应环境的品种；亲本之一的目标性状应有足够的遗传强度，并无难以克服的不良性状；生态类型、亲缘关系上存在一定差异，或在地理上相距较远；亲本的一般配合力较好，主要表现在加性效应的配合力高。有性杂交育种一般分为常规杂交育种、杂种优势育种和营养系杂交育种。1.1纯合育种纯合育种，是指以杂交的方法得到的后代，从中选出含有目标性状的后代，再通过几代隔离种植后，得到纯合的新品种。这种方法主要适合豆科植物。因为豆科植物一般是自花授粉和闭花授粉植物，花小且多，操作复杂，利用杂种优势育种不太理想。1.2杂种优势育种杂种优势育种在蔬菜育种上有广泛的利用。杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种第一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质上比其双亲优越的现象。这种方法制新种子的重点是培育纯合的杂种种子。其方法有：1.2.1天然异花授粉习性的利用异花授粉是指有的植物雄蕊和雌蕊不长在同一朵花里，甚至不长在同一棵植物上，这些花就无法自花授粉了，它们的雌蕊只能得到另一朵花的花粉。这种方法适合南瓜等植物，注意要隔离种植。其成本低，易配组，但纯度难以保证。1.2.2人工去雄制种法人工去雄制种法是指人工去除雄蕊、雄花或雄株，然后与母本杂交的方法。这种方法培育出来的种子纯度高，但要求操作量大，所以适用于花器官较大、单花结籽多的作物。比如番茄、茄子、辣椒等茄科蔬菜作物。1.2.3化学去雄制种法化学去雄制种法是指利用化学试剂处理母本，然后进行杂交授粉的方法。化学试剂应具备：能杀死雄蕊，使花粉败育，但不影响雌蕊发育；杀雄效果稳定；对人、畜无害。目前还没有能完全达到这三点的药剂出现，已用药剂都会多多少少出现一些问题。目前常用药剂有乙烯利、2,4-D等。1.2.4利用雌株系制种法雌性系是指具有雌性基因的品系，植株表现为只长雌花，不长雄花，且该性状能稳定遗传。如瓜类植物、菠菜等。黄瓜就是典型的代表。这种方法可以免去去雄操作，从而降低杂交制种成本。1.2.5利用迟配系制种法自交迟配是指同种基因型花粉管在花柱中的伸长速度比异基因型花粉管在花柱中的伸长速度慢的现象。经过选育，可以育成自交迟配系统，即迟配系。利用迟配系制种法的优点是制种成本低，亲本繁殖容易。目前，由于大多数植物的迟配系不够稳定，又易受环境影响，所以这种方法应用较少。1.2.6利用自交不亲和系制种通过连续自交选择,育成系内株间花期相互授粉结子很少,甚至几乎不能结子的系统。两性花植物如结球甘蓝的亲和指数1，白菜亲和指数5的标准。在植物育种中，特别是在十字花科蔬菜作物中，可利用这种特性选育遗传上稳定的自交不亲和系，从而不用去雄就能生产杂交种子，以利用杂种优势。1.2.7利用雄性不育系制种法雄性不育是指两性花植物雄性器官发生退化或丧失功能的现象。利用其作母本，可以简化制种程序，降低成本。比如大白菜等。1.3营养系杂交育种营养系杂交育种利用有性杂交技术获得杂种，对杂种进行培育、鉴定、选择，再利用无性繁殖技术来保持新品种的遗传特性的育种方法。适用于用无性繁殖的蔬菜。利用有性杂交育出来的新品种都是通过有性杂交，将已有的优良品质组合在一起。没有影响其遗传的稳定性。2、倍性育种倍性育种是指通过改变染色体的数量，产生不同的变异个体，进而选择优良变异个体培育新品种的育种方法，分为多倍性育种和单倍性育种。多倍性育种通过增加染色体组数以改造生物遗传基础，从而培育出符合人类需要新品种的方法，比如无籽西瓜。一般用秋水仙素处理（自然环境则是低温影响）。单倍性育种是指通过单倍体培育形成纯系的育种方法。一般利用植物组织培养技术（如花药离体培养等）诱导产生单倍体植株，再通过某种手段使染色体组加倍（如用秋水仙素处理），从而使植物恢复正常染色体数。3、诱变育种诱变育种是指在人为地条件下，指用物理、化学因素诱导蔬菜的遗传特性发生变异，再从变异群体中选择符合人们生活生产要求的个体，进而培育成新的品种或种质的育种方法。物理方法有：射线、射线、射线、射线、中子和其他粒子、紫外辐射以及微波辐射等物理因素，主要是对植物体进行诱导诱变；化学方法有：烷化剂、核酸碱基类似物、抗生素，主要是对种子进行诱导诱变。诱变育种存在的主要问题是有益突变频率仍然较低，变异的方向和性质尚难控制。诱变育种的最大特点是创造新的基因和类型，是遗传原材料来源。诱变育种后要进行选择育种，这样才能选出高产、优质、抗逆、抗病的新品种。4、生物技术育种方法生物技术育种方法是指利用新兴技术（细胞工程、基因工程、分子标记）对蔬菜作物进行改造，使蔬菜作物向人们所需方向靠近的育种方法。主要分为细胞工程育种、基因工程育种、分子标记技术育种这三种。3.1细胞工程育种主要是指利用花药组织培养、原生质体培养、体细胞融合与杂交等技术进行新品种培育的方法。其应用有加速蔬菜作物育种进程，诱发和离体筛选蔬菜作物的突变体，克服蔬菜作物远缘杂交困难，提供蔬菜作物育种的中间材料，克服蔬菜作物种子发育和萌发中的障碍，加快蔬菜作物新品种和良种繁育速度。3.2基因工程育种基因工程育种，这是当今最热门的话题之一，是指在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作，培育出新品种的育种方法。步骤是：目的基金的分离克隆，目的基因的导入，转基因植物的鉴定。其应用有：创造蔬菜作物新种质，改良蔬菜作物的品质，提高蔬菜作物的抗病虫能力，改善蔬菜作物的抗逆性，创建蔬菜作物的雄性不育材料。但其存在一定的安全隐患。3.3分子标记技术育种 分子标记是进行种质亲缘关系分析和检测种质资缘多样性的有效工具，利用分子标记可以确定亲本之间的遗传差异和亲缘关系，从而确定亲本之间遗传距离，并进而划分杂交优势群，提高杂种优势潜力。分子标记辅助选择是通过分析与目标基因紧密链锁的分子标记来判断目标基因是否存在，利用分子标记不仅可以定位目标基因，也可以利用与目标基因紧密链锁的分子标记跟踪目标基因，进而进行分子标记辅助选择。分子标记技术育种是指利用分子标记和分子标记辅助选择来进