农学种质资源

1、2、种质资源（Germplasmresources） 遗传资源（genetic resources） 基因库（genebank） 在遗传、育种及生产上有利用价值的 一切植物材料。 野生种（或变种） 诱变材料 半野生种（或变种） 杂交材料 栽培品种（或类型） 细胞融合材料 人工创造的种质材料 转基因材料 基因克隆 二、 种质资源的类别 v本地种质资源：地方品种和当前推广的改 良品种 v外地种质资源：引自外地区或国外的品种 或材料 v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 v人工创造的种质资源：杂交后代、突变体、 远缘杂种及其后代合成种。 三、种质资源的作用 1、种质资源

2、是人类生存和国民经济可持续发展的物 质基础，是一个国家安全的重要组成部分。目前的 发展趋势越来越明确地显示出： 国家安全 不仅意味着军事与经济的强大 还意味着 有一个健康、受过良好教育高素质的大众 有一个富饶、保护良好的自然环境（生物多样性） 遗传多样性 生物多样性物种多样性 物种多样性 生态系统多样性 2、种质资源是植物育种的物质基础 “巧妇难做无米之炊” 世界的粮食安全主要取决于粮食总产量 粮食总产量的提高主要取决于单位面积产 单位面积产量的提高主要取决于品种 品种的突破主要取决于种质（基因） （一）作物起源中心（一）作物起源中心 遗传类型极为遗传类型极为多样多样而且分布比较而且分布比较集

3、中集中， 具有具有地区特有性状地区特有性状，并且出现，并且出现原始栽培种原始栽培种 及及近缘野生种近缘野生种的地区，往往是某一种植物的地区，往往是某一种植物 的起源中心。的起源中心。 第二节第二节 作物起源中心与园艺植物起源作物起源中心与园艺植物起源 （二）意义 作物品种生物学习性的形成，一方面与 遗传有关，同时受环境条件的影响。因 此，研究作物的起源与演化，不仅有助于 丰富和发展生物进化理论，而且对作物引 种、区域化栽培及新品种选育都有重大意 义。 原产中国的园艺植物 n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。 n果树：苹果、梨、桃、李、杏、樱桃、枣、柿、

4、李、猕猴桃、柑桔类、枇杷、龙眼、荔枝等。 n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、金茶花、翠菊。 中国八大植被区域中国八大植被区域 n大兴安岭北部寒温带落叶针叶林区域大兴安岭北部寒温带落叶针叶林区域 n东北、华北温带落叶阔叶林区域东北、华北温带落叶阔叶林区域 n华中、西南常绿阔叶林区域华中、西南常绿阔叶林区域 n华南、西南热带雨林、季雨林区域华南、西南热带雨林、季雨林区域 n内蒙、东北温带草原区域内蒙、东北温带草原区域 n西北温带荒

5、漠区域西北温带荒漠区域 n青藏高原高寒草甸、草原区域青藏高原高寒草甸、草原区域 n高寒荒漠区域高寒荒漠区域 中国植被分布最为集中的地区中国植被分布最为集中的地区 n西南山区：四川、云南、广西西南山区：四川、云南、广西 n中南山区：湖北山区中南山区：湖北山区 n东北地区：大小兴安岭及长白山区东北地区：大小兴安岭及长白山区 第三节 种质资源的工作内容 v种质资源的搜集 v种质资源的保存 v种质资源的研究 v种质资源的创新 v种质资源的利用 一、种质资源的考察收集一、种质资源的考察收集 收集的原则：收集的原则： 收集途径：收集途径： 种质资源收集登记卡种质资源收集登记卡 A A、原则、原则 n1 1

6、、根据收集的目的、要求、具体条件和任务，、根据收集的目的、要求、具体条件和任务， 确定收集的对象，包括类别和数量。在普查的确定收集的对象，包括类别和数量。在普查的 基础上，有计划、分期、分批地进行。基础上，有计划、分期、分批地进行。 n2 2、 收集范围由近及远，根据需要先后进行。收集范围由近及远，根据需要先后进行。 n3 3、 种苗的收集应遵照种苗调拨制度，注意检种苗的收集应遵照种苗调拨制度，注意检 疫，作好登记、核对。尽量避免材料的重复和疫，作好登记、核对。尽量避免材料的重复和 遗漏。遗漏。 B B、方法、方法 通过考察、采集、引种、征集、交换、贸易等通过考察、采集、引种、征集、交换、贸易

7、等 渠道进行收集渠道进行收集。 C、填写资源征集登记卡 n征集场所的信息征集场所的信息 资源本身信息资源本身信息 其它信息其它信息 二、种质资源的保存二、种质资源的保存 n种质资源保存种质资源保存方式方式： 1、就地保存、就地保存 2、迁地保存、迁地保存 3、利用保存、利用保存建库、 建园保存。 n种质资源保存种质资源保存方法方法： 1、种子保、种子保 存存 4、基因文库保存、基因文库保存 3、离体保存、离体保存 2、资源圃种质保存、资源圃种质保存 （一）种质资源保存方式（一）种质资源保存方式 -就地保存就地保存 n一是通过建设自然保护区一是通过建设自然保护区 n20062006年国务院新批的

8、年国务院新批的2222处国家级自然保护区处国家级自然保护区 n在植物的产地，通过保护其生态环境达到在植物的产地，通过保护其生态环境达到 保存资源的方式。保存资源的方式。 n二是通过对古树的保护。二是通过对古树的保护。 （一）种质资源保存方式（一）种质资源保存方式 - 迁地保存迁地保存 n主要针对资源植物的原生境变化大，难以正主要针对资源植物的原生境变化大，难以正 常生长和繁殖、更新等情况，选择生态环境常生长和繁殖、更新等情况，选择生态环境 相近的地段建立迁地保护区。相近的地段建立迁地保护区。 n如各地的植物园、生态园等。如各地的植物园、生态园等。 （一）种质资源保存方式（一）种质资源保存方式

9、- 利用保存利用保存 n如用山葡萄作亲本育成抗寒的北醇葡萄；用如用山葡萄作亲本育成抗寒的北醇葡萄；用 美国野生的醋栗番茄和秘鲁番茄作亲本培育美国野生的醋栗番茄和秘鲁番茄作亲本培育 出对叶霉病高抗的品种出对叶霉病高抗的品种WalthamWaltham等等 n种质资源在发现其利用价值后，及时用于种质资源在发现其利用价值后，及时用于 育成品种或中间育成材料。育成品种或中间育成材料。 即以种子为繁殖材料。是一种最简便、最经济、即以种子为繁殖材料。是一种最简便、最经济、 应用最普遍的资源保存方法。国家种质库保存对应用最普遍的资源保存方法。国家种质库保存对 象是农作物及其近缘野生植物种质资源象是农作物及其

10、近缘野生植物种质资源 正常型：通过降低种子含水量，降低贮藏正常型：通过降低种子含水量，降低贮藏 温度可显著延长其贮存时期。如蔬菜和花卉温度可显著延长其贮存时期。如蔬菜和花卉 种子，辣椒、茄子、萝卜、番茄等种子，辣椒、茄子、萝卜、番茄等 顽拗型：少数种类的种子在干燥、低温的条顽拗型：少数种类的种子在干燥、低温的条 件下反而会迅速丧失生活力。如核桃、栗、件下反而会迅速丧失生活力。如核桃、栗、 榛、柿、枇杷、茶、甘蔗、茭白等。榛、柿、枇杷、茶、甘蔗、茭白等。 （二）种质资源保存方法（二）种质资源保存方法- 种子保存种子保存 用于多年生无性繁殖植物、水生植物和其它种子为用于多年生无性繁殖植物、水生植物

11、和其它种子为 顽拗型的种类顽拗型的种类。 （二）种质资源保存方法（二）种质资源保存方法-资源圃种质保存资源圃种质保存 （二）种质资源保存方法二）种质资源保存方法-离体试管保存 n2 2、超低温种质保存法、超低温种质保存法 n（1 1）选择材料）选择材料 n（2 2）对材料进行预处理）对材料进行预处理 n（3 3）进行降温：）进行降温： n（4 4）化冻及生活力测定）化冻及生活力测定 n 适于保存种子为顽拗型的植物、多年生无性繁殖植适于保存种子为顽拗型的植物、多年生无性繁殖植 n 物和水生植物。物和水生植物。 n1 1、组织培养保存、组织培养保存 （二）种质资源保存方法（二）种质资源保存方法-基

12、因文库保存基因文库保存 提取提取 连接连接 资源植物资源植物 转移转移 增殖增殖 研究所基因库研究所基因库研究所研究所计算机化数据室计算机化数据室 外单位赠送外单位赠送 登记登记 田间收集田间收集 性状描述性状描述 全面评价全面评价 增殖增殖 交流交流 (送长期保存中心送长期保存中心) 基因库登记资源评价及操作程序基因库登记资源评价及操作程序 备份备份 3、种质资源的研究、种质资源的研究 三、三、 种质资源的研究（评价）种质资源的研究（评价） （二）资源评价的原则及特点（二）资源评价的原则及特点 n3 3、评价方法和标准做到数量化、分级编码化、评价方法和标准做到数量化、分级编码化、 简便化、标

13、准化。简便化、标准化。 n评价内容、项目可结合不同特点适当增减评价内容、项目可结合不同特点适当增减 n1 1、对遗传物质的评价，其试验方法或程序、对遗传物质的评价，其试验方法或程序 必须具有稳定性和重演性。必须具有稳定性和重演性。 n2 2、对资源遗传差异的评价，对资源植物学、农、对资源遗传差异的评价，对资源植物学、农 业生物学及同工酶学的评价研究，要注意立地条业生物学及同工酶学的评价研究，要注意立地条 件、管理措施及采样时期的一致性。件、管理措施及采样时期的一致性。 （三）资源评价的内容（三）资源评价的内容 特征特性鉴定特征特性鉴定 1、植物学性状的评价、植物学性状的评价 2、园艺性状的评价

14、、园艺性状的评价 3、生物学特性的评价、生物学特性的评价 4、经济性状评价、经济性状评价 5、抗逆性及适应性的评价、抗逆性及适应性的评价 基础理论研究基础理论研究 1.1.园艺植物起源与演化研究园艺植物起源与演化研究 2.2.种内分类研究和生态型研究种内分类研究和生态型研究 3.3.遗传分析遗传分析 （四）种质资源评价体系 植物学 田 形态 农业生物学 间 化学组分 遗传学 同工酶学 细胞 孢粉学 实 细胞学 验 分子生物学 室 分子生物学 2. 作物作物 3. 四、四、 种质资源的创新和利用种质资源的创新和利用 （一）种质资源的创新（一）种质资源的创新 1.1.种质创新的目标种质创新的目标

15、（1 1）遗传研究工具材料）遗传研究工具材料 （2 2）育种亲本材料）育种亲本材料 （3 3）新品种）新品种 2.2.种质创新的途径种质创新的途径 （1 1）自然突变与选择）自然突变与选择 （2 2）常规杂交与远缘杂交）常规杂交与远缘杂交 （3 3）生物技术）生物技术 实例： n1 1、 育种过程中产生的新品种、新品系和新的育种过程中产生的新品种、新品系和新的 种质材料种质材料 n2 2、不断产生的自然变异，包括自然突变和天、不断产生的自然变异，包括自然突变和天 然杂交产生的新类型和新物种。然杂交产生的新类型和新物种。 n3 3、通过远缘杂交、细胞工程、染色体工程、通过远缘杂交、细胞工程、染色

16、体工程、 基因工程、组织培养等手段，综合不同种属间基因工程、组织培养等手段，综合不同种属间 优良性状形成新的种质资源。这一方面成果最优良性状形成新的种质资源。这一方面成果最 为显著。如通过雄性不育的萝卜和芜菁甘蓝杂为显著。如通过雄性不育的萝卜和芜菁甘蓝杂 交，获得甘蓝的胞质不育材料；用交，获得甘蓝的胞质不育材料；用ACCACC氧化酶氧化酶 反义基因转化番茄，已选育出耐贮性强的品系。反义基因转化番茄，已选育出耐贮性强的品系。 （二）（二） 种质资源的利用种质资源的利用 1 1、 直接利用直接利用 n如刺梨、猕猴桃、沙棘已成为新的果树；二月如刺梨、猕猴桃、沙棘已成为新的果树；二月 兰野生植物用于城

17、市园林绿化。兰野生植物用于城市园林绿化。 n2 2、 间接利用间接利用 n如美国从印度收集的抗白粉病的野生甜瓜做种如美国从印度收集的抗白粉病的野生甜瓜做种 质，和栽培品种杂交，选育出抗白粉病的甜瓜质，和栽培品种杂交，选育出抗白粉病的甜瓜 品种。品种。 n3 3、潜在利用、潜在利用 其潜在的基因资源有待进一步其潜在的基因资源有待进一步 研究认识和利用。研究认识和利用。 谢谢各位啦谢谢各位啦! ! 2、种质资源（Germplasmresources） 遗传资源（genetic resources） 基因库（genebank） 在遗传、育种及生产上有利用价值的 一切植物材料。 野生种（或变种） 诱变

18、材料 半野生种（或变种） 杂交材料 栽培品种（或类型） 细胞融合材料 人工创造的种质材料 转基因材料 基因克隆 二、 种质资源的类别 v本地种质资源：地方品种和当前推广的改 良品种 v外地种质资源：引自外地区或国外的品种 或材料 v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 v人工创造的种质资源：杂交后代、突变体、 远缘杂种及其后代合成种。 2、种质资源是植物育种的物质基础 “巧妇难做无米之炊” 世界的粮食安全主要取决于粮食总产量 粮食总产量的提高主要取决于单位面积产 单位面积产量的提高主要取决于品种 品种的突破主要取决于种质（基因） 即以种子为繁殖材料。是一种最简便、最

19、经济、即以种子为繁殖材料。是一种最简便、最经济、 应用最普遍的资源保存方法。国家种质库保存对应用最普遍的资源保存方法。国家种质库保存对 象是农作物及其近缘野生植物种质资源象是农作物及其近缘野生植物种质资源 正常型：通过降低种子含水量，降低贮藏正常型：通过降低种子含水量，降低贮藏 温度可显著延长其贮存时期。如蔬菜和花卉温度可显著延长其贮存时期。如蔬菜和花卉 种子，辣椒、茄子、萝卜、番茄等种子，辣椒、茄子、萝卜、番茄等 顽拗型：少数种类的种子在干燥、低温的条顽拗型：少数种类的种子在干燥、低温的条 件下反而会迅速丧失生活力。如核桃、栗、件下反而会迅速丧失生活力。如核桃、栗、 榛、柿、枇杷、茶、甘蔗、茭白等。榛、柿、枇杷、茶、甘蔗、茭白等。 （二）种质资源保存方法（二）种质资源保存方法- 种子保存种子保存 （三）资源评价的内容（三）资源评价的内容 特征特性鉴定特征特性鉴定 1、植物学性状的评价、植物学性状的评价 2、园艺性状的评价、园艺性状的评价 3、生物学特性的评价、生物学特性的评价 4、经济性状评价、经济性状评价 5、抗逆性及适应性的评价、抗逆性及适应性的评价 基础理论研究基础理论研究 1.1.园艺植物起源与演化研究园艺植物起源与演化研究 2.2.种内分类研究和生态型研究种内分类研究和生态型研究 3.3.遗传分析