园艺植物育种学：第三章 种质资源-1

第三章种质资源一、种质资源的概念及意义二、作物起源中心三、种质资源的收集与保存四、种质资源的评价（研究）五、种质资源的创新与利用

一、种质资源的概念及意义（一）概念1、种质（Germplasm）是指决定生物遗传性状，并将其遗传信息从亲代传给后代的遗传物质，在遗传学上称为基因（gene）。

携带种质的载体可以是群体、个体、器官、组织、细胞、染色体或者DNA片段。

2、种质资源（Germplasmresources）

遗传资源（geneticresources

）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。

园艺植物的种质资源就是指决定园艺植物各种性状的遗传信息载体的总称。

2、种质资源（Germplasmresources）

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

园艺学[栽培性]（二）园艺种质资源的意义

1、园艺种质资源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。是人们生活必需的副食品具有一定的医疗保健价值

可作为工业原料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量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）人类的命运将取决于人类理解和发掘植物资源的能力。二、作物起源中心（一）意义果树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，研究果树的起源与演化，不仅有助于丰富和发展生物进化理论，而且对果树引种、区域化栽培及新品种选育都有重大意义。二、作物起源中心（二）研究方法果树起源、演化的研究要采取野外调查、室内实验及文献查证相结合的办法，主要依据及方法有：1、古文献资料的分析与查证2、考古资料（化石等）的分析3、现有野生果树资源的分布及多样性调查4、根据细胞学（染色体定量与定性研究）、同工酶分析及分子生物学等方面的研究进行综合分析。（三）世界作物起源中心

这里所讲的起源中心（Originalcentre）有两层含义：一是指物种多样性中心二是指一个物种种内的遗传变异中心或多样性中心或基因中心初生中心:最初始的起源地。次生中心：作物由原生起源中心向外扩散到一定范围时，因作物的本身自交和自然隔离而形成的新的多样化地区。

对世界作物起源中心的研究，有影响的研究者有三人：1、瑞典的Decandle,他于1904年发表《栽培植物的起源》，将世界果树分为东部原生种群区和西部原生种群区。2、前苏联的瓦维洛夫，他于1923～1933年，带领考察队到亚洲、欧洲等68个国家进行了为期8年的全球性考察，采集植物标本25余万份，先后发表了“育种的植物地理基础”等研究论文，首次提出了栽培植物起源中心学说，创立了八大起源中心。瓦维洛夫被誉为20世纪的“达尔文”。3、前苏联的茹考夫斯基，在瓦维洛夫研究工作的基础上，于1970年发表了“栽培植物的新发源地”等论文，补充了四个，成为十二个起源中心。起源于我国的园艺植物主要有：

果－－桃、李、杏、梨、栗、梅、柿、栆、柑、桔、橙、柚等菜－－姜、蒜、萝卜、白菜等花－－牡丹、菊花、芍药、月季、水仙、杜鹃、百合等就目前野生和栽培的果树构成而言，中国的确在世界上首屈一指－－－－瓦维洛夫蔷薇科约有100个属－－－我国有60个属蔷薇科约有2000个种－－－我国有900个种三、种质资源的保护与保存（一）目的意义1、防止流失2、研究利用据国家环境保护委员会公布的资料,列人国家级保护的珍稀濒危植物中野生果树有39种2变种,占受保护种子植物的10.93%,共涉及到20个科,其中二级保护植物16种1变种,三级保护植物23种1变种。二、种质资源的保存（一）种植保存就地保存：就地保存比较简单，是在发现物种多样性的地区建立自然保护区，我国已建立各类自然保护区，如长白山、神农架、黄果树等自然保护区；迁地保存：是对那些在本地区难以正常生长和繁殖的种类，将其迁移到更适合的地方。如我国己在各地建立了17个果树种质资源圃。

乔木果树每一品种栽植保存3~5株，灌木和藤本果树6~8株，草本果树20~25株，珍贵资源应适当增加株数。（二）种子保存

适合于用种子繁殖的植物。就是将植物的种子贮藏在种质库中，通过调节温度、湿度及气体成分使种子得以较长时间地保存。根据温湿度条件不同及贮藏年限的不同，种质库分三个档次，即中期库、长期库和短期库。

低温、干燥和缺氧延长种子寿命。短期库：温度20，相对湿度45％，布袋或纸袋内，2—5年（稻种）。中期库：温度4，相对湿度45％，密封的铝盒或玻璃瓶内，25年（稻种）。长期库：温度－10，相对湿度30％，真空、密封的小铝盒内，75年（稻种）。（三）离体试管保存

1）即组织培养保存，是现代生物技术在种质资源工作中的应用。它是把植物的茎尖、根尖、细胞等保存在试管中，隔一定时间继代培养一次，当有需要时再使其生根后移栽到田间即可。

可以储藏种子储藏不易保存的某些物质，如不能产生种子的多被体材料和无性繁殖器官。

饥饿法—降低营养水平施生长延缓剂—多效唑PP333、ABA等提高渗透压，减少氧气浓度等1-2年继代一次2）营养体超低温保存概念超低温保存是指在－80℃以下的超低温中保存种质资源的一整套生物学技术，通常也称为液氮保存。保存的材料有原生质体、悬浮细胞、愈伤组织、体细胞胚、花粉、花药、茎尖分生组织、芽、茎段等。优点在超低温条件下保存材料可以大大减慢甚至终止代谢过程和衰老过程，保持生物材料的稳定性，而且这种方法不受土地、人力等条件限制，取材方便，效率高，极大的节省开支，此外避免种质保存进程中的自然变异，同时有利于种质在国际间的交换。休眠期的果树枝条或插穗在低温保湿（－2~2℃，相对湿度96%~98%）条件下可以短期贮藏营养体保存对于不需要嫁接的树种如石榴、枣树或砧木还可以利用根进行保存。近年来研究利用液氮冻结保存是一种良好方法如苹果，枝条先行预冷到-40℃，而后置于-70℃--90℃--196℃的低温下保存，需用时经融化解冻，在嫁接繁殖，成活率可达80%，接芽生长良好。（四）基因文库保存（五）利