園林植物育種學(xué)-03種質(zhì)資源

園林植物育種學(xué)第二章園林植物種質(zhì)資源本章主要內(nèi)容理解種質(zhì)資源的概念及其研究意義了解我國園林植物種質(zhì)資源的特點(diǎn)掌握種質(zhì)資源的分類、調(diào)查、收集與保存掌握種質(zhì)資源的研究、評(píng)價(jià)、利用與創(chuàng)新第一節(jié)：種質(zhì)資源的概念與研究意義有關(guān)概念種質(zhì)資源的研究意義保護(hù)種質(zhì)資源的迫切性種質(zhì)（Germplasm）：

決定生物遺傳性狀（種性）；

將其遺傳信息從親代傳給子代的遺傳物質(zhì)總體。一、種質(zhì)資源的概念種質(zhì)資源（Germplasmresources）攜帶種質(zhì)的載體。可以是群體、個(gè)體，也可以是器官、組織、細(xì)胞、個(gè)別染色體乃至DNA片斷。即種質(zhì)應(yīng)包括群體、個(gè)體、配子及分子等不同水平的種質(zhì)。園林植物種質(zhì)資源（Germplasmresourcesoflandscapeplants）：指包含一定的遺傳物質(zhì)，表現(xiàn)一定的優(yōu)良性狀，并能將其遺傳性狀傳遞給后代的園林植物資源的總和，包括野生種、半野生種和各種栽培類型。種質(zhì)資源有關(guān)的幾個(gè)概念絕滅種：extinctspecies瀕危種：beinginimminentdanger漸危種：beinggraduallyindanger稀有種：rare，special二、種質(zhì)資源的研究意義種質(zhì)資源是育種工作的物質(zhì)基礎(chǔ)沒有好的種質(zhì)資源，就不可能育成好的品種；植物育種發(fā)展進(jìn)程的事實(shí)表明，突破性成就決定于關(guān)鍵性基因資源的發(fā)現(xiàn)和利用。金花茶的發(fā)現(xiàn)和在育種中的運(yùn)用金花茶1960年，在廣西南寧一帶發(fā)現(xiàn)，轟動(dòng)了全球園藝界、新聞界。認(rèn)為它是培育金黃色山茶花品種的最優(yōu)良原始材料。1990年，北京林業(yè)大學(xué)“金花茶育種與繁育研究小組”防城金花茶和華東山茶雜交-----‘新黃’品種世界上稀有的珍貴植物，我國八種國家一級(jí)保護(hù)植物之一。國外稱之為神奇的東方魔茶，被譽(yù)為“植物界大熊貓”、“茶族皇后”。種質(zhì)資源是不斷發(fā)現(xiàn)新觀賞植物的主要來源我國野生的觀賞植物資源豐富多彩，通過資源調(diào)查、引種馴化，即可選拔野花進(jìn)花園。二、種質(zhì)資源的研究意義JRHarlan（1970）：植物種質(zhì)資源是人類的寶貴財(cái)富?！叭祟惖拿\(yùn)將取決于人類理解和發(fā)掘植物種質(zhì)資源的能力”。三、保護(hù)種質(zhì)資源的迫切性植物種質(zhì)資源的多樣性包括生態(tài)系統(tǒng)多樣性、種間多樣性和種內(nèi)遺傳多樣性。（1）環(huán)境惡化物種滅絕森林破壞食物鏈斷裂保護(hù)種質(zhì)資源的迫切性20世紀(jì)中期“綠色革命”造成千上萬珍貴的種質(zhì)資源和地方品種消失Canada：60％的小麥4個(gè)品種

96％的油菜4個(gè)品種

70％的玉米6個(gè)品種（2）人為造成遺傳基礎(chǔ)狹窄化，適應(yīng)性脆弱第二節(jié)

我國的園林植物資源我國園林植物種質(zhì)資源的特點(diǎn)

種類繁多，變異豐富分布集中特點(diǎn)突出獨(dú)放異彩，遺傳性好我國園林植物種質(zhì)資源的現(xiàn)狀1.面臨的危機(jī)！

良種失傳，瀕于滅絕；家底不清，品種混雜；放任自流，缺乏管理；利用不當(dāng)，品種退化。花卉資源大國沒有成為花卉產(chǎn)業(yè)大國！我國園林植物種質(zhì)資源的現(xiàn)狀2.應(yīng)有的工作種質(zhì)資源的考察種質(zhì)資源圃的建立種質(zhì)資源的收集和保存種質(zhì)資源信息庫的建立種質(zhì)資源的研究種質(zhì)資源的創(chuàng)新與新品種培育第三節(jié):

種質(zhì)資源的分類、調(diào)查、收集與保存種質(zhì)資源的分類種質(zhì)資源的調(diào)查方法與內(nèi)容種質(zhì)資源收集的原則與方法種質(zhì)資源的保存方法一、種質(zhì)資源的分類（P32）根據(jù)來源可將園林植物種質(zhì)資源分為：1.本地品種資源2.外地種質(zhì)資源3.野生種質(zhì)資源4.人工創(chuàng)造的種質(zhì)資源本地品種資源指在當(dāng)?shù)氐淖匀缓驮耘鄺l件下，經(jīng)長(zhǎng)期的栽培與選育而得到的植物品種和類型。地方品種

特點(diǎn)：對(duì)當(dāng)?shù)氐淖匀缓驮耘鄺l件具有高度的適應(yīng)性與抗逆性；由于長(zhǎng)期生長(zhǎng)在相似的環(huán)境下，遺傳性較保守，對(duì)不同環(huán)境的適應(yīng)范圍較窄；選育新品種最主要、最基本的原始材料。外地種質(zhì)資源由國內(nèi)其它地區(qū)或國外引進(jìn)的植物品種和類型。特點(diǎn)：因其來自國內(nèi)外不同的生境，具有多種多樣的生物學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)上的遺傳性狀；對(duì)本地的自然與栽培條件適應(yīng)能力相對(duì)較差；改良本地品種的重要材料。野生植物資源未經(jīng)人們?cè)耘嗟淖匀唤缫吧膱@林植物。特點(diǎn)：長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果，具有高度的適應(yīng)性和豐富的抗性基因，如耐瘠薄、抗寒、抗旱、抗鹽堿、抗病蟲害等；經(jīng)濟(jì)性較差；砧木與抗性育種的重要資源。人工創(chuàng)造的種質(zhì)資源人工應(yīng)用雜交、誘變等方法所獲得的變異類型。特點(diǎn)：具有比自然資源中更新、更豐富的遺傳性狀，是進(jìn)一步育種的珍貴遺傳資源。

二、種質(zhì)資源的調(diào)查調(diào)查前的準(zhǔn)備組織準(zhǔn)備：根據(jù)考察任務(wù)的大小成立考察小組，一般2-4人。收集資料：氣候、地形、土壤、植被、交通、人文地理、植物的生活史、物候、分布帶、有關(guān)種的分化演變、生長(zhǎng)地區(qū)、種的鑒定等。調(diào)查方法與步驟選擇考察地點(diǎn)與路線實(shí)地調(diào)查記錄：調(diào)查者姓名、日期、地點(diǎn)、海拔、坡向、坡度、土壤、地下水位、種名、數(shù)量、主要性狀、群落的種類組成、拍照等資料的整理與總結(jié)（編寫調(diào)查說明書）二、種質(zhì)資源的調(diào)查

調(diào)查的主要內(nèi)容品種資源的復(fù)查；野生花卉種質(zhì)資源的調(diào)查；種類品種代表植株的調(diào)查環(huán)境條件調(diào)查（自然條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件）；植株性狀調(diào)查（生物學(xué)特性、形態(tài)特征、觀賞與經(jīng)濟(jì)性狀）；

栽培利用情況調(diào)查（栽培歷史、分布特點(diǎn)、生產(chǎn)利用情況、生產(chǎn)反應(yīng)等）二、種質(zhì)資源的調(diào)查種質(zhì)資源收集的原則根據(jù)收集的目的和要求、單位的具體條件和任務(wù)，確定收集的對(duì)象，包括類別和數(shù)量；收集范圍由近及遠(yuǎn)，根據(jù)需要先后進(jìn)行；種苗的收集應(yīng)遵照種苗調(diào)撥制度的規(guī)定，注意檢疫；收集工作應(yīng)細(xì)致周到、清楚無誤，做好登記核對(duì)，盡量避免材料的重復(fù)和遺漏。典型性多樣性全面性三、種質(zhì)資源的收集

種質(zhì)資源收集的方法直接收集材料：種子、枝條、植株、球根、花粉等數(shù)量：充分保持育種材料的變異性方式：專業(yè)隊(duì)伍與當(dāng)?shù)氐膯挝换蛉罕娊Y(jié)合收集材料的整理、分類、編號(hào)登記交換、購買三、種質(zhì)資源的收集四、種質(zhì)資源的保存

(germplasmconversation)利用天然或人工創(chuàng)造的適宜環(huán)境保存種質(zhì)資源。作用：防止資源流失，便于研究和利用。保存方法：就地保存、異地種植保存、種子保存、離體試管保存和基因文庫保存等。1、就地保存在資源植物的產(chǎn)地，通過保護(hù)其生態(tài)環(huán)境達(dá)到保存資源的目的。如各類自然保護(hù)區(qū)。優(yōu)點(diǎn)：保存原有的生態(tài)環(huán)境與生物多樣性保存費(fèi)用較低缺點(diǎn)：易受自然災(zāi)害2、異地種植保存選擇與資源植物生態(tài)環(huán)境相近的地段建立異地保存基地，有效地保存種質(zhì)資源；可分級(jí)分類建立，集中與分散相結(jié)合。如植物園、樹木園、花圃、品種資源圃等。優(yōu)點(diǎn)：基因型集中、比較安全、管理研究方便缺點(diǎn)：費(fèi)用較高、基因易發(fā)生混雜3、種子保存是以種子為繁殖材料的種類最簡(jiǎn)便、最經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用最普遍的資源保存方法。種子容易采集、數(shù)量大而體積小，便于貯存、包裝、運(yùn)輸、分發(fā)。種子的類型正常型（orthodoxtype）種子：通過適當(dāng)降低種子含水量，降低貯存溫度可以顯著延長(zhǎng)其貯存時(shí)期的一類種子。頑拗型（recalcitranttype）種子：在干燥、低溫的條件下反而會(huì)迅速喪失生活力的一類種子。如山核桃、核桃、栗、榛、椰子、番櫻桃、山竹子、油棕、南洋杉、七葉樹、楊、柳、楓、櫟、樟、茶、佛手、菱籌。

頑拗型一般不用種子保存資源。貯藏保存通過控制貯藏條件來保存資源種子的生活力貯藏條件：低溫、干燥、密封三種貯藏庫：短期庫、中期庫和長(zhǎng)期庫4、離體試管保存適用資源類型：頑拗型植物、水生植物和無性繁殖植物。必要性：田間保存要求大量土地和經(jīng)常管理；無性繁殖器官如球莖等不適于長(zhǎng)期保存，需要頻繁地進(jìn)行繁殖更新。離體試管保存的方法：緩慢生長(zhǎng)離體保存和超低溫保存。緩慢生長(zhǎng)離體保存用此方法保存的試管苗進(jìn)行繼代培養(yǎng)，可立即恢復(fù)生長(zhǎng)。但有時(shí)需繼代培養(yǎng)而花費(fèi)勞力，同時(shí)在細(xì)胞繼續(xù)分裂過程中難以排除遺傳變異的可能，因此，該法適于短期和中期保存。超低溫保存（Cryopreservation）超低溫：是指-80℃（干冰溫度）乃至-196℃（液氮溫度）的低溫；Cryopreservation：在-80℃以下的超低溫中保存種質(zhì)的技術(shù)，常用液氮保存，或稱LN保存。在超低溫條件下，細(xì)胞的整個(gè)代謝和生長(zhǎng)活動(dòng)完全停止，保證不會(huì)引起遺傳性狀的變異，也不會(huì)喪失形態(tài)發(fā)生的能力。5、基因文庫保存

（genelibrarytechnology）從資源植物提取大分子量DNA限制性內(nèi)切酶酶切連接于載體轉(zhuǎn)移到大腸桿菌進(jìn)行繁殖第四節(jié)：

種質(zhì)資源的研究、評(píng)價(jià)、利用與創(chuàng)新種質(zhì)資源的研究與評(píng)價(jià)種質(zhì)資源的利用與創(chuàng)新一、種質(zhì)資源的研究與評(píng)價(jià)1.任務(wù)與要求：為園林植物的遺傳改良和各地區(qū)不同的育種目標(biāo)提供有用的資源信息以及符合育種需要的種質(zhì)資源。確切反映特定種質(zhì)資源的遺傳特性；適應(yīng)多層次、多學(xué)科研究需要；符合IPGRI標(biāo)準(zhǔn)；數(shù)量化、編碼化、簡(jiǎn)便化、規(guī)范化。一、種質(zhì)資源的研究與評(píng)價(jià)2.研究?jī)?nèi)容與方法：遺傳多樣性的研究不同物種間以及物種內(nèi)的遺傳變異程度。表型性狀變異分析－－形態(tài)標(biāo)記蛋白質(zhì)分子標(biāo)記DNA分子標(biāo)記一、種質(zhì)資源的研究與評(píng)價(jià)2.研究?jī)?nèi)容與方法：核心種質(zhì)的鑒定以最小的資源數(shù)量最大限度地代表整個(gè)種質(zhì)資源的多樣性。數(shù)量小代表性強(qiáng)方便