園藝植物研究法-種質(zhì)資源研究完整版

園藝植物研究法種質(zhì)資源研究主要內(nèi)容第一節(jié)：種質(zhì)資源研究的重要性第二節(jié)種質(zhì)資源的研究方法第三節(jié)種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)與鑒定第四節(jié)種質(zhì)資源保存研究幾個(gè)基本概念種質(zhì)(Germplasm)：親代通過生殖細(xì)胞或體細(xì)胞傳遞給后代的遺傳物質(zhì)。種質(zhì)資源(Germplasmresource)：帶各種不同種質(zhì)的植物的總稱，包括———野生種、野生和半野生近緣種、栽培種、以及人工創(chuàng)造的新種質(zhì)材料等。種質(zhì)資源學(xué)(Scienceofgermplasmresource)：考究種質(zhì)起源、傳播、演化及其分布和分類，并對(duì)種質(zhì)資源進(jìn)行考察、收集、保存、評(píng)價(jià)、研究和利用的科學(xué)。種質(zhì)資源調(diào)查(Explorationofgermplasmresource)：查清和整理一個(gè)國(guó)家或一個(gè)地區(qū)范圍內(nèi)資源的數(shù)量、分布、特征和特性的工作。第一節(jié)：種質(zhì)資源研究的重要性土壤、水、空氣、種質(zhì)種質(zhì)資源研究的重要意義人類的生存和生活依賴于種質(zhì)資源人類的健康和發(fā)展離不開種質(zhì)資源種質(zhì)資源是工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱種質(zhì)資源在娛樂和旅游業(yè)中起重要作用種質(zhì)資源是國(guó)家安全的組成部分種質(zhì)資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和育種工作成敗的關(guān)鍵種質(zhì)資源是前景廣闊的生物工程的物質(zhì)基礎(chǔ)任何生物都有存在的價(jià)值，人類沒有權(quán)利滅絕它工業(yè)生產(chǎn)沒有防塵處理造成大氣污染（新疆布爾津）喀納斯自然景觀保護(hù)區(qū)（福建永安）天寶巖自然保護(hù)區(qū)-天然的生物種質(zhì)基因庫(kù)物種受到重大威脅在全世分布的約250000種維管束植物中，估計(jì)約有20000－25000種（占整個(gè)區(qū)成分的10％）處于很稀少（rarity）或受嚴(yán)重威脅的狀況（Gren,1978年）。我國(guó)有種子植物約27000種，瀕危物種比例估計(jì)高達(dá)15％－20％，達(dá)4000－5000種（陳靈芝等，1993年）。所以對(duì)于稀有、瀕危植物保護(hù)的任務(wù)是重大而緊迫的。

(1).自然因素自然災(zāi)害全球變暖生態(tài)惡化(2).人為因素優(yōu)良品種推廣化肥、殺蟲劑等生態(tài)系統(tǒng)和生態(tài)鏈的破壞種質(zhì)資源學(xué)的研究?jī)?nèi)容起源與分布演化與傳播資源的分類收集與保存評(píng)價(jià)與利用第二節(jié)種質(zhì)資源的研究方法一植物學(xué)研究二歷史考古法三生態(tài)學(xué)研究四遺傳學(xué)研究法五細(xì)胞學(xué)分析法七生物化學(xué)研究八分子生物學(xué)研究一植物學(xué)研究資源調(diào)查研究法比較形態(tài)學(xué)方法比較解剖學(xué)方法孢粉學(xué)方法1資源調(diào)查研究法種質(zhì)資源調(diào)查的方法主要應(yīng)用于對(duì)某一地區(qū)或某一類作物的考察活動(dòng)，實(shí)地考察資源種類、生長(zhǎng)及分布情況。資源調(diào)查揭示其生長(zhǎng)習(xí)性，為資源評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)通過種質(zhì)資源的調(diào)查可以了解它們生長(zhǎng)環(huán)境、分布狀況、生長(zhǎng)習(xí)性，以及基本的植物學(xué)性狀，從而為種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)，也為它們的起源、演化和分類提供依據(jù)。通過對(duì)種質(zhì)資源不同生態(tài)區(qū)的地理氣候條件、栽培狀況等的調(diào)查，可以初步推斷某種種質(zhì)資源的生態(tài)適應(yīng)性和適應(yīng)范圍。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的一些性狀優(yōu)良的種質(zhì)資源，還可以通過區(qū)域性試驗(yàn)后，直接推廣利用。觀察記載法對(duì)資源直觀記載，不需復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及分析儀器，而對(duì)其性狀進(jìn)行一定的描述或評(píng)價(jià)。在資源的調(diào)查、分類及評(píng)價(jià)研究中，都需要這種研究方法。觀察記載方法須科學(xué)和規(guī)范。要求對(duì)所觀察對(duì)象的描述結(jié)果具有可比性、易讀性和綜合分析性。國(guó)際植物種質(zhì)委員會(huì)（IBPGR）,專門負(fù)責(zé)起草了有關(guān)種質(zhì)資源的觀察記載方法和標(biāo)準(zhǔn)，以解決這些問題。在所有的記載方法中，都采用了如下方法：觀察記載的方法(番茄)度量法：即客觀指標(biāo)法（如果重用克數(shù)，梢長(zhǎng)用厘米）比值法：記載兩個(gè)性狀的比值（果形指數(shù)，葉形指數(shù)）歸類法：依記載屬性不同分：質(zhì)差歸類法、級(jí)差歸類法、性狀歸類法、典型歸類法和選擇歸類法試驗(yàn)法依照一定的試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，去揭示植物資源特有的性狀，探索其它研究或資源利用的方法或途徑。試驗(yàn)法是研究種質(zhì)資源保存、分類演化、評(píng)價(jià)及利用的重要手段，也是種質(zhì)資源學(xué)研究的核心問題。田間試驗(yàn)法：即在大田條件下所進(jìn)行的對(duì)比試驗(yàn)。應(yīng)用于豐產(chǎn)性、抗病性等涉及整株表現(xiàn)特征鑒定。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)法：需要精細(xì)測(cè)定及需嚴(yán)格控制生長(zhǎng)條件的試驗(yàn)需在室內(nèi)進(jìn)行。如品種的分析、組織培養(yǎng)等天寶巖自然保護(hù)區(qū)在天寶巖海撥約1300米處，發(fā)現(xiàn)我國(guó)目前面積最大的長(zhǎng)苞鐵杉混交林1085畝，其中純林200畝。自然保護(hù)區(qū)內(nèi)大部分植被為次生和原生狀態(tài)，尤其核心區(qū)基本處于無(wú)人干擾的自然狀態(tài)，在研究群落的自然演替方面,具有很高的學(xué)術(shù)價(jià)值,是理想的科研基地和教學(xué)實(shí)習(xí)場(chǎng)所，被有關(guān)專家譽(yù)為“天然的生物種質(zhì)基因庫(kù)”。

珙桐不同基因型的玉米野外資源調(diào)查2比較形態(tài)學(xué)方法園藝植物的形態(tài)特征易于觀察，簡(jiǎn)單直觀，是一種常用的研究方法。長(zhǎng)期以來，園藝植物種質(zhì)資源研究中使用的性狀大多數(shù)來自于比較形態(tài)學(xué)（comparativemorphology）的研究結(jié)果。這是因?yàn)楸容^形態(tài)學(xué)性狀在直觀評(píng)價(jià)植物類群的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能方面似乎比其他性狀更簡(jiǎn)明，使用也最早。主要特點(diǎn)：便于觀察和獲取。生物化學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域相比，形態(tài)學(xué)研究一般不需要精密復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)室設(shè)施，直尺、放大鏡、解剖鏡是比較常用的工具。植物形態(tài)的變異復(fù)雜多樣。其變異式樣和幅度有利于進(jìn)行分類、描述和鑒定等工作。研究歷史長(zhǎng)，積累了豐富的研究資料。形態(tài)鑒定的周期較長(zhǎng)，受環(huán)境變化影響較大，而且在品種水平上形態(tài)差別較小，有時(shí)無(wú)法鑒定。所以，單純的形態(tài)鑒定已不能滿足生產(chǎn)和研究上的要求。莖的形態(tài)描述：類型莖的形態(tài)描述：分枝二歧分枝單軸分枝合軸分枝假二歧分枝莖的形態(tài)描述：變態(tài)DwarfPotatoleaftypeStandardPeruvianumPimpinellifoliumfruitshape3比較解剖學(xué)方法比較解剖學(xué)性狀一般可用于鑒定非完整材料或在形態(tài)學(xué)性狀不夠用時(shí)起幫助作用，為揭示種質(zhì)資源各類群的區(qū)別特征和進(jìn)化趨向提供證據(jù)。有關(guān)解剖學(xué)性狀包括不同氣孔類型的發(fā)育及形態(tài)解剖、葉片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（如厚薄、葉片類型、厚壁組織式樣、石細(xì)胞和結(jié)晶等）、葉脈式樣、葉柄微管組織式樣等等。掃描電子顯微鏡（scanningelectronicmicroscope,SEM）和透射電子顯微鏡（transmissionelectronicmicroscope,TEM）的發(fā)展，進(jìn)一步提高了植物體內(nèi)部超微結(jié)構(gòu)的觀察和比較水平。例如應(yīng)用SEM對(duì)園藝植物的種皮進(jìn)行觀察，獲得了比較形態(tài)學(xué)不能獲得的有用性狀。根據(jù)胚胎學(xué)研究園藝植物的親緣關(guān)系及進(jìn)化程度胚胎發(fā)育的過程雖然不能重演系統(tǒng)發(fā)育各個(gè)階段，但個(gè)體發(fā)育能反映出系統(tǒng)發(fā)育不同階段的一些特征特性，可借助這些特征判斷科、屬、種間的親緣關(guān)系及進(jìn)化程度。一般可以通過個(gè)體發(fā)育不同階段表露出來的下列性狀，去判斷科、屬、種間的親緣關(guān)系和進(jìn)化程度。這些性狀有：花藥絨粘層：分泌型或變形型。小孢子母細(xì)胞的四分體過程：縊縮分裂或形成細(xì)胞隔板；分裂方式是陸續(xù)的或同時(shí)的?；ǚ哿Ｐ誀詈桶l(fā)育特點(diǎn)：花粉粒的形狀、大小，花粉粒外壁的花紋與突出物；萌發(fā)孔的數(shù)目和位置；花粉從花藥中散發(fā)出時(shí)，細(xì)胞核的數(shù)目與形狀。胚珠的發(fā)育與構(gòu)成：珠被的數(shù)目及種子形成時(shí)的退化情況；珠被中維管束存在與否；珠孔是由內(nèi)珠被形成或外珠被形成；珠孔塞或有或無(wú)。珠心形狀和大?。撼兄楸P的有無(wú)；珠被發(fā)生的地點(diǎn)，或近珠心頂端，或近珠心基部；形成種子時(shí)，宿存或消失。大孢子的發(fā)生和胚囊的發(fā)育：大孢子的排列方式，起作用大孢子的位置及大孢子形成過程中的分裂次數(shù)等。成熟胚囊的形狀和結(jié)構(gòu)：胚囊的形成，其中細(xì)胞核的數(shù)目和分布，助細(xì)胞與反足細(xì)胞宿存或早期消失，增殖時(shí)數(shù)目的多少。受精：花粉進(jìn)入胚囊的途徑，授粉與受精的隔離時(shí)間，花粉管在向胚珠前進(jìn)途中性狀的變化。胚乳：為核型或細(xì)胞型，胚乳儲(chǔ)存養(yǎng)料的性質(zhì)，成熟種子中胚乳仍然存在或消失。胚：成熟胚的形狀和結(jié)構(gòu)，胚原細(xì)胞和胚體各部位的關(guān)系。發(fā)育的某些異?，F(xiàn)象：?jiǎn)涡陨常瑹o(wú)配子生殖及多胚現(xiàn)象等。4孢粉學(xué)方法(Palynologycharacterizes)采用光學(xué)或電子顯微鏡對(duì)園藝植物的花粉進(jìn)行觀察、攝影和比較歸類。通過孢粉學(xué)鑒定，可以對(duì)植物種、屬間的親緣關(guān)系進(jìn)行植物分類學(xué)的判斷。孢子和花粉性狀用于植物分類學(xué)研究已有較長(zhǎng)的歷史，隨著SEM的進(jìn)步，孢粉學(xué)性狀在分類研究中的應(yīng)用愈來愈普遍，在園藝植物種質(zhì)資源的研究中也有不少應(yīng)用，例如桃、白菜、芥藍(lán)、芥菜、甜瓜等。孢粉學(xué)主要研究?jī)?nèi)容萌發(fā)孔形態(tài)（aperturalmorphoform）、孢粉外壁紋飾和分層式樣（exineornamentationandstratificationpattern）、花粉聚合（pollenassociation）和花粉核數(shù)目（pollennuclearnumber）。萌發(fā)孔形態(tài)包括花粉萌發(fā)孔的類型、數(shù)目、分布與位置等，它們是研究中討論最多的花粉性狀。被子植物花粉粒的特征是具有厚的、強(qiáng)耐力和不可滲透的外壁（exine）和薄的內(nèi)壁（intine），因而孢粉外壁紋飾和分層式樣可用于不同植物類群的區(qū)分。孢粉超微掃描方法花粉形態(tài)受環(huán)境影響較小，遺傳性是基本穩(wěn)定的，且分析方法較簡(jiǎn)單，故孢粉分析已開始應(yīng)用在許多園藝作物的品種分類上.隨著電子顯微鏡的廣泛應(yīng)用，使孢粉超微掃描技術(shù)成為種質(zhì)鑒定的有效方法。二歷史考古法借鑒歷史學(xué)、考古學(xué)及語(yǔ)言學(xué)，來探討資源的起源、傳播及利用情況，是一種重要的研究手段。許多資源方面的歷史懸案，都可以通過歷史考證、考古研究加以解決。利用考古學(xué)的研究途徑來研究園藝植物資源主要是依據(jù)考古學(xué)的研究方法，并結(jié)合古文獻(xiàn)考證等方法進(jìn)行的。通過考古學(xué)取得的成果，我們可以了解許多園藝植物的原產(chǎn)地、栽培種植年限等情況。例如，通過考古，糾正了中國(guó)不是核桃的原產(chǎn)地的觀點(diǎn)；通過《詩(shī)經(jīng)》、《爾雅》等古文獻(xiàn)的考證，能夠了解到早在3000多年以前，我國(guó)就已經(jīng)開始了多種園藝植物的栽培?？脊艑W(xué)研究根據(jù)古書記載研究起源和進(jìn)化詩(shī)經(jīng)、齊民要術(shù)、本草圖經(jīng)等：只能作為園藝作物的起源和進(jìn)化的說明和旁證。1.2據(jù)古生物學(xué)研究園藝植物起源和進(jìn)化考古學(xué)是根據(jù)古代人類活動(dòng)遺留下來的實(shí)物史料研究人類古代情況的一門科學(xué)，它是歷史學(xué)的一個(gè)分支。經(jīng)過對(duì)實(shí)物史料即各種遺跡和遺物，各種化石的觀察、鑒定，并同現(xiàn)有樣本核對(duì)，即可大致確定這些植物化石屬于分類學(xué)上的哪些種、屬，通過查對(duì)地質(zhì)年代表，即可推算出距現(xiàn)今的年限。三生態(tài)學(xué)研究應(yīng)用生態(tài)學(xué)方法研究園藝植物種質(zhì)資源，是在自然環(huán)境或人工控制環(huán)境中，測(cè)試環(huán)境條件、物候期和種質(zhì)的生長(zhǎng)發(fā)育習(xí)性，通過分析三者之間的關(guān)系，了解園藝植物種質(zhì)資源生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，生育周期及其對(duì)溫度、光照、水分及礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)等的要求。1、物候期的觀察物候期是指隨著季節(jié)的變化，植物生活史中各種標(biāo)志性形態(tài)出現(xiàn)的時(shí)間，是自然界一年一個(gè)周期季節(jié)變化的明顯象征，如木本植物的芽膨大、芽開放、開始展葉、展葉盛期、開花始期、開花盛期、開花末期和果實(shí)或種子成熟期，個(gè)別樹種有花序出現(xiàn)期等。根據(jù)植物的等候線圖，就可以預(yù)測(cè)農(nóng)作物的播種期和收獲期。2、氣象因子的影響分析影響園藝植物種質(zhì)資源起源及其分布最主要的氣象因子是：溫度光照水分1）溫度溫度對(duì)植物的重要性在于植物體的所有生理活動(dòng)、代謝反應(yīng)都必須在一定的溫度條件下才能進(jìn)行。溫度對(duì)植物的生態(tài)作用按照溫度變化的規(guī)律而言，可分為節(jié)律性變溫（一年的四季變化，一天的晝夜變化）和非節(jié)律性變溫（極端溫度）兩個(gè)方面，特別是極端高低溫值、升降溫速度和高低溫持續(xù)時(shí)間，對(duì)植物都有極大的影響。地球表面的溫度條件還隨著海拔的升高和緯度的北移（北半球）而降低，隨海拔的降低和緯度的南移而升高。2）光照光照對(duì)園藝植物種質(zhì)資源的起源、分布和生長(zhǎng)發(fā)育具有決定性的影響。地球上所有的生命都是靠來自太陽(yáng)輻射并經(jīng)生物圈的能量流來維持的。光對(duì)植物的生態(tài)作用是由光照強(qiáng)度、日照長(zhǎng)度、光譜成分的對(duì)比關(guān)系構(gòu)成的，它們各自有起空間和時(shí)間的變化規(guī)律，隨著不同的地理?xiàng)l件和不同的時(shí)間而發(fā)生變化，因此光能在地球表面上的分布是不均勻的。3）水分水是植物生存的極重要的因子，它通過不同的形態(tài)、量和持續(xù)時(shí)間等三方面的變化對(duì)植物起作用。不同形態(tài)是指水的三態(tài)（固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)）；量是指降水量的多少和大氣濕度的高低；持續(xù)時(shí)間是指降水、干旱、淹水等的持續(xù)時(shí)間。上述三方面的變化對(duì)植物的生長(zhǎng)、發(fā)育、生理生化活動(dòng)產(chǎn)生極其重要的生態(tài)作用，進(jìn)而影響產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量。水分對(duì)植物生長(zhǎng)也有一個(gè)最高、最適、最低（量）的三基點(diǎn)。4）經(jīng)緯度和海拔地球上的氣候條件按三個(gè)方向改變著，植被也沿著這三個(gè)方向交替分布，這三個(gè)方向就是緯度、經(jīng)度與高度，前二者構(gòu)成植被分布的水平地帶性，后者構(gòu)成植被分布的垂直地帶性。植被分布的地帶性規(guī)律在我國(guó)也有明顯的表現(xiàn)。由于受海洋季風(fēng)影響程度的不同，根據(jù)經(jīng)度的地帶性，我國(guó)從東到西依次分布著三個(gè)大的植被區(qū)域：濕潤(rùn)森林區(qū)域、半干旱草原區(qū)域和干旱荒漠區(qū)域。3、土壤因子的影響分析土壤肥力是土壤物理、化學(xué)、生物等性質(zhì)的綜合反映，這些基本性質(zhì)都能通過直接或間接的途徑影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。要提高土壤的肥力，就必須使土壤同時(shí)具有良好的物理性質(zhì)（土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、容量、孔隙度）、化學(xué)性質(zhì)（土壤酸度、有機(jī)質(zhì)、礦質(zhì)元素）和生物性質(zhì)（土壤中的動(dòng)物、植物、微生物）。根據(jù)植物對(duì)土壤酸度的反應(yīng)，可以把植物劃分為酸性土植物、中性土植物和堿性土植物；根據(jù)植物對(duì)土壤中過量鹽類的適應(yīng)特點(diǎn)不同，又可劃分為聚鹽性植物、泌鹽性植物和不透鹽性植物。4、人類活動(dòng)的影響分析人類的進(jìn)化與生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)，人類為了從自然界取得自己生存和發(fā)展所必須的物質(zhì)，總是在不斷地同自然進(jìn)行頑強(qiáng)的斗爭(zhēng)，對(duì)自然資源進(jìn)行開發(fā)和利用。尤其是對(duì)栽培水平要求較高的園藝植物而言，人類的活動(dòng)對(duì)其發(fā)掘、傳播和利用的影響表現(xiàn)得更為深刻。隨著社會(huì)的發(fā)展，世界各民族間的貿(mào)易往來、戰(zhàn)爭(zhēng)、宗教活動(dòng)、使節(jié)往來、部落和民族的遷移等種種人類活動(dòng)越來越頻繁，使得被馴化后的園藝植物即使在遠(yuǎn)古的時(shí)代也能在較短的時(shí)間內(nèi)作遠(yuǎn)距離的傳播。因此，通過調(diào)查人類活動(dòng)的具體過程，可以在一定程度上為園藝植物種質(zhì)資源的演化與傳播提供相關(guān)線索。另外，隨著中外交流的不斷發(fā)展，現(xiàn)在我們可以有計(jì)劃有組織地進(jìn)行園藝植物的引種，進(jìn)一步豐富了我國(guó)園藝植物栽培的種類。四遺傳學(xué)研究法遺傳學(xué)研究法遺傳學(xué)研究可以充分揭示園藝植物種質(zhì)資源親緣關(guān)系、基因顯隱性關(guān)系、現(xiàn)存的和潛在的應(yīng)用價(jià)值，為其分類、育種和栽培提供依據(jù)。遺傳學(xué)采用的方法主要是有性雜交、自交、測(cè)交等。根據(jù)雜交親和性、雜交不孕性的原理可以進(jìn)行親緣關(guān)系鑒定；通過自交可以使一些雜合的隱性基因表達(dá)出來加以利用；根據(jù)遺傳學(xué)分析結(jié)果可以評(píng)價(jià)某一種資源的利用價(jià)值和途徑。但是，遺傳學(xué)方法需要較長(zhǎng)的時(shí)間和空間，其工作受到一定的限制。利用有性雜交方法，測(cè)驗(yàn)親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近

在進(jìn)行種間雜交時(shí)，一般可分為四類：①種間雜交不能成功者；②種間雜交不易成功者；③種間雜交尚易成功者；④種間雜交極易成功者。凡屬第一類者，表示兩者沒有血緣關(guān)系，第四類者，表示兩者血緣關(guān)系非常近，第二類和第三類則表示兩者血緣關(guān)系較近。揭示種質(zhì)資源潛在的性狀

通過遺傳學(xué)研究，可以充分揭示種質(zhì)資源潛在的性狀或應(yīng)用價(jià)值，如通過自交，可以使一些雜合的隱性基因表達(dá)；通過性狀遺傳規(guī)律的分析，可以評(píng)價(jià)某種資源的利用價(jià)值和途徑；通過其它遺傳學(xué)分析，如染色體技術(shù)、基因定位技術(shù)、RFLP技術(shù)等，可以探討種類的起源及進(jìn)化親緣關(guān)系，從而使園藝植物的分類更加客觀可靠。五細(xì)胞學(xué)分析法細(xì)胞學(xué)方法的主要內(nèi)容任何植物都有相對(duì)穩(wěn)定的染色體數(shù)目、大小、形態(tài)和結(jié)構(gòu)，它可以反映一個(gè)種，甚至變種、品種與其它種、變種或品種的差異。用細(xì)胞學(xué)方法研究園藝植物種質(zhì)資源主要是應(yīng)用染色體分析技術(shù)，包括：染色體組分析（genomeanalysis）染色體核型分析（karyotypeanalysis）染色體帶型分析（chromosomebandingpatternanalysis）等。1染色體組分析是分析生物細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目、染色體組的組成和其減數(shù)分裂時(shí)的行為特征等，其方法主要是通過雜交了解來自不同物種的染色體配對(duì)情況，從而判斷其親緣關(guān)系程度。這些特征是最容易觀察到的，對(duì)園藝植物種質(zhì)資源研究也是比較能說明問題的。這是由于在一個(gè)物種內(nèi)，所有的個(gè)體體細(xì)胞通常都有相同的染色體數(shù)。染色體數(shù)目分析染色體數(shù)目鑒定的內(nèi)容包括染色體基數(shù)、多倍體、非整倍體、B染色體和性染色體等。染色體數(shù)目對(duì)于研究種質(zhì)資源系統(tǒng)發(fā)育過程中物種間的親緣關(guān)系，特別是對(duì)于植物近緣類型的分類具有重要意義。在植物界，染色體數(shù)目的變異幅度很大，而且這種變異通常與其分類類群相關(guān)。某些屬甚至某些科往往具有同一基數(shù)，而在種內(nèi)染色體數(shù)目具有相對(duì)的穩(wěn)定性。染色體數(shù)目鑒定通常以體細(xì)胞染色體數(shù)目為準(zhǔn)，尤其是種子萌發(fā)的材料可靠。染色體數(shù)目統(tǒng)計(jì)的細(xì)胞數(shù)目應(yīng)在30個(gè)以上，其中85%以上的細(xì)胞具有穩(wěn)定一致的染色體數(shù)，才可作為該物種種質(zhì)資源的染色體數(shù)目。在計(jì)數(shù)觀察中，應(yīng)注意區(qū)分和判別可能出現(xiàn)非整倍體、混倍體、B染色體和某些雌雄異株物種的性染色體。2、染色體帶型分析染色體帶型分析是以染色體顯帶（chromosomebanding）技術(shù)為基礎(chǔ)，在用特殊的理化方法及染料進(jìn)行染色，使染色體顯現(xiàn)出明暗不一的帶紋后，進(jìn)行比較分析的一種方法。染色體顯帶顯示了染色體縱向的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分化，為揭示染色體在成分、結(jié)構(gòu)、行為、功能等方面的奧秘，提供了更詳細(xì)的信息。染色體帶型類別C帶（C-bands）是用酸、堿處理之后，再用Giemsa染色，主要顯示出著絲點(diǎn)、端粒、核仁組成區(qū)域染色體臂上某些部位組成型異染色質(zhì)等部位的帶紋。N帶（N-bands是用NaH2PO4在溫度較高的情況下處理，再用Giemsa染色，顯示出與核仁組成區(qū)有關(guān)的帶紋。G帶（G-bands）是用胰酶處理后，用Giemsa染色，在染色體全部長(zhǎng)度上顯示出異染色質(zhì)區(qū)染色深的帶紋。染色體帶型分析的意義由于染色體帶型分析能較好地反映染色體的縱向分化，從而提供更多的鑒別標(biāo)志，使區(qū)分來自許多不同物種的染色體成為可能，為園藝植物種質(zhì)資源親緣關(guān)系的鑒定，及其起源和分類研究提供依據(jù)。3、染色體核型分析不同物種的染色體都有各自特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)（包括染色體的長(zhǎng)度、著絲點(diǎn)位置、臂比、隨體大小等）特征，而且這種形態(tài)特征是相對(duì)穩(wěn)定的。因此，染色體核型分析是植物種質(zhì)資源遺傳性研究的重要內(nèi)容。染色體核型分析主要包括染色體長(zhǎng)度、染色體臂比、著絲點(diǎn)位置、次縊痕等。染色體的長(zhǎng)度差異有兩種，一種是不同種、屬間染色體組間相對(duì)應(yīng)的染色體的絕對(duì)長(zhǎng)度差異，一種是同一套染色體組內(nèi)不同染色體的相對(duì)長(zhǎng)度差異。絕對(duì)長(zhǎng)度通常在放大的照片或圖象上以微米（μm）進(jìn)行測(cè)量，然后按下式換算：染色體絕對(duì)長(zhǎng)度=放大的染色體長(zhǎng)度（μm）×1000/放大倍數(shù)染色體相對(duì)長(zhǎng)度絕對(duì)長(zhǎng)度不大穩(wěn)定，對(duì)于染色體大小差異不明顯的材料間的比較，常常以相對(duì)長(zhǎng)度作為量度染色體的標(biāo)準(zhǔn)。染色體相對(duì)長(zhǎng)度是以百分比表示，通常采用Levan（1964）的公式計(jì)算：染色體相對(duì)長(zhǎng)度=（染色體長(zhǎng)度/染色體組總長(zhǎng)度）×100%

由于相對(duì)長(zhǎng)度排除了因技術(shù)原因引起的染色體短縮程度不同所產(chǎn)生的差異，因此，相對(duì)長(zhǎng)度值是一個(gè)較穩(wěn)定的可比較的數(shù)值。而絕對(duì)長(zhǎng)度則往往只記錄變異范圍。不同屬、種，以及不同變種之間，因染色體變異，會(huì)引起同源染色體長(zhǎng)臂與短臂不一樣，這通常用染色體臂比來進(jìn)行比較。通用公式如下：染色體臂比=長(zhǎng)臂（L）/短臂（S）六生物數(shù)學(xué)方法生物數(shù)學(xué)方法現(xiàn)代生物數(shù)學(xué)使對(duì)各種試驗(yàn)研究數(shù)據(jù)資料分析的一種手段。通過這種分析技術(shù)，可以獲得比普通分析方法多得多的有益信息，從而大大豐富了有關(guān)資源學(xué)的研究理論。在園藝植物種質(zhì)資源學(xué)研究中，尤其是在種質(zhì)資源評(píng)價(jià)、系統(tǒng)學(xué)分類等方面，常常需要處理分析大量的數(shù)據(jù)，這就需要借助于生物數(shù)學(xué)的方法?，F(xiàn)代的生物數(shù)學(xué)方法通常要與電子計(jì)算機(jī)結(jié)合起來，才能處理人們手工不能計(jì)算的龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)。也正是因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)的引入，使得我們可以利用生物數(shù)學(xué)的方法，將多種方法獲得實(shí)驗(yàn)和調(diào)查數(shù)據(jù)集合起來，分析獲得比普通分析和單一分析方法多得多有益信息，從而豐富園藝植物種質(zhì)資源學(xué)的理論。生物數(shù)學(xué)應(yīng)用于園藝植物種質(zhì)資源研究的內(nèi)容比較多，主要是對(duì)各種實(shí)驗(yàn)研究和調(diào)查資料分析的一種重要手段。通過生物數(shù)學(xué)中的聚類分析方法，可以了解不同種類的親緣關(guān)系；通過主成分分析法，可評(píng)價(jià)和壓縮性狀數(shù)目等?？傊?，生物數(shù)學(xué)分析方法，在現(xiàn)代種質(zhì)資源研究中具有越來越重要的地位，我們要學(xué)會(huì)并要善于利用這一方法，以解決種質(zhì)資源研究中所遇到的問題。1、模糊聚類分析聚類分析是用數(shù)學(xué)方法定量地確定種質(zhì)資源樣品的親疏關(guān)系，從而客觀地劃分類型，進(jìn)行分類。它在系統(tǒng)生物學(xué)中是屬于表征分類學(xué)（phenetictaxonomy），又稱數(shù)量分類學(xué)（numericaltaxonomy）的分析方法。由于生物的許多性狀都帶有模糊性，例如植株的高矮、葉片的大小、產(chǎn)量的高低等，都沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，明顯地把它們區(qū)分開來。這就需要把模糊數(shù)學(xué)方法引入到聚類分析中，使種質(zhì)資源的分類更加符合客觀實(shí)際。模糊聚類分析方法主要包括：（1）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化。其目的是消除計(jì)量單位的影響，把原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成具有可比性的數(shù)據(jù)，又能反映原來的真實(shí)差別。（2）標(biāo)定。其目的是得到模糊相似矩陣，其方法有多種，如歐氏距離法、數(shù)量積法、相關(guān)系數(shù)法等。（3）分類。得到模糊等價(jià)矩陣后即可進(jìn)行分類。模糊聚類分析的具體運(yùn)算方法請(qǐng)參考相關(guān)文獻(xiàn)介紹。2、分支分析分支分析是分支分類學(xué)（cladistictaxonomy）的分析方法。分支分類學(xué)簡(jiǎn)稱分支學(xué)（cladistics）或支序?qū)W。是以進(jìn)化是漸進(jìn)和分裂所組成，分裂是最本質(zhì)的過程，和祖種分裂所產(chǎn)生的姊妹群（sistergroup）是同一等級(jí)的分類群的認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)；以共同衍征（synapomorphy）為分類依據(jù)；以單系類群（monophyleticgroup）構(gòu)造系統(tǒng)發(fā)育分類，避免使用并系類群（paraphyleticgroup）和復(fù)系類群（polyphyleticgroup）。這里的姊妹群是指與某一類群在譜系學(xué)上關(guān)系最為密切的類群；共同衍征是指所有后裔類群共有的由一個(gè)祖先傳下來的特征，分支分析用其重建共同祖先關(guān)系；單系類群是指包含一個(gè)祖先分類群及其所有子裔的分類群組，單系類群的成員之間存在共同祖先關(guān)系，但與類群外的物種之間不存在這種關(guān)系；并系類群是指各成員具有共同祖征的類群，而各成員既不具有共同衍征也不具有共同祖征，只有同型性狀的類群稱為復(fù)系類群。七生物化學(xué)研究生物化學(xué)法主要內(nèi)容

生物化學(xué)是研究生物的化學(xué)組成和生命過程中的化學(xué)變化的一門科學(xué)。不少學(xué)者認(rèn)為生物化學(xué)證據(jù)對(duì)于分類學(xué)等方面的研究有決定性的意義，對(duì)園藝植物種質(zhì)資源的研究也有重要作用。其主要方法有植物化學(xué)分析、血清學(xué)分析、同工酶分析等。1、植物化學(xué)分析研究植物小分子有機(jī)物的種類、含量，以及相互作用的方法，它是通過薄層層析，或氣相層析，或高效液相層析等技術(shù)進(jìn)行分析。植物化學(xué)分析可為園藝植物種質(zhì)資源研究提供有效的信息，在一些情況下，植物化學(xué)性狀與其它性狀（如形態(tài)學(xué)性狀等）具有某種相關(guān)性，可以互補(bǔ)使用，但是，應(yīng)當(dāng)注意植物化學(xué)性狀常常不太穩(wěn)定，使用時(shí)須持慎重態(tài)度。2、血清學(xué)分析用蛋白質(zhì)的血清鑒別法來測(cè)定園藝植物種質(zhì)資源的親緣關(guān)系。血清學(xué)是運(yùn)用凝膠擴(kuò)散和電泳的方法，是抗原和抗體在瓊脂凝膠中借助電泳力相對(duì)擴(kuò)散，形成沉淀帶，對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行定性鑒定。它是從某一中植物中提取蛋白質(zhì)，注射到兔子身上，在兔子的血清中形成抗體；然后，將含有抗體的血清（抗血清）與要試驗(yàn)的蛋白質(zhì)懸濁液（抗原）相結(jié)合，抗原與抗體反應(yīng)形成沉淀（沉淀反應(yīng)）；再測(cè)定沉淀的量的強(qiáng)度。沉淀反應(yīng)對(duì)用以形成原始抗體的抗原具有特異性（同源反應(yīng)），這是標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)和參考反應(yīng)，抗體血清與其它植物的抗原產(chǎn)生的反應(yīng)（異源反應(yīng)）可以用這一反應(yīng)作為對(duì)照進(jìn)行比較。其反應(yīng)的強(qiáng)度可以看作是供試樣品中蛋白質(zhì)相似性的程度，因此，在某種程度上也反映了所比較的植物的相似性。3、同工酶分析由同一基因位點(diǎn)不同等位基因編碼的、具有同一底物的蛋白質(zhì)分子，在同一物種的不同個(gè)體之間有不同的表現(xiàn)形式，具有組織、發(fā)育和物種的特異性。通過淀粉或聚丙烯酰胺凝膠電泳和特定的染色反應(yīng)，可以顯示同工酶的不同譜帶。優(yōu)點(diǎn)：共顯性、符合孟德爾遺傳，分析快速、方便等。缺點(diǎn)：種類有限、只能覆蓋基因組很少一部分。在植物群體中，對(duì)點(diǎn)突變和對(duì)酶蛋白電荷性質(zhì)無(wú)影響的變異檢測(cè)不到，所以會(huì)低估遺傳變異八分子生物學(xué)研究分子標(biāo)記技術(shù)RFLP(Restrictionfragementlengthpolymorphism)第一代DNA分子標(biāo)記。RAPD(RandomamplifiedpolymorphismDNA)、AFLP(Amplifiedfragmentlengthpolymorphism)、SSRs(Simplesequencerepeats)稱為第二代DNA分子標(biāo)分子標(biāo)記。SSRs又微衛(wèi)星DNA標(biāo)記，是目前最為先進(jìn)的遺傳標(biāo)記系統(tǒng)之一，將成為生物進(jìn)化、分類學(xué)研究和種植資源保護(hù)最主要的手段。SNPs(Singlenucleotidepolymorphism)稱為第三代DNA。分子標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)（1）DNA分子多態(tài)性普遍存在，數(shù)目不受限制；（2）不受取材部位、取材時(shí)間、發(fā)育時(shí)期和環(huán)境的影響；（3）信息量大，準(zhǔn)確率高。作用借助分子標(biāo)記，通過物種分子遺傳圖譜的構(gòu)建、群體遺傳結(jié)構(gòu)和多樣性分析、物種演化和親緣關(guān)系研究，能夠?qū)Σ煌锓N進(jìn)行精確的系統(tǒng)學(xué)的區(qū)分，精確確定物種的進(jìn)化途徑和分類學(xué)地位，進(jìn)而對(duì)種質(zhì)資源、基因庫(kù)進(jìn)行有目的的保護(hù)。分子標(biāo)記在種質(zhì)資源領(lǐng)域中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：建立指紋圖譜，用于種質(zhì)資源的鑒定；分析種質(zhì)間的遺傳多樣性，研究品種間的親緣關(guān)系。王林蘋果單細(xì)胞系試管苗的AFLP分析Theneighbor-joiningtreeofthepopulation(331accessionsfromthered-fruitedcladeand10wildaccessions)

第三節(jié)種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)與鑒定一、植物學(xué)形態(tài)特征評(píng)價(jià)二、生物學(xué)特性鑒定三、物候期與產(chǎn)品成熟性的評(píng)價(jià)四、產(chǎn)量的評(píng)價(jià)五、品質(zhì)鑒定六、抗性鑒定種質(zhì)資源的描述記載方法與標(biāo)淮，對(duì)于種質(zhì)資源的評(píng)價(jià)和研究有重要的導(dǎo)向作用，也是許多研究方法和技術(shù)的綜合應(yīng)用。一、植物學(xué)形態(tài)特征評(píng)價(jià)質(zhì)量性狀鑒定：二型編碼、三型編碼、多型編碼數(shù)量性狀鑒定：級(jí)差歸類、圖示分級(jí)、選擇歸類、模糊歸類二、生物學(xué)特性鑒定種質(zhì)資源的生物學(xué)特性及生態(tài)型的鑒定，是在自然環(huán)境或人工控制環(huán)境中，測(cè)試環(huán)境條件、物候期、以及種質(zhì)的生長(zhǎng)發(fā)育習(xí)性。通過分析三者之間的關(guān)系，來了解某一園藝植物種質(zhì)材料的生育規(guī)律、生育周期及其對(duì)溫度、光照、水分、土壤等環(huán)境因素的要求。生物學(xué)特性的記載內(nèi)容包括環(huán)境因素、物候期和植物體生長(zhǎng)發(fā)育狀況，重點(diǎn)記載種質(zhì)材料在特定環(huán)境條件下或在特定物候期內(nèi)的生育狀況。1自然環(huán)境鑒定（1）區(qū)域鑒定是利用不同地區(qū)的地理?xiàng)l件、土壤條件以及溫度、光照、雨量等氣候因素的差異，在各自然區(qū)域栽培園藝植物種質(zhì)材料，并觀察其生育狀況，以鑒別種質(zhì)材料在不同地區(qū)的適應(yīng)性及不同品種、變種和種間生物學(xué)特性的差別。（2）季節(jié)鑒定是鑒定種質(zhì)材料對(duì)季節(jié)的適應(yīng)性。如在氣候比較溫暖的地區(qū)對(duì)半耐寒和喜溫的園藝植物進(jìn)行鑒定，可分春秋兩季栽培。季節(jié)間環(huán)境因子變化的差異，勢(shì)必影響植物體的生長(zhǎng)和產(chǎn)品器官的形成與發(fā)育。2人工控制環(huán)境下的鑒定通過觀察種質(zhì)材料在溫室、大棚等園藝設(shè)施中的生長(zhǎng)發(fā)育狀況，鑒定它們適于保護(hù)地設(shè)施栽培還是露地栽培。此外，園藝設(shè)施鑒定可作為季節(jié)適應(yīng)性鑒定的補(bǔ)充手段，即人工促成類似季節(jié)變化的小氣候變化。在人工氣候室或人工氣候箱中，各環(huán)境因子完全在人工控制下發(fā)生變化。利用這些設(shè)施，可以比較準(zhǔn)確地鑒定種質(zhì)材料對(duì)單個(gè)或復(fù)合環(huán)境因子（如溫度、光照）的最適范圍，以及所能忍耐的極限。三、物候期與產(chǎn)品成熟性的評(píng)價(jià)物候期是隨季節(jié)的變化，園藝植物生活史中各種標(biāo)志性形態(tài)特征出現(xiàn)的時(shí)間。例如，大白菜的出土、拉十字、團(tuán)棵、蓮座、結(jié)球等時(shí)期，果菜類及果樹的開花、結(jié)實(shí)、采收等時(shí)期，對(duì)于落葉果樹來說，還包括綻葉與生長(zhǎng)，落葉與休眠等時(shí)期。有的物候期還可細(xì)分為幾個(gè)階段，如結(jié)實(shí)期包括座果，果實(shí)旺盛生長(zhǎng)和果實(shí)成熟三個(gè)階段。鑒定園藝植物的物候期對(duì)品種布局和合理安排生產(chǎn)制度非常重要。成熟性鑒定成熟性對(duì)于一、二年生園藝植物來說是指從播種到開始收獲產(chǎn)品器官為止所經(jīng)歷的時(shí)間。對(duì)于多年生園藝植物來說，則是指從新的枝葉發(fā)生到收獲產(chǎn)品器官所經(jīng)歷的時(shí)間。產(chǎn)品的成熟性一般為定性指標(biāo)，分早熟、中熟和晚熟三個(gè)熟性級(jí)別。成熟性與產(chǎn)量和產(chǎn)值密切相關(guān)。早熟品種產(chǎn)量比較低，但上市價(jià)格常常較高；晚熟品種價(jià)格可能比較低，但產(chǎn)量和品質(zhì)高。鑒定種質(zhì)材料的成熟性以便根據(jù)栽培目的來選擇合適品種。四、產(chǎn)量的評(píng)價(jià)產(chǎn)量性狀是園藝植物種質(zhì)資源的主要經(jīng)濟(jì)性狀之一。鑒定的內(nèi)容包括產(chǎn)量構(gòu)成因素、早期產(chǎn)量、總產(chǎn)量、穩(wěn)產(chǎn)性等。產(chǎn)量構(gòu)成因素因園藝植物種類而異。對(duì)于蔬菜中的大白菜來說，產(chǎn)量構(gòu)成因素包括單位面積植株數(shù)、結(jié)球率和單球重，其中單球重又由球葉的數(shù)量和大小構(gòu)成，并與葉片和葉幫的比例有關(guān)；對(duì)于果樹來說，產(chǎn)量構(gòu)成因素包括單位面積植株數(shù)、結(jié)果枝百分率、果枝結(jié)實(shí)率，單果重等。對(duì)于在一個(gè)季節(jié)里多次收獲的園藝產(chǎn)品，收獲期不同，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值會(huì)有差別。早期收獲的產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)價(jià)值比較高，因此，在鑒定產(chǎn)量性狀時(shí)需要鑒定早期產(chǎn)量。五、品質(zhì)鑒定品質(zhì)是園藝植物的另一個(gè)主要經(jīng)濟(jì)性狀。園藝產(chǎn)品的品質(zhì)包括

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、加工品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)等。品質(zhì)鑒定的項(xiàng)目因園藝植物的種類、用途而異。一般分為以下三個(gè)方面。1．外觀品質(zhì)鑒定園藝產(chǎn)品外觀品質(zhì)的構(gòu)成因素包括色澤、大小、形狀和整齊度，與商品品質(zhì)和加工品質(zhì)相關(guān)。產(chǎn)品色澤主要取決于葉綠素、類胡蘿卜素，花青苷等色素物質(zhì)的種類、含量及比例。色澤可通過感觀評(píng)述，如綠色有綠紫、深綠、綠、淺綠、灰綠、黃綠等。也可采用標(biāo)準(zhǔn)色比較法、分光光度法、色差計(jì)法等方法對(duì)色素的種類和含量進(jìn)行分析測(cè)定。園藝產(chǎn)品的形狀一般采用直觀描述，有時(shí)加上形態(tài)指數(shù)使描述更準(zhǔn)確，2．質(zhì)地鑒定園藝產(chǎn)品的質(zhì)地包括硬度、彈性、致密堅(jiān)韌性、汁液量、粘稠性、脆嫩度等，與口感和加工品質(zhì)相關(guān)。質(zhì)地實(shí)際上是產(chǎn)品器官的解剖結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成的綜合表現(xiàn)。鑒定園藝產(chǎn)品質(zhì)地的方法主要有以下幾種：（1）壓入法，多采用硬度計(jì)測(cè)量；（2）剪斷法，用切壓檢測(cè)計(jì)測(cè)定切斷產(chǎn)品器官組織所需的力；（3）肉質(zhì)組織的剖面分析，采用質(zhì)地檢測(cè)計(jì)可測(cè)定果肉組織的硬度、彈性、計(jì)算粘稠密性等。3風(fēng)味鑒定風(fēng)味是一個(gè)非常復(fù)雜的品質(zhì)性狀。它受糖、酸、淀粉等多種物質(zhì)含量和比例的影響。一些特殊成分也對(duì)園藝產(chǎn)品的風(fēng)味產(chǎn)生很大影響，如辣椒中的辣椒素，蔥蒜中的硫化丙烯素物質(zhì)，生姜中的姜酮、姜烯，還有蘿卜中的甲硫醇、芥子素等。此外，風(fēng)味還與產(chǎn)品組織的致密度、纖維多少等因素有關(guān)。風(fēng)味的鑒定多用品嘗評(píng)比法。采用優(yōu)、良、中、差、劣5級(jí)文字描述。但也可采用現(xiàn)代化檢測(cè)手段，如液相色譜、氣相色譜、核磁共振等方法對(duì)園藝產(chǎn)品中特殊揮發(fā)物質(zhì)進(jìn)行分離測(cè)定。4．營(yíng)養(yǎng)鑒定園藝產(chǎn)品的營(yíng)養(yǎng)成分和有毒物質(zhì)與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)直接相關(guān)。營(yíng)養(yǎng)成分包括熱量、水分、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、膳食纖維、灰分、胡蘿卜素、視黃醇、硫胺素、核黃素、抗壞血酸、鉀、鈉、鈣、鎂、鐵、錳、鋅、銅、硒、磷等。以及人體必需氨基酸。營(yíng)養(yǎng)成分分析多采用常規(guī)測(cè)定法。采用現(xiàn)代化檢測(cè)儀器則使測(cè)定更靈敏、快速、準(zhǔn)確。由于園藝產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分的含量不僅與種質(zhì)材料的遺傳特性有關(guān)，還受外界環(huán)境條件如土境、水分、肥料、氣候的影響，因此采集樣品時(shí)，應(yīng)力求具有代表性。5毒物鑒定某些園藝產(chǎn)品中含有某種毒素，如馬鈴薯塊莖中的龍葵素，豆類蔬菜種子中的毒蛋白等。這些有毒物質(zhì)的存在與含量多受遺傳基因控制。產(chǎn)品器官內(nèi)有毒物質(zhì)的檢測(cè)就是鑒定不同種質(zhì)材料間有毒物質(zhì)的含量，以便將有毒物質(zhì)含量少的品種在生產(chǎn)中推廣或用作育種原始材料。六抗性鑒定非生物逆境抗性鑒定生物逆境抗性鑒定：抗病性鑒定抗蟲性鑒定第四節(jié)種質(zhì)資源保存研究一、原生境保護(hù)二、非原生境保護(hù)

三、遷地保存的方式途徑四、種子保存四、組織離體培養(yǎng)技術(shù)五、超低溫的種質(zhì)保存六、植物DNA庫(kù)的保存對(duì)象與運(yùn)作七、核心種質(zhì)（corecollection）一、原生境保護(hù)也叫原地保護(hù)。植物遺傳資源的原生境保護(hù)是讓植物留在原始生存地，并保護(hù)好這個(gè)地方的生態(tài)環(huán)境不被破壞。要保護(hù)植物的整個(gè)群落，這種方法最好。原生境保護(hù)的最好例子是保護(hù)區(qū)，如自然保護(hù)區(qū)和國(guó)家森林公園。植物遺傳資源在這些地方可以得到很好的保護(hù)，不會(huì)滅絕。

另外的一種保護(hù)方式就是農(nóng)田保存。在云南有數(shù)以千計(jì)的水稻農(nóng)家品種，農(nóng)民在一塊田里，可以種植好幾個(gè)水稻品種，這樣病蟲害少，又保護(hù)了水稻遺傳資源。這些農(nóng)家品種非常重要，因?yàn)樗鼈儙в泻芏鄡?yōu)良基因，以后可以用來培育新的品種。

（浙江）慈溪世界級(jí)濕地保護(hù)區(qū)（江蘇）鹽城生物圈保護(hù)區(qū)（杭州臨安）西天目山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的柳杉林百年老樹六萬(wàn)株（安徽）碭山酥梨保護(hù)區(qū)二、非原生境保護(hù)

非原生境保護(hù)也叫遷（異）地保護(hù)。植物遺傳資源的非原生境保護(hù)就是把植物從原來的地方遷移到另外的地方保護(hù)起來。如果植物的生存環(huán)境受到威脅，非原生境保護(hù)就顯得格外重要。

非原生境保護(hù)包括以下幾種形式：植物園、種子庫(kù)、種質(zhì)圃、試管苗庫(kù)、超低溫庫(kù)等等。我國(guó)現(xiàn)已建立很多這樣的保護(hù)設(shè)施。非原生境保護(hù)是植物遺傳資源保護(hù)的重要方式，很多稀有的瀕危的植物或植物品種采取這種保護(hù)方式。。

閩臺(tái)果樹種質(zhì)試管庫(kù)具有保存10000支試管果樹種質(zhì)資源的功能，將成為我國(guó)南方果樹種質(zhì)資源離體保存的研究、教學(xué)基地和種質(zhì)離體貯存中心，該項(xiàng)目是全國(guó)第一個(gè)綜合性木本植物離體種質(zhì)保存庫(kù)建設(shè)項(xiàng)目。

在（福建泉州）惠安發(fā)現(xiàn)的野生余甘也列入保護(hù)品種三、遷地保存的方式途徑活植物整體的遷地保護(hù)

利用植物園、樹木園林等對(duì)活植物的遷地保護(hù)其他栽培環(huán)境的活植物遷地保護(hù)：農(nóng)、林、園藝等栽培環(huán)境也是活植物的重要遷地保護(hù)地。種子和組織的遷地保護(hù)

種子貯藏：適用于可能在干燥、低溫條件下貯藏的種子。而且它們多是一年生或在短時(shí)期內(nèi)可能更新種類。組織培養(yǎng)：一般是在低溫（2℃）的條件下培養(yǎng)?；蛭膸?kù)保存法多基因采樣法（multiplegenepoolsampling）即對(duì)于該物種繁殖材料的采集不能僅從一兩株植物上采，而是要根據(jù)其居群的大小，它們是自花授粉還是異花傳粉，是雌雄同株還是雌雄異株，以及它們所分布小生境的情況，確定應(yīng)該采集種子的居群大小，采用混合采種,以確保所采到的繁殖材料能代表該物種居群所含的遺傳多樣性。有效種群大小確定的原則代表性（representation）：所取的樣品必須能代表那個(gè)居群的遺傳多樣性。防止性（preventation）：隨著時(shí)間推移，經(jīng)多代繁殖，不會(huì)因選擇而出現(xiàn)遺傳基因的流失。保存性（preservation）：遷地保護(hù)的植物包含了該物種的所有遺傳基因類型，維持物種的遺傳完整性；保持性（retention）：某一居群經(jīng)遷地保護(hù)后能維持該居群的基因頻率。資源（resources）：其方法必須具有在人力、空間和設(shè)備資源的最小需要。四、種子保存

很多國(guó)家從50年代以來十分重視資源的收集和保存，已建立了國(guó)家種子保護(hù)試驗(yàn)站(Nationalseedstoragelaboratory)，并組成了國(guó)際植物遺傳局(InternationalBoardforPlantGeneticResources)的世界性網(wǎng)絡(luò)。

國(guó)家種質(zhì)資源庫(kù)國(guó)家種質(zhì)庫(kù)是全國(guó)作物種質(zhì)資源長(zhǎng)期保存與研究中心。該庫(kù)在美國(guó)洛克菲勒基金會(huì)和國(guó)際植物遺傳資源委員會(huì)的部分資助下，于1986年10月在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院落成，隸屬于作物品種資源研究所。國(guó)家種質(zhì)庫(kù)的總建筑面積為3200平方米，由試驗(yàn)區(qū)、種子入庫(kù)前處理操作區(qū)、保存區(qū)三部分組成。保存區(qū)建有兩個(gè)長(zhǎng)期貯藏冷庫(kù)，總面積為300平方米，其容量可保存種質(zhì)40余萬(wàn)份。種質(zhì)貯藏條件為：溫度-18℃±1℃，相對(duì)濕度<50%。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)內(nèi)的種子1、種子保存程序種子庫(kù)種子的保存程序主要是采集(發(fā)芽試驗(yàn))、干燥、封存、儲(chǔ)存(發(fā)芽試驗(yàn))、更新等，各個(gè)庫(kù)對(duì)于這些程序具有不同的要求。2、種子貯存的原理

貯藏種子的目的在于延長(zhǎng)種子壽命、保護(hù)活力、保持活力并保存植物固有種質(zhì)(基因)，而延長(zhǎng)種子種子壽命是最為基本的目標(biāo)。種子的壽命問題就是種子生命力控制問題，而種子的貯藏壽命與種子含水量及貯藏溫度密切相關(guān)。哈靈頓認(rèn)為，在一定的溫度范圍內(nèi)(1～50℃)，溫度每增加5℃，或種子含水量每增加1%，則種子貯藏壽命減半(Harrington,1972年)。3、種子貯藏壽命的計(jì)算式中：V-種子生命力，可用發(fā)芽百分率來代表；Ki-初始生命力，可用種子儲(chǔ)藏開始時(shí)的發(fā)芽率換算后替代；P-儲(chǔ)藏時(shí)間，以天為單位；M-種子含水量（通常10%以下），以濕重為基礎(chǔ)；t-儲(chǔ)藏溫度（攝氏）；Ke、Cw、CH及CQ是不同的物種常數(shù)，對(duì)同一個(gè)物種來說，這四個(gè)數(shù)是固定不變的。

從式中可以看出，如果貯藏時(shí)間P值一定，種子生命力與種子含水量及貯藏溫度成反比關(guān)系。4、種子生活力監(jiān)測(cè)（1）發(fā)芽試驗(yàn)種質(zhì)庫(kù)種子發(fā)芽力監(jiān)測(cè)有固定樣本量法和序列測(cè)定法。固定樣本量法如前所述，由于消耗種子量大，不宜用于種質(zhì)庫(kù)種子監(jiān)測(cè)。序列測(cè)定法可在不影響監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確性的前提下，把一次試驗(yàn)的種子數(shù)減少到20粒。5、生活力測(cè)定A）破壞性測(cè)定方法有四氮唑（TTC）染色法、靛紅染色法、二硝基苯染色法和紅墨水染色法。四唑染色法是國(guó)際通用的種子生活力快速測(cè)定法。生化速測(cè)的結(jié)果用兩份試樣的平均數(shù)表示，保留整數(shù)。B）無(wú)破壞性監(jiān)測(cè)是在既不破壞種子結(jié)構(gòu)也不影響種子原有生活力的前提下，采用某些物理方法間接測(cè)定種子生活力的方法。如軟х射線造影法、熒光分析法（包括紫外線熒光法、紙上熒光圈法、熒光染劑法）、滲出物檢測(cè)法（包括電導(dǎo)率法、光密度法、尿糖試紙法）、自由基測(cè)定法，等等。6、種子繁殖更新對(duì)于大多數(shù)植物物種，當(dāng)種子生活力降到85%以下時(shí)，就要進(jìn)行繁殖，或者當(dāng)某一樣本中種子數(shù)低于完成繁殖該物種三次所需的種子量時(shí)，也需要繁殖。如果對(duì)某一物種種子質(zhì)量有疑問時(shí)，則應(yīng)首先考慮繁殖，以免失去該樣本。原則上，一次不要處理太多的材料。樣本少、做得好，比樣本多、做得差所達(dá)到的效果好些。一般來說，低溫種質(zhì)庫(kù)保存的種子在2年內(nèi)生活力不會(huì)有很大的下降。因此，繁殖更新可以分年度逐批進(jìn)行。繁殖更新的方法繁殖時(shí)從低溫庫(kù)中取出裝待繁殖種子的容器，當(dāng)溫度升到室溫后再打開，取出種子，裝入編號(hào)標(biāo)記的種子袋內(nèi)用。取樣量不超過現(xiàn)有該材料種子的半數(shù)。取樣最好在除濕的房間操作，記錄種子量。將余下的一半種子放回庫(kù)中，待新繁殖的種子經(jīng)檢驗(yàn)合格后，入庫(kù)替換庫(kù)存的種子。繁殖過程必須嚴(yán)格按計(jì)劃進(jìn)行，防止混雜。繁殖的種子成熟后，在同一材料不同植株上采集相同重量的種子進(jìn)行混合，從而使母本效應(yīng)降至最低限度，同時(shí)在樣本內(nèi)部盡可能多地保持變異。繁殖更新必須選擇適合所繁材料生長(zhǎng)發(fā)育的環(huán)境，特別注意某些植物對(duì)日照的要求，否則可能不會(huì)開花結(jié)實(shí)，無(wú)法收獲種子，給繁殖更新工作帶來嚴(yán)重?fù)p失。當(dāng)待繁殖的種子處于休眠狀態(tài)時(shí)，必須對(duì)種子進(jìn)行處理，打破休眠再播種。四、組織離體培養(yǎng)技術(shù)離體主要是以組織培養(yǎng)(invitroculture)的方法保存物種，這是近年發(fā)展起來的物種遷地保護(hù)方法之一。主要的問題是遺傳基因的不穩(wěn)定性，尤其是當(dāng)包含了愈傷組織時(shí)。當(dāng)分生組織培養(yǎng)(meristemculture)在液態(tài)氮時(shí)(-196℃)則有保存遺傳性的潛力。熱帶地區(qū)植物種質(zhì)保存除可采取種子基因庫(kù)技術(shù)外，離體保存技術(shù)是一種重要的輔助手段。對(duì)于頑拗型種子的植物種類來說，它甚至是一種占主導(dǎo)地位的種質(zhì)保存方法。植物種質(zhì)離體保存主要研究?jī)?nèi)容培養(yǎng)基成分（如營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃度，加入生長(zhǎng)抑制劑和滲透物質(zhì)）培養(yǎng)環(huán)境的氧含量降低氧濃度覆蓋礦物油層光下保存效果最好氧分壓低隨著氧分壓降低植株生長(zhǎng)量降低且對(duì)植核的進(jìn)一步生長(zhǎng)沒有影響膠囊化或脫水處理膠囊化是將保存材料用海藻酸膠或吉蘭糖膠包埋形成膠囊。脫水是將種質(zhì)保存于高濃度蔗糖培養(yǎng)基中或者是利用硅膠或空氣層流櫥無(wú)菌空氣流進(jìn)行干燥。控制環(huán)境溫度常溫適用于生長(zhǎng)較慢和冷敏感(如熱帶和亞熱帶植物)種質(zhì)常低溫或低溫超低溫冰凍技術(shù)逐步冰凍法、脫水干燥法、玻璃化法、膠囊化/脫水法、膠囊化/玻璃化法試管保存法玻璃化法、包埋脫水法、干燥法慢生長(zhǎng)的種質(zhì)保存植物細(xì)胞和培養(yǎng)體在適宜條件下存在著一種典型的生長(zhǎng)模式。首先進(jìn)入稱為延滯期(lagperiod)的慢生長(zhǎng)階段；隨后是快生長(zhǎng)階段，細(xì)胞以指數(shù)狀態(tài)增生；最后，培養(yǎng)體進(jìn)入生長(zhǎng)靜止期(stationarygrowthperiod)，細(xì)胞數(shù)量保持衡定。造成生長(zhǎng)靜止原因是培養(yǎng)基中某種或某些關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)耗盡，如不更換培養(yǎng)基，培養(yǎng)體會(huì)逐漸死亡。從延滯期到生長(zhǎng)靜止期的時(shí)間長(zhǎng)度受多