园艺植物种质资源-图文

园艺植物育种学第一章种质资源第一章园艺植物种质资源第一节园艺植物种质资源的分类一、种质资源的几个概念（一）种质决定生物遗传性状，并将其遗传信息从亲代传递给后代的遗传物质（二）园艺植物的种质资源是从遗传与育种学的角度，给予所有不同类型园艺植物的统称因为它们是遗传物质的载体,所以称为“种质资源”或“基因资源”携带遗传物质的载体群体核苷酸片断DNA片断细胞配子器官个体（三）种质库Gene-bank基因库对某种园艺植物种质资源进行调查、收集、整理、保存、评价、利用，并把全部信息输入计算机数据库以备利用（四）育种资源育种的原始材料是有目的收集、保存、评价，用来进行新品种选育工作的园艺植物资源种质库(germplasmpool)：指以种为单位的群体内的全部遗传物质集合，它由许多个体的不同基因所组成，又称基因库。国家作物种质库，简称国家种质库，是全国作物种质资源长期保存中心，也是国作物种质资源保存研究中心。于1986年10月在中国农业科学院落成。国家种质库的总建筑面积为3200平方米，由试验区、种子入库前处理操作区、贮藏区三部分组成。贮藏区建有两个长期贮藏冷库，总贮藏面积为300平方米，其容量可保存种质40余万份。国家作物种质库二、园艺植物种质资源的重要作用（一）种质资源是育种工作的物质基础育种工作的首要任务是选育新品种，它的途径有查、引、选、育，但任何一种途径离开育种资源，都将一无所获离开育种资源，培育新品种就成了一句空话（二）育种突破性进展取决于关键基因的开发利用现代育种工作所取得的显著成就，固然与育种新途径、新技术的发展密切有关但育种的实践证明育种突破性进展取决于关键基因的开发利用我国水稻产量的提高单季改双季高秆改矮秆杂交水稻的育成和推广水稻关键基因资源早熟矮秆野败胞质型雄性不育强恢复系密植种质资源是地球生命的基础。是人类赖以生存和发展的基础，是最为宝贵的自然财富。是利用和改良生物的物质基础，是育种的原始材料及生命科学研究的基础材料。世界上已建成1300多座种质库，保存了610万份种质资源(含部分重复)，其中低温种质库贮存的种质550万份，田间种质库贮存52.7万份，试管苗种质库贮存3.76万份。各国国家种质库贮存数量排列前6名的为：美国55万份，中国41万份（180种），俄罗斯37万份，日本20万份（2004），印度14.4万份（2001），韩国11.6万份（2001）。据统计，美国通过各种途径获取的生物遗传资源占其总量的90％、日本占85％。“一个基因或者一个物种可以影响一个国家的有关的经济发展；一个优良的生态群落的建立可以改善一个地区的环境。”野生稻雄性败育基因矮杆基因（绿色革命）野生马铃薯抗晚疫病基因抗包囊线虫的北京小黑豆园艺植物种质资源分布在不同的环境条件下，经过严格的自然选择和人工选择形成了多种多样的类型，它们在抗性、对栽培条件的反应方面差别很大育种工作者就是要根据育种目标的需要，把分散的目的性状，集中在一个个体上。“国家绿色超级稻计划”这就好比一个工厂的总装车间当然搞生物科学并不像工厂搞总装那样轻松必须拥有一定数量和质量的育种资源要求对它们的生物学特性（花期、能育性）、经济学特性、形态特征的遗传规律进行研究与评价才能减少盲目性，提高育种工作的效率植物资源是人类的宝贵财富人类的命运将取决于人类理解和发掘植物种质资源的能力——美国植物学家J.R.Harlan世界各国都十分重视园艺植物资源的调查、收集、保存、研究1988年9月，由中国园艺学会发起与国际园艺学会联合在北京召开了国际园艺植物种质资源研究与利用学术研讨会。1993年9月又召开了一次日本原来只引种的有野生杜鹃，经过长期引种、选育工作目前已拥有5000多个品种，成为世界上杜鹃品种最丰富的国家三、我国园艺植物种质资源的特点我国是世界上园艺植物极其丰富的国家是栽培植物重要起源中心据有关资料统计英国爱丁堡皇家植物园目前就有中国产的活植物1527种英国皇家植物园作篱墙使用的60种植物中一半原产我国地域辽阔横跨几个气候带气候类型丰富地形、地貌变化多植被类型丰富加上地理历史的变迁形成我国园艺植物资源上的两大特点：三、我国园艺植物种质资源的特点（一）种类繁多、变异丰富我国原产的乔木树种约8000种我国西南山区起源中国的植物种类比邻国的印度、缅甸、尼泊尔多4－5倍野生资源丰富全世界共有1140种五彩观赏椒三、我国园艺植物种质资源的特点（一）种类繁多、变异丰富（二）分布集中、特点突出世界上兰属植物有50余种仅我国云南就有33个种百合属植物80余种我国有42个种云南有23个种世界有维管植物3577种其中1/4为台湾省特有台湾省享有天然植物园之称仅云南一省就有食用菌35个科、96个属、350余种占全世界600多种食用菌的一半以上四、种质资源的分类对育种资源的研究程度，是一个国家或育种单位育种工作育种水平高低的重要标志开展育种工作就必须研究育种资源要研究它们，就必须认识它们、区别它们分类是认识和区别育种资源的一种基本方法正确的分类可以反映资源的历史来源、系谱关系反映不同资源彼此之间的联系和区别为调查、收集、保存、研究利用资源提供依据花卉依其生物学特性可分为草本花卉（一、二年生草本，多年生草本，多浆植物）木本花卉（常绿花卉、落叶花卉）依观赏部分和用途分类观叶花卉、观果花卉、观茎花卉、芳香花卉花坛花卉盆栽花卉切花花卉室内花卉盆景花卉蔬菜有植物学分类法食用器官分类法农业生物学分类法白菜类、直根类、茄果类、瓜类、豆类、葱蒜类、薯芋类、绿叶类果树有果树学分类仁果、核果、浆果、坚果、柿枣生态习性分类温带果树、亚热带果树、热带果树与育种关系密切的两种分类方式（一）栽培学分类栽培学分类在育种上有明确的概念分类能标明各育种资源之间的亲缘关系、地理分布对杂交育种、引种都有十分重要的指导意义1.种具有一定形态特征和地理分布的植物集团（二）综合分类（一）栽培学分类1.种2.种群生活在同一生态条件下的一组物种常以地理分布划分真葡萄亚属分为三个种群1.北美种群共有28个种原产墨西哥、加拿大东部如美洲葡萄2.东亚种群共有40多个种起源于我国就有27个种如山葡萄3.欧亚种群仅欧亚一种栽培亚种、野生亚种原产于地中海、黑海沿岸、高加索、中亚西亚一代（一）栽培学分类1.种2.种群3.变种同种植物主要形态性状存在差异桃亚属的毛桃适应性广，果小、核大、品质差，无栽培价值只适合作栽培桃的砧木可它有许多变种圆桃、蟠桃、油桃、碧桃、寿星桃、垂枝桃经过30多年的栽培生产上仍在推广应用（1）园桃（2）蟠桃（3）油桃玫瑰红碧桃（一）栽培学分类1.种2.种群3.变种4.品种品种的概念？园艺植物的品种类别和特点园艺植物的品种因繁殖方式不同可分为四类园艺植物的繁殖方式无性繁殖有性繁殖植株营养体繁殖无融合生殖自花授粉作物异花授粉作物常异花授粉作物雄性不育性，自交不亲和性天然杂交率＜5%园艺植物品种类别（1）无性系品种.（4）杂交种品种.（3）自交系品种.（2）群体品种.（1）无性系品种无性繁殖植物的品种，同一品种内单株间的遗传物质相同，单株的基因型高度杂合，只有无性繁殖才能保持品种特性同型杂合类月季、碧桃、菊花、莲花、郁金香的品种牡丹是中国特产的传统名花，花朵硕大，色彩艳丽。花型优美、类型丰富，花味香浓而列群芳之首，故有“国色天香”的美称，被誉为“花中之王”（2）群体品种有性繁殖植物的品种，基本性状大致相同、个别性状有差异的群体，同一品种内单株间的遗传物质有差异，单株的基因型有纯合和杂合两种情况，可以留种子繁殖异型杂合或异型纯合类核桃、百日草、蒲包花、落叶松的品种（3）自交系品种自花授粉植物的品种，同一品种内不同单株间的基因型相同，单株的基因型趋于纯合的，可以留种子繁殖同型纯合类芸豆、凤仙花的品种凤仙花指甲花、小桃红为中国民间最受欢迎的草花之一，适应性强，栽培容易，花色丰富（4）杂交种品种有性繁殖植物的品种，利用的是F1，单株的基因型高度杂合，不能留种繁殖，需要年年制种因亲本的个数和亲本的纯合程度不同，同一品种内不同单株间的基因型有两种情况一是两个自交系杂交形成的单交种，不同单株间的基因型相同同型杂合类另外是两个品种杂交或三个、四个自交系杂交形成的杂交种品种，不同单株间的基因型不同异型杂合类（果树）许多蔬菜种类栽培的多是杂交种品种西瓜、黄瓜、青椒、番茄、胡萝卜花卉矮牵牛的品种园艺植物品种类别1.无性系品种4.杂交种品种2.自交系品种3.群体品种同型杂合类同型纯合类异花授粉作物的自由授粉品种异花授粉作物的综合品种自花授粉作物的杂交合成群体同型杂合类异型杂合类异型杂合（一）栽培学分类1.种2.种群3.变种4.品种5.品种群具有相似生态型或相似农业生物学特性的一些品种所归内的类群普通桃品种依生态型依生物学特性南方品种群北方品种群园桃品种群油桃品种群寿星桃品种群碧桃品种群（一）栽培学分类1.种2.种群3.变种4.品种5.品种群6.品系在育种过程中表现较好，但没有经过品种审定成为品种以前的变异类型叫品系（一）栽培学分类（二）综合分类1.本地品种资源在本地生态条件下经过长期的选择、培育而得到品种荥阳柿子、孟津梨、新郑小枣甜似蜜特点：（1）对当地自然条件有高度的适应性（2）在本地资源中选种收效快（3）是育种的重要材料（一）栽培学分类（二）综合分类1.本地品种资源2.外地品种资源指分布在本地区以外的园艺植物品种资源特点：（1）具有多样性我省原来的菊花品种多为大菊类、中菊类不能满足造型和插花的需要外地的小菊类“满天星”、“一捧雪”能满足造型和插花的需要“小粉球”“小白球”是微型盆景菊花篮菊品种是“白星球、一点粉”（2）正确的引种收效快目前栽培的月季品种‘明星’、‘十全十美’德国品种‘大使’法国‘红帽子’丹麦品种‘北斗’、‘彩云’、‘荣光’日本品种日本育成的“金阁”牡丹花色金黄，花朵硕大，是栽培品种中的珍品樱桃在北方落叶果树中成熟最早，被誉为‘春果第一枝’我国目前栽培的有中国樱桃品种群和西洋樱桃品种群1871由美国传教士引入烟台从1983年开始大量发展目前我国的栽培面积已达1万多公顷（一）栽培学分类（二）综合分类1.本地品种资源2.外地品种资源3.野生资源野生资源是在某一地区经过长期的自然选择形成的，往往具有与栽培品种不同的特殊性状优良性状往往是单一的可以作为培育特色品种的亲本之一，是无性繁殖园艺植物重要的砧木来源特点：（1）抗逆性、适应性强野生毛华菊具有抗性强、花多而密的特性北京林业大学用它与地被菊品种‘美矮粉’杂交培育出了抗性强、花多而密、花期集中、植株矮、耐粗放管理的地被菊新品种毛桃是我省桃子砧木来源宜昌橙是柑桔抗寒育种的亲本美国引入枳与橙杂交育出了抗寒的柑桔砧木---枳橙（2）经济性状较差栽培植物的经济性状都是人类长期进行积累选择的结果而野生类型的这些性状没有人为的因素所以与栽培品种相比其经济性状较差需要进行人工引种驯化、杂交改良才能有栽培价值（一）栽培学分类（二）综合分类1.本地品种资源2.外地品种资源3.野生资源4.人工创造的资源指利用杂交、诱变所获得的育种资源实生单株、突变体特点：具有较多的符合现代化育种目标的性状，便于人类按照要求选育新品种第二节种质资源的调查与保存我国土地辽阔、自然条件复杂，园艺植物栽培的历史悠久劳动人民长期选择和培育而形成了适应多种生态条件的园艺植物品种还有许多可以利用的野生类型分布于各地、尤其是山区、深山区、甚至原始森林里面育种工作就是要利用这些丰富的资源造福于人类因此开展育种工作的第一步就是要调查资源并对它们进行保存、观察研究后才能确定其使用价值第二节种质资源的调查与保存一、种质资源的调查（一）作用1.发现新物种的重要手段2.挽救濒临灭绝的资源3.提供重要的野生资源我省果树资源调查的情况我省果树资源调查于1982年开始，1985年结束，通过普查基本上摸清全省果树资源的状况我省处于南北常绿与落叶果树的混淆地带，适宜亚热带和温带多种果树的生长，果树资源十分丰富据统计有15个科29个属143个种及变种1.栽培果树我省共有11个科、21个属、26个种、900多个品种加上郑州果树所保存的品种，共计约