种质资源学
第一章 绪论
种质:又叫遗传质,是决定生物遗传性状,并将遗传信息从亲代传递给子代的遗传物质的总称,也即凡是携带遗传物质的载体都可以称为种质。 种质资源:具有种质(遗传物质)并能繁殖的生物体的统称。
遗传多样性:广义上,遗传多样性就是生物所携带遗传信息的总和;狭义上,指种内不同群体和个体间的遗传多态性的程度,或称遗传变异,分为群体、个体、染色体、基因、核苷酸五个层面。
生物多样性:指生命世界中所发现的各种有机体的数量、种类和变异性。
植物种质资源学: 是研究植物分类、起源与演化、种质考察与搜集、种质保存、种质评价与鉴定以及种质利用的科学。
植物种质资源在育种上的重要性:
1、植物种质资源是现代育种的物质基础 2、育种上的突破性进展离不开种质资源,尤其是关键优异种质 3、生物技术的发展离不开植物种质资源4、植物种质资源是生物学理论研究的重要基础材料
目前,我国拥有的植物种质资源总量超过36万份,仅次于美国和俄罗斯,居世界第三。
第二章 植物的起源、演化与分类
原生中心也叫初生中心是指某栽培植物种或变种的原产地一般有4个标志:①有野生祖先;②有原始特有类型;③有明显的遗传多样性;④有大量的显性基因。 次生中心也叫次生基因中心 ,是指作物由原生起源中心地向外扩散,当到一定范围时,在其边缘地区又会因作物本身的基因突变、自交和自然隔离而形成新的许多变异类型、由隐性等位基因控制的多样化地区。也有4个特点即:①无野生祖先;②有新的特有类型,如高粱,初生中心在非洲,但是在中国 形成糯质高粱,中国即为次生中心;③有大量的变异;④有大量的隐性基因。
演化:是指野生种类被驯化并逐渐演变为现代栽培植物的过程,还包括栽培植物近缘种类之间的进化关系。
传播:主要指人类利用植物种质资源的历史过程,以及它们在人类引种过程中的传播路线等。
栽培种内的演化途径:① 形态型的演化
② 生态型演化 ③ 季节性演化 ④ 杂种型演化 。
植物种质资源的传播可以归纳为以下四种。 1 文明扩张 ,2 商贾贸易 ,3 使节往来 ,4 民族迁徙 。
起源中心理论:德坎道尔栽培植物起源中心,瓦维洛夫栽培植物起源中心,勃寂尔栽培植物起源中心,达林顿栽培植物起源中心,茹考夫斯基栽培植物起源中心,哈兰的栽培植物起源分类。 瓦维洛夫栽培植物起源中心
五个要点:(1)世界上某些地区集中表现一些栽培植物的变异。(2)有些栽培植物有几个起源中心,起源中心还可分为原生中心和次生中心。(3)在一定的生态环境中,作物间在遗传性状上存在着一种相似的平行现象(4)绝大部分栽培植物起源于世界的东方,特别是中国和印度,(5)栽培植物具有品种多样性的地理分布规律。
瓦维洛夫8个起源中心:
1、中国中心(谷、高粱、裸粒圆锥大麦、荞麦、大豆等)
2、印度缅甸中心(水稻、甘蔗、亚洲棉、红麻、绿豆等)2a、马来西亚补充区3、中亚西亚中心(普通小麦、豌豆、蚕豆、草棉、芥菜等。)
4、近东中心(一粒小麦、葡萄、黑麦、苜蓿、甜瓜、胡萝卜、芫荽等) 5、地中海中心(大量蔬菜作物、小麦、粒用豆类等)
6、埃塞俄比亚中心(小麦、大麦、咖啡、高粱、豇豆、豌豆、扁豆、西瓜等。)7、墨西哥南部和中美中心(陆地棉、玉米、甘薯、番茄、菜豆、南瓜等。) 8、南美中心(如马铃薯、秘鲁番茄、树番茄、笋瓜等等。)8a、智利中心;(普通马铃薯和智利草莓)8b、巴西-巴拉圭中心(木薯、花生、烟草、巴西蒲桃、菠萝等。)
植物分类的原则:1、按照植物学方法进行植物系统分类 2、按照农业生物学特性进行分类 植物分类的方法:1植物学分类 2农业生物学分类 3种质来源分类 林奈双命名法
植物系统分类法对了解植物亲缘关系和系统发育,进行植物选、育种或开发利用野生植物具有重要的指导意义。
第三章 种质资源的考察与搜集
考察目的
1、摸清植物种质资源储量与利用情况 2、为制定发展规划和品种区划提供依据 3、为进行植物引种提供参考 4、为植物起源和演化的研究提供数据 5、为植物的编志积累素材 6、为了更好的保护植物种质资源 种质资源搜集的对象
(1)目前正在栽培的品种
(2)过去栽培但现在生产已淘汰的品种
(3)地方品种、尤其是那些濒临灭绝的优良稀有地方品种
(4)栽培植物的野生近缘种,以及对人类可能有潜在利用价值的野生植 物 (5)特殊的种质资源,如突变体育种系、纯合自交系、远缘杂交的中间类型等 种质资源搜集的原则:全面性;完整性 ;代表性
植物引种:是指把植物栽培品种或野生资源从分布地区引入到新的地区栽培或作为育种原始材料。
植物引种的意义:通过引种可是本国或本地的植物多样性日趋丰富,为促进农业发展提供最基本、最重要的物质基础。
植物引种的理论六学说:
(1)达尔文的遗传变异学说; (2)米丘林的风土驯化学说; (3) 迈依尔的气候相似论; (4)生态历史分析法; (5)栽培植物起源中心;
(6)专属引种法与优势引种法 。
植物引种的技术要点:
1、引种材料的选择
(1)植物进化程度 (2)植物的习性
(3)植物的潜在适应性 (4)种源类型
(5)杂交类型与栽培类型 (6)植物的区划
由此总结:原产地和引种地距离越近,包括水平和垂直距离,成功的可能性越大。 2、生境比较分析
(1)单因子主要指温、水、光、土壤及生物等因素。 (2)综合分析: A 生态因子与植物生长发育的节律同步协调;B 生态因子的补偿作用 ; C 限制因子的分析 。 3、植物适应性与变异性的分析与筛选 4、栽培与驯育
植物引种的程序:
1、确定引种目标开展调查研究 2、制定引种规划与实施计划 3、引种试验
4、建立技术档案 植物检疫及检疫对象:植物检疫的对象包括病原菌、害虫、杂草三大类有害物质。
第四章 植物种质资源的保存
植物种质资源保存:是指通过人为的技术措施保护植物种质资源,使其不至于流
失或灭绝。 自然公园 原生环境保存 植物种质资源保存 自然保护区
活体植株保存 非原生环境保存 种子库
离体保存库(
顽拗型种子:不耐干燥和零下低温,也即对干燥和低温敏感的种子。
顽拗型种子生理成熟时含水量为50-70%,脱离母体后含水量保持相当高,种胚对脱水敏感。
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