作物种质资源word资料15页
简述作物育种种质资源的类别及特点
简述作物育种种质资源的类别及特点作物育种种质资源是对各种农作物遗传变异资源的总称，是农业发展的基础。
根据资源的来源和性质，可以将作物育种种质资源分为五类：一、传统品种资源传统品种资源是指历史上传承下来的品种材料，其特征是适应环境、抗病虫害、非常适合当地农业生产。
传统品种多数是地方品种，由于种植过程中思维局限和生产技术水平的限制，难以达到更高的产能和品质水平，因此需要通过遗传改良，提高品种的产量、品质。
二、野生种资源野生种资源指以往没有被栽培的野生品种，它们在环保、抗害等方面比栽培种更具优势。
野生种通常适应野外生境，具有很好的适应力、抗生能力、抗旱、抗寒能力等，这些特点为植物遗传改良提供了宝贵的物质基础。
三、变异种质资源变异种质资源是指由于自然环境或人为干预等原因，形态上或遗传上发生变异的植物。
变异种质资源包括各种形态反常、抗逆性强、抗病害等特征，这些特点可以作为新品种开发的重要材料。
四、育种材料资源育种材料资源是指人工选育或基因转移后形成的品种材料，这类材料一般具有高产、良质、抗逆性和营养品质等优势，是进行遗传改良的主要原料。
五、基因库资源基因库资源是指由各种遗传材料组成的存储库。
这些遗传材料中包含着丰富的种质资源，可以挖掘出各种潜在的基因型。
目前国内外的基因库种类繁多，如土壤甲菌、植物病毒等，这些资源在特定条件下可以用来开展遗传改良工作。
不同种类的作物育种种质资源有各自的特点，但它们都是农业生产中不可或缺的重要因素。
在农业遗传资源的开发和利用过程中，需要加强基础科研，积极开展资源鉴定、筛选和开发利用工作，推动农业科技进步，为世界粮食安全造福全人类。
作物种质资源学
作物种质资源学作物种质资源学是研究作物的遗传多样性及其在育种研究中的应用的一门学科。
在现代农业中，作物种质资源是产生新的品种，提高产量和品质，提高抗病性等方面的重要基础。
下面，我们将以五个步骤来阐述作物种质资源学的相关知识。
第一步: 作物种质资源的搜集和保存随着全球变暖和人口的增加，对植物资源的需求不断增加，因此搜集和保存作物的种质资源信息变得尤为重要。
作物种质资源的搜集和保存包括各种方式，例如：野生物种越来越少，因此需要在野外寻求植物遗传多样性的机会，而在基因库等地搜集并保存植物资源变得更加重要。
第二步: 作物种质资源的描述和评价作物种质资源的描述和评价是对其性状的全面描述，包括形态学、生理学、生化学等方面，目的是为其更好的利用和保护打下基础。
高效且准确的描述和评价系统有助于实现在育种研究中的应用。
与此同时，基于这样的系统，农业研究人员和决策者能够更好地评估各种作物品种和功能外观的适应性和可行性。
第三步: 作物种质资源的鉴定和评估种质资源鉴定和评估是一种检验品种真实性、品质等的方法。
经过鉴定和评估的品种能够保证在生产实践中更加稳定和高效的利用。
此外，种质资源多样性的评估也是一项重要任务。
通过将不同来源、类型和等级的种质资源进行比较和筛选，筛选出更适用于不同生态环境的品种类。
通过这样的评估和鉴定，实现在农业生产中得到更佳的利用。
第四步: 作物适应性和抗性的研究作物适应性和抗性的研究有助于筛选出更适应于不同环境和气候条件的品种，从而在不同地区提高作物的产量和品质，同时，在抗病和抗逆境方面，也可以提高作物的抗性，避免作物无法生长、发育等现象。
同时，此项研究也可以为更好的遗传回归和育种实现提供重要支持。
第五步: 作物育种的研究作物种质资源学是作物育种的前提和基础。
育种通过种间杂交、基因互换等技术，创造出新的品种，以提高其产量、品质、抗性等特性。
种质资源的研究和应用使得植物育种能够实现在不同生态条件下的规划和落实。
作物抗病种质资源
作物抗病种质资源作物抗病种质资源是农业科学领域中的重要组成部分，它涉及到植物病理学、植物生态学、遗传育种学等多个学科。
抗病种质资源的发掘、保存和利用，对于提高作物产量和品质，保障农业生产的可持续发展具有重要意义。
本篇文档将从以下几个方面，详细阐述作物抗病种质资源的主要类别。
1.抗真菌病种质抗真菌病种质是指具有抗真菌病害能力的作物种质资源。
这类种质通常具有抗病性状，可以有效地抵抗某些特定真菌病害的侵染。
通过对抗真菌病种质的筛选和培育，可以获得抗病性强、产量高、品质优良的作物新品种。
2.抗病毒病种质抗病毒病种质是指具有抗病毒病害能力的作物种质资源。
这类种质通常具有抗病毒性状，可以有效地抵抗某些特定病毒病害的侵染。
通过对抗病毒病种质的筛选和培育，可以获得抗病毒性强、产量高、品质优良的作物新品种。
3.抗细菌病种质抗细菌病种质是指具有抗细菌病害能力的作物种质资源。
这类种质通常具有抗菌性状，可以有效地抵抗某些特定细菌病害的侵染。
通过对抗细菌病种质的筛选和培育，可以获得抗菌性强、产量高、品质优良的作物新品种。
4.抗虫害种质抗虫害种质是指具有抗虫害能力的作物种质资源。
这类种质通常具有抗虫性状，可以有效地抵抗某些特定害虫的侵害。
通过对抗虫害种质的筛选和培育，可以获得抗虫性强、产量高、品质优良的作物新品种。
5.抗复合病害种质抗复合病害种质是指具有抵抗两种或两种以上病害能力的作物种质资源。
这类种质通常具有多种抗性性状，可以有效地抵抗多种病害的侵染。
通过对抗复合病害种质的筛选和培育，可以获得抗多种病害能力强、产量高、品质优良的作物新品种。
6.抗逆境种质抗逆境种质是指具有抵抗不良环境条件能力的作物种质资源。
这类种质通常具有耐寒、耐旱、耐盐碱等特性，可以在不良的环境条件下正常生长和发育。
通过对抗逆境种质的筛选和培育，可以获得适应性强、产量高、品质优良的作物新品种。
7.抗不同气候条件种质抗不同气候条件种质是指在不同气候条件下均能正常生长和发育的作物种质资源。
作物种质资源
种质资源工作的又一重要环节。它要求在贮存若干年后重新种植时仍具有较高的发芽率，并保持原来的遗传 特性。保存的时间长，种类和份数多。种子贮存的理想条件是：①相对湿度为15%，温度为-20℃以下；②空气中 氧气少，二氧化碳多；③室内黑暗，没有光照；④放贮存器的贮存室尽量避免辐射的损害；⑤种子含水量在4～ 6%。
作物种质资源
农学名词
01 基本介绍
03 产品分布 05 研究种质
目录
02 重要性 04 工作内容 06 工作机构
作物种质资源，又称品种资源、遗传资源或基因资源，作为生物资源的重要组成部分，是培育作物优质、高 产的物质基础，是维系国家食物安全的重要保证，是中国农业得以持续发展的重要基础。
基本介绍
研究种质Biblioteka 研究种质资源是以利用为前提。其主要内容包括一般性状记载和特定性状评价，在中国统称为鉴定。一般性 状记载指对农艺性状和植物形态学性状如形态特征、生育期及产量性状的描述。特定性状评价系针对育种需要对 某种抗性或品质进行系统鉴定和基因分析。二者均是为利用种质提供科学依据。抗性的评价主要指对低温、高温、 涝渍、干旱、盐碱土、酸性土、土壤中个别元素的过量或缺少等不利环境因素以及对病虫害的抗御、忍耐能力的 系统鉴定和基因分析。品质的评价，主要指对作物产品的营养价值、食味或其他经济价值的测试鉴定和基因分析。 一般性状记载和特定性状评价的目的均是为选择育种材料如杂交亲本时提供科学依据。
信息已成为生产力发展的核心和国家的重要战略资源。作物种质资源数据在农业科学的长期发展和在我国农 业持续发展中具有不可替代的重要作用，它是农业生产和农业科学的重要基础，既为农业生产提供直接服务，又 是农业应用科学与技术发展的源泉，它对加强农业基础条件建设，增强农业科技发展后劲，解决农业前瞻性、长 远性、全局性的问题是十分必要的。
作物种质资源工作概况
作物种质资源工作概况一、引言作物种质资源是指植物的遗传资源，包括种子、种苗、种球、种茎、种薯等，以及与之相关的遗传信息和基因资源。
作物种质资源工作是保护、收集、鉴定、保存和利用作物种质资源的一项重要工作。
本文将从以下几个方面介绍作物种质资源工作的概况。
二、作物种质资源的保护与收集作物种质资源的保护与收集是作物种质资源工作的基础。
保护作物种质资源的目的在于维护作物遗传多样性，防止遗传资源的丧失和基因的流失。
收集作物种质资源是指通过野外考察、农户调查和种质资源交流等方式，收集各地不同类型的作物种质资源。
保护与收集工作需要建立种质资源保护区、建立种质资源库，并对野外的种质资源进行田间保护和采集。
三、作物种质资源的鉴定与评价作物种质资源的鉴定与评价是指对收集到的种质资源进行鉴定和评价，确定其遗传特征和潜力。
鉴定工作包括形态学、生理学、生物化学和分子生物学等多种鉴定方法，以确定种质资源的品种分类和遗传特征。
评价工作则是对种质资源的农艺性状、抗逆性、品质等进行评价，为后续的利用提供科学依据。
四、作物种质资源的保存与管理作物种质资源的保存与管理是确保种质资源长期保存和有效利用的重要环节。
保存工作包括种子保存、组织培养、冷冻保存和遗传资源田间保存等多种方法。
种子保存是最常用的保存方法，通过低温、低湿和氧气隔离等措施，延长种子的保存寿命。
组织培养和冷冻保存则适用于无法通过种子保存的作物种质资源。
管理工作包括对保存的种质资源进行分类、编号、记录和更新，确保保存的种质资源信息完整和准确。
五、作物种质资源的利用与推广作物种质资源的利用与推广是作物种质资源工作的最终目的。
利用种质资源可以开发新的品种和杂交组合，提高作物的产量、品质和抗逆性。
推广工作则是将优良的品种和杂交组合推广到广大农户中，促进农业的可持续发展。
利用与推广工作需要进行大规模的试验和示范，评估新品种的适应性和经济效益，并进行培训和技术指导，提高农户的种植水平和科学管理能力。
作物育种学第二章种质资源
作物育种学第二章种质资源
瓦维洛夫的作物 起源中心学说
显性基因变异 原生起源中心
引出 选择
隐性基因变异 二级起源中心
（次生起源中心）
作物育种学第二章种质资源
起源中心的标志
原生起源中心
次生起源中心
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
玉米高赖氨酸突变体奥派克2号的发现利用， 大大推动了玉米营养品质育种。可见，农业的 发展，在很大程度上将取决于我们对种质资源 的发掘和利用的程度。
作物育种学第二章种质资源
3.种质资源是不断发展新作物的主要来 源
作物育种学第二章种质资源
4.实现新的育种目标，必须拥有更 多的基因资源
作物育种目标不是一成不变的，人 类物质生活水平的不断提高对作物育种 不断提出新的目标。新的育种目标能否 实现决定于育种家所拥有的种质资源数 量和质量。如在油料、麻类、饲料和药 用等植物方面，常常可以从野生植物中 直接选出一些优良类型，进而培育出具 有经济价值的新作物或新品种。
生态系统退化迅速并不断加快。地球物种消失速度比 自然灭绝的速度要快100到1000倍。
地球史上物种大规模的灭绝发生过五次，最近一次是 发生在6500万年前的恐龙和其他许多物种的灭绝。现 在我们正处在第六次物种大灭绝之际，这是地球上一 个物种（人类）和所有其他物种之间资源竞争的结果。 灭绝过程主要归因于栖息地退化，不断由人类引发的 气候变化对生物多样性的影响愈加严重。
第二章 种质资源
作物育种学第二章种质资源
本章主要内容
第一节 种质资源工作的重要性 第二节 作物起源中心学说 第三节 种质资源的研究与利用 第四节 电子计算机在种质资源
作物育种学总论第二章种质资源
通过保护和利用种质资源，不断改良和优化作物品种，提高农业生产效 率，促进农业可持续发展。
03
CHAPTER
种质资源的评价与利用
种质资源的评价
生态适应性评价
评估种质资源在不同生态环境下的生长表现， 以确定其适Байду номын сангаас范围。
产量与品质评价
对种质资源的产量和品质特性进行评估，以 筛选出具有优良性状的种质。
抗逆性评价
评估种质资源对各种不利环境条件的抗性， 如抗旱、抗病、抗虫等。
遗传多样性评价
通过遗传标记等方法评估种质资源的遗传多 样性，以了解其遗传背景。
种质资源的利用方式
直接利用
将具有优良性状的种质直接用于生产或育种。
杂交利用
利用种质资源之间的遗传差异进行杂交，以创造新的种质或品种。
基因挖掘
通过基因组学手段挖掘种质资源中的有利基因，用于分子育种。
作物育种学总论第二章种质资 源
目录
CONTENTS
• 种质资源的定义与重要性 • 种质资源的收集与保存 • 种质资源的评价与利用 • 种质资源的研究进展与展望
01
CHAPTER
种质资源的定义与重要性
种质资源的定义
种质资源是指具有实际或潜在利用价值的遗传资源，包括栽培种、野生种和中间类 型等。
种质资源是作物育种和农业生产的物质基础，是实现农业可持续发展的关键因素之 一。
有重要作用。
种质资源的分类
01
根据来源，种质资源可以分为本地种质资源和外来 种质资源。
02
根据利用价值，种质资源可以分为核心种质资源和 一般种质资源。
03
根据遗传关系，种质资源可以分为近缘种和远缘种。
作物种质资源工作概况
作物种质资源工作概况作物种质资源是人类在长期农业生产和培育中获得的植物遗传资源的总称，是农作物育种和遗传改良的基础。
作物种质资源工作是指对作物种质资源进行收集、保存、鉴定、评价、利用和管理的一系列工作。
本文将从以下几个方面介绍作物种质资源工作的概况。
一、收集和保存收集和保存作物种质资源是作物种质资源工作的首要任务。
作物种质资源的收集主要包括野生种源和栽培种源的采集，以及通过物种交换、购买和捐赠等方式获取的种质资源。
采集的种质资源要经过鉴定、分类、鉴定和标本制备等工作，确保其准确性和可靠性。
保存是指将采集到的作物种质资源进行储存，以便长期保存和利用。
保存的方式主要包括种子保存、组织培养和冷冻保存等方法，以确保种质资源的遗传稳定性和保存质量。
二、鉴定和评价鉴定和评价是对作物种质资源进行品质和性状评估的过程，旨在了解和评价种质资源的遗传特性和利用价值。
鉴定主要包括形态鉴定、生理鉴定、分子鉴定和生态鉴定等方法，通过这些方法可以确定种质资源的分类、亲缘关系和遗传背景等信息。
评价是指对种质资源的农艺性状、抗逆性、抗病性、品质特性等进行综合评估，为种质资源的利用和育种提供科学依据。
三、利用和管理作物种质资源的利用是指将其应用于农业生产和育种改良的过程。
利用的方式主要包括直接利用和间接利用。
直接利用是指将种质资源直接应用于农业生产中，如选育新品种、优化种植结构和改良传统品种等。
间接利用是指通过基因转移、杂交和重组等技术手段利用种质资源中的有益基因，用于育种改良和基因资源的创新利用。
同时，作物种质资源还需要进行管理，包括信息管理、资源共享和法律保护等工作，以确保种质资源的安全和可持续利用。
四、国际合作和政策支持作物种质资源工作是一个国际性的工作，各国之间需要加强合作和交流，共同推动作物种质资源的保护和利用。
国际合作可以通过种质资源交流、人员培训、科学研究和技术转让等方式实现。
同时，政府和相关机构也需要出台相应的政策和法规，支持和促进作物种质资源工作的开展，包括资金投入、人员支持和法律保护等方面，以推动作物种质资源工作的发展。
《作物种质资源》项目研究内容
研究内容（种质资源收集与评价）一、种质资源调查收集与评价1、对南疆种植的作物种质资源进行调查摸底，查明南疆作物种质资源分布规律和富集程度，开展新疆作物种质资源普查、收集工作，重点收集地方品种和农家品种（主要为农作物：包括谷类作物：小麦、大麦、燕麦、黑麦、稻、玉米、甜高粱等；油料作物：向日葵、红花、油菜、胡麻、蓖麻等；豆类作物：鹰嘴豆、蚕豆、豌豆等；工业原料作物：甜菜、加工番茄、棉花、打瓜、啤酒花、大麻、蒲公英等；新疆特色药物作物：甘草、小茴香、肉苁蓉、薰衣草、红花、枸杞、红景天、骆驼蓬碱、野西瓜等），有潜在利用价值的野生种、野生近缘种、变种（罗布麻、甜叶菊、苦豆子、黄芪、曼陀罗、秋葵等），以及有特殊价值的种、变种、品种、品系等，并对种质圃（库）保存资源整理编目。
2、进行种质资源主要种质的重要农艺、品质、抗逆等形状进行鉴定评价，对作物种质资源相关共性和特殊性状进行准确数据化描述表达，研究种质资源品质、抗逆性和抗病虫性鉴定方法，并评选出优异种质。
3、对新疆特色作物（胡麻、海岛棉、加工番茄、鹰嘴豆、甘草等）进行通过分子标记和等位性测验，鉴定与发现种质优异抗逆基因。
二、作物种质资源保护技术体系建设1、研究制订主要作物种质资源考察收集、整理、入圃保存技术规程、规范，促进资源考察、收集、保存工作规范化；2、研究制订作物种质资源圃（库）管理规范和各作物管理细则，加强种质资源圃（库）管理；3、制订新疆特色作物种子入库保存规范；4、开展濒危物种资源离体保存和快放技术研究，为收集资源的快速繁殖入圃保存和更新提供技术手段；5、研发和完善作物种质资源描述和质量控制规范，重点加强作物种质资源的病虫可逆境抗性鉴定等规程的制定；6、研究新疆特用作物繁育特性，制定繁殖技术规程。
三、信息共享平台建设构建新疆作物种质资源平台网络数据库，包括作物种质资源共性数据库、特性数据库和图像数据库。
技术路线图。
作物育种学：3第二章 种质资源
第二章种质资源第一节种质资源工作的重要性第二节作物起源（遗传多样性）中心学说及其发展第三节种质资源的类别和特点第四节种质资源的研究与利用（自学）几个基本概念⏹种质（germplasm）：决定生物性状的且可遗种质传的物质⏹携带种质的载体包括植物个体，或具有遗传全能性的器官、组织、细胞，染色体、控制生物遗传性状的基因或者某一DNA或RNA片段种质资源的含义育种的原始材料、品种资源（中国20世纪60年代）种质资源（Germplasm Resources）内涵相遗传资源(Genetic Resources)基因资源(Gene Resources)种质资源：具有种质、可供育种及相关研究利用的各种生物类型同种质资源的概念是不断发展的无性繁殖器官、组织生物体基因DNA片断染色体细胞第一节种质资源的重要性1、生物赖以生存和发展的根本⏹人类生活必需品⏹维持生态平衡“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”(J.R.Harlan，1970)2、作物育种的物质基础⏹已有种质资源具有育种所需要的绝大多数基因⏹不同种质具有特异基因，稀有种质资源起决定性的作用⏹育种上突破性的进展往往取决于关键基因资源的发现和利用⏹所有育种目标的实现取决于所拥有的种质资源第二节作物起源中心学说及其发展⏹瓦维洛夫的作物起源中心学说Q: 如何充分有效的利用种质资源?⏹齐文和茹考夫斯基对作物起源中心学说的补充⏹Harlan 的有关作物起源的观点一、瓦维洛夫的作物起源中心学说作物起源中心：遗传类型多样化而分布又比较集中、具有地区特有变种性状和近亲野生类型或栽培类型的地区（一）主要内容⏹两个主要特征：基因多样性和显性⏹初生中心和次生中心⏹“遗传变异性的同源系列规律”（同源平行变异率）⏹原生作物与次生作物两个概念⏹初生中心：作物最初始的起源地，4个特点A、野生祖先；B、有原始的特异类型；C、明显的遗传多样性；D、大量的显性基因⏹次生中心：初生中心扩散及环境作用而形成A、无野生祖先；B、有新的特异类型；C、有大量的变异；D、大量的隐性基因（二）八个起源中心143256781.中国—东亚中心包括中国中部、西部山区及毗邻的低地。
作物种质资源
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4 .人工创造的种质资源
➢ 各种育种途径的中间材料。如这种材料可以是杂种后代、 物理化学诱变育成的突变体，人工诱变的多倍体、体细 胞融合材料、远缘杂交材料、转基因材料等等，有人称 之为育种中间材料。
➢ 虽然它们具有某些缺点，而不能成为新的品种，但因具 有一些明显的优良性状，仍不失为一种优良的亲本或种 质资源。
➢ 这类材料，因育种工作的不断发展会日益增加，这样会 大大丰富种质资源的遗传多样性。
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第三节 植物起源中心学说及其发展
一、瓦维洛夫的起源中心学说
该学说是在De Candolle（1886）的观点上发 展起来的。 瓦维洛夫1920年起:
60多个国家； 考察180多次； 采集30余万份标本和种子。 分析其在地理上的分布情况，于1951年提出了作物 起源中心学说（Theory on origin center of crops）。
种质资源的类别：
➢ 按其来源分类 ➢ 亲缘关系分类 ➢ 育种实用性分类
现代优良品种或高产品种、主 要商品品种、次要品种、具有 特长的、过时类型、育种材料、 突变体、原始类型、野草类和 野生种十类。
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二、 种质资源的类型和特点
种质资源的类别：
➢ 按其来源分类 ➢ 亲缘关系分类 ➢ 育种实用性分类 ➢ 生态类型分类、用途分类
• 1个物种灭绝可能影响到几十个物种 的生存。
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2.人类活动及现代科技的发展对种质资源的影响
人类对资源的需求日趋增长，逐渐造成生态 环境的破坏和生物资源流失。
大量砍伐和焚烧森林，过度放牧，使大量野 生动物、植物失去栖生、繁衍的场所。
育种学 2作物种质资源
者区分开。并进行统一的编号。
2. 确定材料的植物学地位、生态类型、亲缘关系 和生育特性。
第五节 种质资源的保存
一、种质资源保存应掌握的原则：
利用天然、人工创造的适宜环境保存 ①种质资源经过保存后，必须保持各样本的生活力 ②保持原有的遗传变异度。
③维持样本的一定数量。
二、保存的方式
（1）种植保存
（2）贮藏保存
学说的内容： 1.作物起源中心有两个主要特征：
（基因中心或变异多样性中心） （Center of diversity）
基因多样性
显性基因频率高
第二节 作物起源中心学说
2. 最初始的起源地称为原生起源中心（primary origin center） ；原生起源中心扩散的边缘地 点形成新的隐性基因控制的次生起源中心
（3
l-5年播种一次,繁殖种子,保存活力。 就地种植: 在植物的原产地，通过保护其 生态环境达到保存资源的目的
迁地种植: 植物迁离原生境，种植保存在生态环 境相似的地段，如植物园；
2.贮藏保存
用控制贮藏条件（温度、湿度、气体成分等）的方法 保持种质资源的生活力。 温度30-0℃，每降低5℃，种子的寿命延长1倍。
缓慢生长系统；超低温保存系统（P34）
利用试管保存的优点：
①所需空间小 ②可以解决常规方法不易保存的种质资源。 ③繁殖时不受季节限制，繁殖速度快。 ④培养物不某个基因时， “钩取”。
用限制性内切酶切成片段
无性繁殖，产生大量 单拷贝基因
连接到载体
第二节 作物起源中心学说
3. 在一定的生态环境中，一年生草本植物间在 性状的遗传变异上存在一种相似的平行现象。
4.根据驯化的来源，将作物分为原生作物和次生作物
农业科学中的作物种质资源研究
农业科学中的作物种质资源研究植物种质资源是农业科学中一个非常重要的研究方向，因为它直接关系到农作物的种植和生长，农民们通过这些资源能够更好地保护和利用自然界的生态资源，从而获得更好的收成。
本文将对农业科学中的作物种质资源研究进行探讨。
一、什么是植物种质资源？植物种质资源指的是植物遗传资源的全部，包括所有有用的或潜在有用的物质基础，例如种子、种苗、农作物野生相关植物资源和栽培植物等等。
在不断地开发和利用过程中，植物种质资源不但能为社会农业带来持续的经济收益，而且还可促进稳健的经济发展。
因此，认真研究和利用好植物种质资源，对农业发展尤为关键。
二、作物种质资源研究的意义开展植物种质资源研究有很重要的意义。
首先，研究开发作物种质资源能更好地满足农业生产的需求。
其次，为了适应全球变化带来的影响，作物种质资源的保护和利用都需要不断地更新、进行长远规划，以对当前和未来的农业发展提供更好的支持。
最后，开发资源还能广泛应用于农业科技的研究中，例如新品种研究、抗疫和生防物资开发等。
三、作物种质资源研究的方法作物种质资源研究方法包括诸如物种鉴定、遗传分析、园艺性状评价、生理生化分析、代谢组学研究、分子生物学等多种方法。
其中，分子生物学研究技术作为一项先进研究技术，已经成为植物遗传资源研究的重要手段。
由于其优异的特点，分子生物学技术在种质资源的筛选和鉴定上发挥着重要的作用，可以快速、准确地确定作物的基因组和遗传特征，事件其全株、器官和个体的基本特性，并进一步优化其生产性能。
四、作物种质资源的发展方向未来，作物种质资源研究的主要目标将是继续推进研究与保护相结合的发展宏伟计划，不仅要加强遗传特征的鉴定和分析，还要关注资源的外部适应性，深入探究资源在逆境下的抗性。
而且，虽然我们已经掌握了很多生物学技术，但是他们仍然处于极度创新的阶段，我们还需要进一步开展多样化、高效化的研究，目的是为了保持该领域的可持续发展。
总之，作物种质资源研究是我们在农业科学中无法回避的重要决策。
作物种质资源的保护与利用及其育种研究
作物种质资源的保护与利用及其育种研究作物是人类生存发展所必不可少的物质基础之一。
全球气候变暖，资源短缺，污染严重等问题日渐增多，给作物种质资源的保护和利用带来了前所未有的挑战。
然而，在现代农业的发展中，很多人不够重视作物种质资源的保护和利用，这严重影响到了农业的可持续发展和食品安全。
因此，本文将探讨作物种质资源的保护与利用，并阐述它在育种研究方面的重要性。
一、作物种质资源的保护与利用作物种质资源是指所有农艺植物的遗传资源，包括各种经济作物的主要、次要种类和野生近缘种等多个品种。
保护和利用好作物种质资源对于维护物种多样性、促进农业可持续发展、推动农业现代化具有极为重要的意义。
作物种质资源的保护包括对种质资源的收集、鉴定、保存、繁殖和管理等一系列措施。
其中，收集和鉴定是保护作物种质资源的基础工作。
在收集和鉴定过程中，需要根据种质资源的特点，选用适当的方法和技术，保证种质资源的原始性和完整性，以便更好的保存和利用。
作物种质资源的利用则是指利用种质资源进行育种和生产，以满足人们的生产和生活需要。
种质资源的利用包括了选育新品种、提高作物种质基础、探索新的利用方式等。
通过选育新品种，可以改善原有品种的性状或创制新的品种，从而提高作物的产量和品质。
提高作物种质基础则是指通过交配、杂交等技术手段，利用种质资源中的优良基因对作物进行改良，增加作物的抗病虫害能力、提高品质等。
二、作物种质资源在育种研究中的重要性作物种质资源不仅为农业生产提供了基础支持，同时也是展开育种研究的基础和前提。
在育种研究中，不同的种质资源可以提供丰富的遗传多样性和特异性。
这些遗传多样性和特异性可以作为优良基因的来源，为选育新品种提供充足的遗传素材。
由于人类在长期的作物选择和培育过程中，基因组中许多优秀的基因没有得到重视和利用，导致了作物品种的遗传性状相对单一，容易出现种间易感性，为作物病虫害的大规模流行提供了土壤。
此时，就需要通过种质资源的利用去寻找优良基因，拓宽基因资源。
育种学作物种质资源
育种学作物种质资源
第二节 作物起源中心学说
一、瓦维洛夫(Vavilov)的作物起源中心学说
学说的内容： 1.作物起源中心有两个主要特征： （基因中心或变异多样性中心） （Center of diversity）
境相似的地段，如植物园；
育种学作物种质资源
2.贮藏保存
用控制贮藏条件（温度、湿度、气体成分等）的方法 保持种质资源的生活力。
温度30-0℃，每降低5℃，种子的寿命延长1倍。 种子含水量14-4% ，每减少1%，种子的寿命延长1倍
AB
A.中国农 科院1号 种质库； B.国际水 稻所；
C.日本长 期种质库；
基因多样性 显性基因频率高
第二节 作物起源中心学说
2. 最初始的起源地称为原生起源中心（primary origin center） ；原生起源中心扩散的边缘地 点形成新的隐性基因控制的次生起源中心
育种学作物种质资源
第二节 作物起源中心学说
3. 在一定的生态环境中，一年生草本植物间在性 状的遗传变异上存在一种相似的质库
D
资源库 温度
短期库 20℃ 中期库 ０-5℃ 长期库 -10℃
湿度
45% 45% 30%
种子贮藏在
纸袋中可保存2-5年。 密闭容器内保存20-25年。 真空包装中保存70-75年。
正常型种子：通过适当降低种子含水量和贮藏温度可以 显著延长其贮藏时间的种子。
顽拗种子： 在干燥、低温条件下会迅速丧失活力的种子。
复习思考题
1.名词解释：种质资源 ,起源中心,初生中心,次生中 心,原生作物,次生作物, 初级基因库,次级基因库,三级 基因库。
作物育种学总论第2章第二章种质资源
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1.中国—东亚中心
即中国中心。包括中国中部、西部山区及毗 邻的低地。代表性作物为水稻、裸粒无芒大 麦、元棱大麦、荞麦、燕麦、粟、黍、大豆、 小豆、绿豆、红豆、白菜、葱、莴笋、茼蒿、 芍药、牡丹、菊花、杏、银杏、茶等
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2. 印度中心
不含印度西北部旁这普等省而包括缅甸。 代表性作 物为水稻、绿豆、饭豆、豇豆、甘蔗、芝麻、红麻、 胡椒、茄子、丝瓜、柑橘、香蕉、虎尾兰等
种质资源（Germplasm Resources）
内 涵
遗传资源 (Genetic Resources)
相
基因资源 (Gene Resources)
同
种质资源：具有特定种质或基因、可供 育种及相关研究利用的各种生物类型
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种质资源的概念是不断发展的
生物体
无性繁殖器官、组织
细胞 染色体 DNA片断 基因
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4、作物起源、演化、分类、生态、 生理等项研究的物质依据
➢ 提出作物的起源中心学说的基础 ➢ 水稻起源
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第二节 作物起源中心学说及其发展
作物起源中心学说(theory of origin
center of cultivated plants)
瓦维洛夫的作物起源中心学说 齐文和茹考夫斯基对作物起源
中心学说的补充 Harlan的有关作物起源的观点
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一、瓦维洛夫的作物起源中心学说
作物起源中心的定义
瓦维洛夫
作物育种学总论第二章种质资源
第二章
森林研究中心 印度
种质资源
国际水稻所（IRRI）保存的资源
热带农业研究中心 哥
玉米小麦改良中心 墨
马铃薯中心 秘鲁
干旱地区农业研究中心 叙
农业森林研究中心 肯
热带半干旱地区作物研究所 印度
热带农业研究所 尼日利亚
非洲家畜中心
……
第二章 种质资源
IRRI种质资源整理工作室
第二章 种质资源
种质资源库
1A水稻 小麦1B 大豆2A…… 生态类型、农艺性状……
第二章 种质资源
3、种质资源保存 （1）种植保存
原生境保存：自然保护区、天然公园 保护野生种和近缘野生物种
迁地种植保存：植物园、种植园 按不同生态地区分点种植 避免天然杂交和人为混杂
第二章 种质资源
（2）储藏保存 主要的保存方式， 减少人为差错、天然杂交、自然选择导致变异 减少工作量 长期库：-10℃，RH 30-40%，50年以上 国家长期库 青海复份长期库 中期库：0-5℃，RH50%，10-30年 各地及各专业院所 短期库
两个特点：基因多样性 显性基因高频率
现在定义为： 野生植物最先被人类栽培利用（原生起源中心）或产生
大量栽培变异类型（次生起源中心）的独立农业地理中心。
第二章 种质资源
原生起源中心标志：野生祖先、原始类型、多样性、大量显性基因。 次生起源中心标志：无野生祖先、新的特有类型、大量变异、
大量隐性基因。 遗传变异的同源系列规律 原生作物与次生作物 八大中心：
第二章 种质资源
管理 建成了中国作物种质资源信息系统（CGRIS），包括：种 质资源数据库管理子系统、特性评价数据库子系统和国内 外种质交流子系统。 建立了作物种质资源数据采集网：由一个信息中心、20个 作物分中心、50个一级数据源单位，400个二级数据源单位 组成。网上共享信息 研究 分子标记种质资源分类、遗传多样性、亲缘关系、遗传作 图、基因定位、核心库构建、种质创新等方面的研究； 分子标记绘制了水稻、小麦、玉米、大豆、棉花五大作物 1019个品种、骨干亲本、名特优资源的指纹图谱； 重要农艺性状基因标记，发现了一批新基因，包括抗病基 因、耐盐基因、矮杆基因等。
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作物种质资源是作物育种及其它相关学科的生命物质基础。
作物种质资源的核心是其所携带的基因，种质资源中优异基因的发掘可使农业生产取得突破性进展，举世闻名的第一次“绿色革命”就源于小麦与水稻种质资源中几个矮秆基因的开发与利用。
世界各国历来对小麦基因发掘十分重视，迄今为止，共鉴定出各类新基因915个，其中质量性状基因770个，数量性状基因（QTL）145个。
我国小麦种质资源丰富，但新基因发掘方面的研究却远远落后于发达国家，2019年前我国发掘的小麦新基因尚不足5个。
进入二十一世纪以来，随着我国人口的增加、人们生活水平的提高，未来要求我们在更少的土地上，使用尽可能少的化肥、农药及有限的水资源，生产出更多、更好的粮食。
实现以“少投入、多产出、促进健康、保护环境”为主要目标的新的“绿色革命”。
鉴定并克隆我国丰富的种质资源中重要的农艺性状基因，明确其功能及利用价值，是实现这一目标的基础与关键，同时也是保护我国农业基因资源及促进农业生物技术产业化的迫切需要。
当前植物基因组学的飞速发展，植物基因组学与种质资源的结合正在形成一个“基于基因组学的种质资源研究”的新领域。
本研究旨在利用植物基因组学的有力工具，发掘我国丰富种质资源中蕴藏着的宝贵基因，促使新的“绿色革命”尽快在我国实现。
拟解决的科学问题是如何快速、高效地进行作物种质资源新基因发掘，从而解决我国小麦育种中目标基因贫乏的严重问题。
一、计划任务完成情况1 研究计划1.1发现营养高效及高产相关基因3-5个，其中包括磷高效、氮高效、高光效与强秆相关基因等。
1.2 发现新的抗病基因3-5个。
1.3发现新的抗逆基因2-3个。
1.4发现新的优质蛋白或优质淀粉基因。
对上述基因进行定位、作图与标记，提供育种单位利用。
1.5发表学报级论文6-8篇，其中SCI收录3-5篇。
2 完成情况筛选出各类优异种质资源83份，其中磷高效种质资源38份，氮高效7份，抗旱种质资源12份，抗病种质资源22份，抗光氧化材料4份。
这些优异种质是从数万份种质资源中筛选出的“精品”。
用筛选出的各类优异种质资源，共构建了永久作图群体27个，另有311个永久作图群体正在构建中，其中有48个为F5代，有115个为F4代。
本课题还培育出抗病、早熟、株高等不同性状的“表现型”近等基因系47个，具不同基因等位变异的“基因型”近等基因系9个，正在培育的近等基因系数千个。
共发现了与营养高效、抗旱、抗病、优质相关的基因/QTL 205个（尚未正式命名），这些基因/QTL为我国分子育种与常规育种提供一批迫切需要的新基因及其分子标记。
2.1优异种质资源的筛选种质资源的筛选鉴定是发现新基因的基础。
根据我国小麦育种的需求，利用我们拥有的丰富种质资源，重点进行了小麦营养高效（氮、磷高效）、抗病（赤霉病,纹枯病）、抗逆（抗旱、抗盐）、品质及高产种质资源的筛选，共筛选出目标性状优于对照的各类种质资源83份。
2.1.1营养高效种质资源的筛选提出用处理条件下性状的绝对值、处理与对照的比值（系数）2个参数评价种质资源营养高效利用与抗旱性。
从500多个小麦材料中筛选出951165-1166，烟7951-2537等38个“磷高效”小麦品种(系)。
根据4年的试验结果综合评价，筛选出一些可在低氮条件下仍可获得较高产量的氮高效品种，如科农9204、烟中144、6154和8602等4份材料。
同时还筛选出一些可高效吸收氮素的小麦品种（系），如科农9204、烟中144和小偃54等3份材料。
2.1.2抗旱种质资源的筛选对650份小麦材料进行苗期抗旱性鉴定，筛选出31份强抗性（一级）材料。
对200份苗期抗旱性为一、二级的材料进行全生育期抗旱性鉴定，筛选出8份强抗性（一级）材料，2份水分敏感材料。
此外筛选到4份抗旱小麦野生近缘种材料。
2.1.3抗病种质资源的筛选对240份小麦种质资源进行了抗纹枯病鉴定，共筛选出抗性优于对照品种山红麦的材料11份，包括6份农家种，5份国外引进品种。
对70份小麦野生亲缘物种和150份引进的小麦种质进行了赤霉病抗性鉴定，发现了11份抗性相当于或接近著名抗赤霉病品种苏麦3号小麦种质，例如申9204、宁8547、叶子黄、本地红麦等。
2.1.4高光能利用率种质资源的筛选参考在水稻上建立的简易测定方法，在低CO2, 低O2和中等光强条件下对30个不同小麦品种进行了筛选，筛出抗光氧化的材料有：小偃54、西植小偃22、鲁麦8055、90230等4份材料；不抗光氧化有：94028、中国春、旱选、京冬8号、原冬9428、京411。
2.2作图群体与近等基因系的培育作图群体既是发现新基因的材料基础，同时也是进行植物基因组研究的材料基础。
永久作图群体包括重组近交系（RIL）与加倍单倍体（DH）。
这类群体不仅可用于质量性状基因鉴定,而且还可用于数量性状基因鉴定。
由于主要农艺性状如产量性状、品质、抗逆性等都表现为数量性状，因此培育永久作图群体更为重要。
不同的目标基因存在于不同的材料中，作物育种所涉及的基因种类与数目很多，这就要求培育大批量的永久作图群体。
然而培育永久作图群体工作量大，周期长。
近十多年来，世界各国培育的各类小麦永久作图群体合计约数十个，且大部分尚未交换。
永久作图群体的不足已成为大规模发掘新基因的重要限制因素之一。
为了发现本项目的目标基因，在种质资源大量筛选的基础上，我们完成了27个永久作图群体的培育，其中RIL群体23个，DH群体4个（表1）。
特别指出的是这些作图群体的亲本大都是从上万份种质资源中筛选出来的“精品”，作图群体的数目多在100个以上，最高达1000多株。
进一步的研究表明，这些作图群体的大部分性状与标记都符合正态分布，质量较高，符合QTL作图的需要。
为了解决RIL永久作图群体培育周期长的问题，我们从数万份小麦种质资源中筛选出一份极早熟且农艺性状优良的材料，利用该材料分别与我国小麦的主栽品种、骨干亲本、地方品种、国外品种与人工合成种杂交，共配制杂交组合311个，目前F1-F6各世代的组合数分别为47，70，27，115，48，与4个。
这些作图群体具有以下特点：（1）作图群体数量大，所选亲本具有广泛的遗传多样性与代表性，可对全部农艺性状基因进行作图与标记，进而发现一大批重要农艺性状新基因，其中包括在我国小麦育种中曾产生重要作用的基因。
以每个群体平均发现2-3个新基因计算，使用这些群体至少可发现600-900个新基因。
（2）群体的亲本包括重要应用价值与理论价值的材料，其中包括我国主要麦区不同时期推广面积最大的品种，我国小麦育种的10大骨干亲本，小麦遗传研究的模式品种“中国春”以及具各类目标性状的宝贵种质，因而利用这批作图群体不仅可发掘出我国小麦育种上迫切需要的基因，而且可用于研究我国小麦育种骨干亲本的遗传效应。
（3）由于所有群体具有一个共同亲本，对位点相同的组合可合并使用，合并后的群体数目大，可用于基因克隆。
（4）组合中有一个农艺性状优良的亲本，因而在其自交后代特别是回交后代中可选出综合农艺性状优良的品系甚至品种。
目前已选出一批优良品系，参加品种比较试验。
表1 已构建的永久作图群体群体组合群体类型（世代）群体大小目标性状阿夫x 望水白RIL 190 抗赤霉病阿夫x 苏麦3号、RIL 400 抗赤霉病南大2419 x 苏麦3 RIL 400 抗赤霉病南大2419 x 望水白RIL 1000 抗赤霉病山红麦/温麦6号RIL 116 抗纹枯病和尚麦/豫麦18 RIL 135 抗条锈病，产量，早熟鲁麦21/红秃头RIL 166 抗条锈病，产量旱选10号/鲁麦14 DH 150 抗旱，高效，产量茶淀红/莱州953 RIL 100 抗盐种49/宁麦3号RIL 115 耐湿洛夫林10号/中国春DH 180 磷高效小偃54/京411 RIL 282 优质，产量蚰子麦/百农3217 RIL 179 产量成都光头/百农3217 RIL 140 产量W924142-1/蚂蚱麦RIL 205 产量W924142-1/早洋麦RIL 150 产量W924142-1/碧玉麦RIL 318 产量Am1/莱州953 RIL 105 抗白粉病品冬42-5/莱州953 RIL 106 大粒品冬42-5/90022-1 RIL 136 大穗大粒950299-2/90022-1 RIL 146 大穗大粒偃展1号/豫麦18 RIL 120 高产，早熟，抗病偃展1号/SIRMIONE RIL 78 多粒，早熟，抗病偃展1号/内乡188 RIL 198 高产优质，早熟，抗病偃展1号/Owens RIL 99 饼干小麦，早熟，抗病中优9507/CA9632 DH 71 小麦品质H1488/CA9613 DH 113 秆强近等基因系是进行新基因发掘的另一类遗传材料。
此前国际上报道的小麦近等基因系共计143个，其中没有我国培育的近等基因系。
通过回交与高代分离群体选择的方法，本课题共选育出47个近等基因系，其中株高近等基因系7个，熟期近等基因系3个，磷高效近等基因系1个（图1），抗病近等基因系35个，叶色近等基因系1个。
上述近等基因系大部分为QTL-NIL，这些近等基因系的培育将在QTL基因克隆中产生重要作用。
以往的近等基因系都是通过表型差异来选育的，我们将这种近等基因系称为表现型近等基因系，简称P-NILs。
另外尚有110个随机选择的回交高代品系，目前在已鉴定的形态性状中虽未发现其差异，但用COS(conserved othologous set) 标记检测发现了49个选系在9个基因位点存在结构变异。
我们将这种基因结构变异的近等基因系称为基因型近等基因系（G-NILs）。
使用G-NILs 并与其它方法相结合，将有可能开辟一条发掘新基因的新途径。
+P –P +P -P磷高效家系20A 磷低效家系20B图1.磷高效拟-近等基因系在高、低磷土壤中的生长情况2.3小麦重要农艺性状基因的发掘重要的农艺性状基因大多为数量性状基因（QTL）。
由于研究技术的限制，90年代之前，小麦上未见有数量性状基因的报道。
分子作图促进了小麦数量性状基因的研究并取得了突破性的进展，此前国际上发掘的小麦QTL共计132个，没有我国报道的小麦QTL。
根据“少投入、多产出、促进健康、保护环境”的宗旨，我们重点进行了营养高效、抗旱、抗倒、抗病及品质等育种目标性状基因的研究，共发掘出各类QTL198个，质量性状基因7个。
2.3.1营养高效相关基因发掘我国人均耕地面积仅为世界平均数的1/7。
为了获得尽可能高的单位面积产量以满足我国的粮食需求，近20年来，氮、磷肥用量快速增加，氮（N）、磷(P2O5)肥年施用量分别达到2400和1200万吨以上，占世界用量的28.6%和37%。
其中约一半的磷肥需要进口。