种质资源

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植物育种技术:种质资源
• 从人类开始驯化动植物以来,人类的生存越来越依赖 于少数几种植物和畜禽,使它们成为自然史上空前的 优势物种。
• 现代植物育种使新品种的遗传多样性进一步狭窄。因 为新品种往往是通过少数农艺性状好、适应性强或配 合力高的品种相互杂交育成的。无性繁殖植物遗传基 础狭窄化的过程更为迅速。
种质资源的分布
起源中心
地域
主要起源的栽培植物
1.中国(或东亚)
中国中西部山岳毗邻的低地及日本、 稻、黍、稷、粟、高梁、裸粒无芒大麦、荞麦、
朝鲜
大豆、茶、大麻、苎麻、白菜
2.印度 2a.印度一马来西亚
3.中亚细亚
4.西部亚洲 5.地中海 6.埃塞俄比亚
缅甸和印度东部的阿萨姆
水稻、绿豆、饭豆、豇豆、甘蔗、芝麻、红麻、 胡椒、茄子、苦瓜、丝瓜、
• 一方面根据研究任务,向国家或省一级的资源 机构查询与征集必要的种质材料,另一方面有 责任将本单位搜集到的具有特殊性状的种质资 源
植物育种技术:种质资源
种质资源搜集常用的方法
• 是有目的有计划地组织国内外的考察搜集。考 察搜集应注意选择植物本身表现不同的地方、 地理生态环境不同的地方、农业技术条件不同 的地方、社会条件有差异的地方,以便尽可能 全面地搜集到各种变异类型和客观存在的遗传 多样性。
植物育种技术:种质资源
第五节 种质资源的保存
• 种植保存:为了保持种质资源的种子或无性繁殖器官的生活力, 并不断补充其数量,种质材料必须每隔一定时间播种一次,即 称种植保存
• 贮藏保存 • 离体保存:实在适宜条件下,用离体的分生组织、花粉、休眠
枝条等保存种质资源。 • 基因文库保存:利用DNA重组技术,将种质材料的总DNA或
马来群岛,爪哇、婆罗州、苏门答腊 薏苡、香蕉、柚、槟榔、红毛丹、面包果、硕竹、
以及菲律宾和印度支那半岛
豆蔻、依兰
印度西北部、阿富汗、塔吉克斯坦和 普通小麦、密穗小麦、印度圆粒小麦、豌豆,蚕
乌兹别克斯坦及天山西部
豆、草棉、胡萝卜、芜菁、洋葱、蒜、菠菜
西部亚洲
地中海
埃塞俄比亚的厄立特里亚山区
一粒小麦、二粒小麦;黑麦、葡萄、石榴、胡桃、 无花果、苜蓿、莴
❖ 种质资源:遗传育种领 域把一切具有一定种质 或基因,可用于育种、 栽培及其他生物学研究 的各种生物类型总称为 种质资源。
植物育种技术:种质资源
❖种质源的重要性
种质资源是地球生命的基础,也是人类赖以生存和 发展的根本,是人类最为宝贵的自然财富。种质 资源是利用和改良动物、植物、微生物的物质基 础,更是实施各个育种途径的原材料。
植物育种技术:种质资源
• 20世纪50年代,利用了矮脚南特、矮子粘等 水稻矮源,育一批矮秆、抗倒、高产的籼稻 良种,低脚乌尖的利用推动了全球范围的水 稻“绿色革命”。
• 20世纪70年代,野败型雄性不育籼稻种质的 发现和从国外引入强恢复性种质资源,使我 国的籼稻杂种优势利用有了突破性进展。
• J.R.Harlan指出,“人类的命运将取决于 人类理解和发掘植物资源的能力”。
8b.巴西一巴拉
8.秘圭鲁一厄瓜多 尔一玻利维亚
8a.智利
瓦维洛夫于20世纪20一30提出起源中心学说。认为植物物种及其变异多样性在全 球分布是不平衡的,具有多样性遗传类型和近亲的野生或栽培类型的地区,可能
为中起心源中心,而显性性状可以植作物为育起种源技中术心:的标种志质,资并源将世界作物确定为8个起源
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本地种质资源
• (二)本地主栽品种 是指那些经过现代 育种手段育成,在当地大面积栽培的优 良品种,包括本地育成的,也可能是从 外地(国)引种成功的。
• 它们具有良好的经济性状和适应性,是 育种的基本材料。
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本地种质资源
• (三)过时品种 曾经是生产上的主栽品种,由 于农业生产条件的改善,种植制度的变化,病 虫害流行,以及人们对产量、品质要求的日益 提高,而逐渐被其他品种所代替。
8a.智利
.智利
木薯、草莓、花生和风梨
8b.巴西一巴拉圭
巴西植一物巴育拉种圭技术:种质资源花 番生樱、桃可可、橡胶树、金鸡纳树、
• 哈伦(J.R.Harlan,1951)根据作物驯化扩散面 积的远近和大小,认为作物的起源与变异要从空 间和时间两方面来论证,把栽培植物分为5类:
• 荷兰的齐文(A,C.Zeven,1970)和苏联的茹可 夫斯基(1975)对瓦维洛夫的观点进行补充和修正。 12个起源中心为大基因中心,包括中国一日本中 心、东南亚中心、澳大利亚中心、印度中心、中 亚细亚中心、西亚细亚中心、地中海中心、非洲 中心、欧洲一西伯利亚中心、南美中心、中美和 墨西哥中心、北美中心。
❖野生植物资源:栽培植物的近缘野生种和 有潜在利用价值的植物野生种
❖人工创造的种质资源
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一)本地种质资源
• (一)地方品种 指那些没有经过现代育种 手段改进的,在局部地区内栽培的品种。 因为优良新品种的大面积推广而被逐渐淘 汰。
• 虽然这些种质在某些方面有明显缺点,但 往往具有某些罕见的特性,地方品种的收 集和保存是种质资源征集的重要内容之一。
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第二节 作物起源中心与作物起源
• 作物起源中心有两个主要特征,
– 基因的多样性 – 显性基因的频率较高,
• 起源中心又可命名为基因中心或变异多 样化中心
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3.中亚细亚
4.西亚 5.地中海
1.中国(或东亚) 2.印度
6.埃塞俄比亚
2a.印度一马来西亚
7.南 美
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第三节、种质资源的类别
种质资源的类别:
➢ 按其来源分类
本地的种质资源 外地的种质资源 野生的种质资源 人工创造的种质资源
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1.2 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 植物学分类:科、属、种
植物育种技术:种质资源
1.2 种质资源的类型和特点
• 古老的实生繁殖品种具有复杂的基因组成,是千万年 来经过无数世代自然选择和人工选择逐渐形成的适应 环境的复合体。
• 品种遗传基础狭窄,隐藏着严重的生产危机。如果不 在种质资源方面采取有效措施,可能造成严重的后果
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• 21世纪是生物学世纪,而生物学发展的基 础决定于遗传资源的掌握。农业科学的未 来,在某种程度上取决于我们能够在多大 程度上保存植物种质多样性.
类型 ❖许多宝贵资源大量流失,亟待发掘保护 ❖拓宽现代品种的遗传基础,需要丰富的种质资

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二、搜集种质资源的方法
• 搜集种质资源概括起来主要有野外考察 搜集、种质资源机构或育种单位间引进 交换和群众性征集等方法。
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• 一是国家级。中国农业科学院成立作物品种资源 研究所,主要承担全国重要种质资源的搜集、保 存工作以及与外国交换和大规模的考察搜集工作。
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三)野生植物资源
• 野生种质资源主要指各种作物的近缘野生 种和有价值的野生植物。
• 它们是在特定的自然条件下,经过长期的 自然选择而形成的,往往具有一般栽培种 所缺少的某些重要性状,如顽强的抗逆性, 对不良条件的高度适应性,独特的品质等, 是培育新品种的宝贵材料。
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植物育种技术:种质资源
种质资源的作用
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。
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• 19世纪中叶欧洲马铃薯晚疫病大流行,从墨西 哥引入的抗病的野生种杂交育成抗病品种。
植物育种技术:种质资源
资源材料的主要记载项目
• 包括编号、种类、品种、征集地点、原产地、品种来 历、征集地点的自然条件、海拔高度、纬度、温度 (年平均温度、月平均温度、最高温度、最低温度)、 雨量(年雨量、各月分布)、无霜期(始期、终霜期)、 土壤、地势、征集点的栽培特点,品种主要的生物学 特性和经济特性(植株性状、适应性、抗逆性、产量、 品质、成熟期、贮藏性、适宜用途等),主要优缺点, 群众评价和发展利用意见。
• 这些品种的综合性状不如当前主栽品种,但它 们仍是选择改良的好材料。
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二)外来种质资源
• 外地种质资源是指从其他国家或地区引进 的品种或类型。
• 这些Βιβλιοθήκη Baidu质反映了各自原产地的自然和栽培 特点,具有不同的生物学、经济学和遗传 性状,其中某些性状是本地种质资源所不 具有的,特别是来自起源中心的材料,集 中反映了遗传的多样性,是改良本地品种 的重要材料。
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种质资源的搜集
• 二是省级。目前我国一些省级农业科学院 (或研究所)也建立了品种资源机构。主要 负责对本地区种质资源的搜集与保存工作, 同时也负责向国家资源机构提供本地区重 要的资源材料。
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种质资源的搜集
• 三是育种机构。主要根据本单位担负的育种任 务和目标,搜集与本课题有关的种质资源。工 作的重点常常是随不同时期的研究任务而变化, 资源保存时间一般也较短。
植物育种技术:种质资源
• 生态系统多样性、种间多样性和种内遗 传多样性三个不同的水平,其中生态系 统多样性是种间和种内多样性的前提。 现在三个水平上都面临严重危机。
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生态系统多样性
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生态系统多样性
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• 随着人类认识自然、改造自然能力的不断增 强,人口的增长,活动范围的扩大,对资源 的需求越来越多,特别是对资源的不合理过 度开发利用,在过去的2亿年间,大约每27 年有一种高等植物灭绝,而现在的灭绝速度 是创记录的,相当于自然灭绝速度的l 000倍。 造成大约3.4万种植物变得很稀少,可能很快 消失,约占植物总数的12.0%。物种的灭绝 反过来又加剧了环境的恶化,形成恶性循环。
染色体所有片断随机连接到载体上,然后转移到寄主细胞中, 通过细胞增殖,构成各个DNA片断的克隆系。 • 利用保存
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。
植物育种技术:种质资源
❖本地种质资源:包括地方品种、过时品种 和当前推广的主栽品种。
❖外地种质资源:引自外地区或国外的品种 或材料
• 20世纪50年代中期,美国大豆产区孢囊线虫病 大发生,大豆生产濒临停滞,从中国引入北京 小黑豆育成了一批抗线虫品种。
• 20世纪60年代,加拿大紧凑型苹果品种威赛克 “芭蕾苹果”等的发现和育成,促进了苹果生 产向高度矮密化方向发展。
• 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的遗传改良。
茴香、大蒜、洋葱、大黄、萝卜、白菜、甜菜、 荆豆、麝香草、薰衣草、油橄榄、月桂
西瓜、芝麻、秋葵、咖啡、油菊、小麦、大麦
7.南美
安的列斯群岛
8.秘鲁一厄瓜多尔一玻利维亚 秘鲁一厄瓜多尔一玻利维亚
玉米、陆地棉、甘薯、菜豆、刀豆、凤梨、 辣椒、南瓜、仙人掌、龙舌兰、虎皮兰、番茄
块茎植物,包括马铃薯的特有栽 培种。
四)人工创造的种质资源
• 包括人工诱变而产生的突变体、远缘杂交 创造的新类型、育种过程中的中间材料、 基因工程创造的新种质等。
• 这些材料是培育新品种和进行有关理论研 究的重要遗传资源。
植物育种技术:种质资源
第四节、种质资源的搜集
❖一、广泛搜集种质资源的必要性和迫切性
❖新的育种目标必须以更丰富的种质资源为基础 ❖社会和经济发展,需要不断开发利用新的植物
• 到2001年,中国农业科学院国家种质库保存的主 要作物种质,记录总数为333 505份,隶属于35 科、192属、512种,保存数量跃居世界第一位, 其中水稻6783l份,小麦40947份,大豆25034份, 玉米16939份,大麦18132份,高梁16868份,棉 花6768份,油菜5875份。
第二章 种质资源
种质资源的重要性 作物起源中心与作物起源 种质资源的类别 种质资源的搜集 种质资源的保存 种质资源的研究和利用 本章小结
植物育种技术:种质资源
第一节、种质资源的重要性
❖种质: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。
植物育种技术:种质资源
❖ 种质库:是指以种为单 位的群体内的全部遗传 物质,它有许多个体的 不同基因所组成。又称 基因库。
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