园艺植物种质资源研究与鉴定技术
园艺植物育种学(3.9)--园艺植物的种质资源
第三章 种质资源一、名词解释1.种质：指决定生物遗传性状，并将遗传信息从亲代传递给后代的遗传物质。
2.种质库：又称基因库，是指以种为单位的群体内的全部遗传物质，它由许多个体的不同基因所组成。
3.种质资源：指具有种质并能繁殖的生物体。
4.作物起源中心：指现在栽培作物都是在不同的历史年代，分别陆续从相应的野生植物演化而成。
早期人类被难以跨越的沙漠、山脉和海洋所阻隔，在这种情况下，各个隔离区产生了自己的农业，只能在特有的隔离范围内利用和驯化当地的植物，这就形成了地球上大大小小的独立的作物起源中心。
5.有性繁殖：指生物通过有性过程产生的雌雄配子结合，形成合子发育成新个体繁殖后代的繁殖方式。
6.无性繁殖：指生物利用营养器官或体细胞等繁殖后代的繁殖方式。
7.自花授粉：在自然情况下，雄蕊的花粉一般不需借助外力即可直接授到本花雌蕊的柱头上，一般自然异交率在5%以内。
8.异花授粉：在天然授粉情况下，雌蕊主要依靠异株或同株异花的花粉完成授粉、受精，天然异交率在50%以上。
9.常异花授粉：在自然情况下，这类植物以自花授粉为主，但也能异花授粉，天然异交率达5%~50%。
二、问答题1.论述种质资源的重要性及保护种质资源的迫切性。
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。
种质资源是农业生产和育种工作成败的关键，一个国家或研究单位拥有的种质资源的数量、质量以及对其保存、特性研究的深度和广度，是其育种效果的决定因素，也是衡量其育种工作发展水平的重要标志之一种质资源正在流失，无法再现的基因、物种和生态系统正以人类历史上前所未有的速度消失。
2.起源于中国的园艺植物有那些？蔬菜：韭菜、大白菜、茼蒿、山药、荸荠、大豆、金针菜、萝卜、慈菇、茭白等。
果树：苹果、梨、桃、李、杏、樱桃、枣、柿、栗、猕猴桃、柑桔类、枇杷、龙眼、荔枝等。
观赏植物：银杏属、金钱松属、水杉属、水松、珙桐属、观光木属；百合属、龙胆属、绿绒蒿属、萱草属的多个种；梅花、桂花、菊花、荷花、中国水仙、牡丹、黄牡丹、芍药、月季花、香水月季、栀子、南天竹、腊梅、金茶花、翠菊。
园艺植物种质资源及分类
一、园 艺 植 物 种 质 资 源
荠菜
华中农业大学园艺林学学院 园艺植物生物学教育部重点实验室
一、园 艺 植 物 种 质 资 源
1.3 园艺植物主要种类 1.3.1 十字花科（观赏植物） 羽衣甘蓝 桂竹香 七里黄 香雪球 紫罗兰
华中农业大学园艺林学学院 园艺植物生物学教育部重点实验室
华中农业大学园艺林学学院 园艺植物生物学教育部重点实验室
一、园 艺 植 物 种 质 资 源
芥菜 B. juncea Coss. 英文：Leaf mustard
华中农业大学园艺林学学院 园艺植物生物学教育部重点实验室
一、园 艺 植 物 种 质 资 源
芥菜 B. juncea Coss. 英文：Stem mustard
芥菜(Brassica juncea Coss.)
雪里蕻 (var. multiceps Tsen et Lee) 根用芥菜（var. megarrhiza Tsen et Lee） 茎用芥菜（var.tumida Tsen et Lee ）
紫菜苔 瓢儿菜（塌棵菜、榻古菜） 青菜（油菜、小油菜） 荠菜（荠）
紫甘蓝 英文：Cabbage
华中农业大学园艺林学学院 园艺植物生物学教育部重点实验室
一、园 艺 植 物 种 质 资 源
花椰菜 B. oleracea var. botrytis L. 英文：Cauliflower
华中农业大学园艺林学学院 园艺植物生物学教育部重点实验室
一、园 艺 植 物 种 质 资 源
青花菜 B. oleracea var. italica Planch 英文：Broccoli
华中农业大学园艺林学学院 园艺植物生物学教育部重点实验室
园艺植物的种质资源
2、种质圃保存：将种质材料迁出自然生长地，集中改 种在植物园、树木园、品种资源圃、种质资源圃等处保 存。
园艺植物育种学—种质资源
第三节 种质资源的工作内容
二、种质资源的保存 3、种子保存
第四节 园艺植物的繁殖方式、品种类型 与育种特点
三、品种类型及其育种特点 3、杂交种品种：
特点：群体遗传组成同质，个体杂合 • 主要育种方法：一代杂交育种 • 主要选择方法：单株选择法
园艺植物育种学—种质资源
第四节 园艺植物的繁殖方式、品种类型 与育种特点
三、品种类型及其育种特点 4、无性系品种：
代的繁殖方式。 无融合生殖 无性繁殖植物在自然条件下，可正常开花结实，进行有 性繁殖，如马铃薯、甘薯、莲藕、许多果树和观赏植物。
园艺植物育种学—种质资源
第四节 园艺植物的繁殖方式、品种类型 与育种特点
二、不同繁殖方式园艺植物的群体特点与育种的关系 1、自花授粉植物 群体特点：长期自交，各个体基因型基本纯和，遗传性 较稳定，性状较一致。
园艺植物育种学—种质资源
第三节 种质资源的工作内容
一、种质资源的考察和收集 1、种质资源考察的范围 在起源中心主要搜集地方品种、原始种和野生近缘
种，重点放在野外采集 在作物栽培中心应主要搜集各类地方品种和具有独
特性状的类型 在作物遗传育种中心地区主要搜集育成的优良品种、
品系及特殊的遗传材料
园ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ植物育种学—种质资源
结合，形成合子发育成新个体繁殖后代的繁殖方式。
自花授粉：在自然情况下，雄蕊的花粉一般不需借 助外力即可直接授到本花雌蕊的柱头上，一般自然异 交率在5%以内。如豆科、茄科、菊科的大多数蔬菜 和花卉植物。
园艺植物研究法：种质资源研究
研究历史长，积累了丰富的研究资料。 形态鉴定的周期较长，受环境变化影响较大，而
且在品种水平上形态差别较小，有时无法鉴定。 所以，单纯的形态鉴定已不能满足生产和研究上 的要求。
茎的形态描述：类型
茎的形态描述：分枝
a. 二歧分枝 b. 单轴分枝 c. 合轴分枝 d. 假二歧分枝
花药绒粘层：分泌型或变形型。
小孢子母细胞的四分体过程：缢缩分裂或形成细胞隔板； 分裂方式是陆续的或同时的。
花粉粒性状和发育特点：花粉粒的形状、大小，花粉粒外 壁的花纹与突出物；萌发孔的数目和位置；花粉从花药中 散发出时，细胞核的数目与形状。
胚珠的发育与构成：珠被的数目及种子形成时的退化情况 ；珠被中维管束存在与否；珠孔是由内珠被形成或外珠被 形成；珠孔塞或有或无。
通过对种质资源不同生态区的地理气候条件、栽培状况等的 调查，可以初步推断某种种质资源的生态适应性和适应范围 。
在调查中发现的一些性状优良的种质资源，还可以通过区域 性试验后，直接推广利用。
观察记载法
对资源直观记载，不需复杂的实验设计及分析仪器 ，而对其性状进行一定的描述或评价。在资源的调 查、分类及评价研究中，都需要这种研究方法。
比值法： 记载两个性状的比值（果形指数，叶形 指数）
归类法： 依记载属性不同分：质差归类法、级差 归类法、性状归类法、典型归类法和选择归类法
试验法
依照一定的试验设计要求，去揭示植物资源特有的 性状，探索其它研究或资源利用的方法或途径。试 验法是研究种质资源保存、分类演化、评价及利用 的重要手段，也是种质资源学研究的核心问题。
园艺植物研究法
种质资源研究
本次授课的主要内容
园艺植物育种学实验实习指导
园艺植物育种学实验实习指导目录实验一果树植物种质资源调查实验二园艺植物开花习性的观察实验三自花授粉植物有性杂交技术实验四异花授粉植物有性杂交技术实验五园艺植物花粉生活力测定实验六园艺植物基因组DNA及总RNA提取技术实验七化学诱变染色体加倍及其鉴定实验八果树杂交后代的鉴选实验九聚丙烯酰胺凝胶电泳分析园艺植物同功酶实验十植物抗寒性鉴定实验十一大白菜的产量构成性状的品种间和品种内变异实验十二无性繁殖园艺植物选择育种计划的制定实验十三无性繁殖园艺植物的有性杂交育种计划制定实验十四有性繁殖园艺植物的常规品种育种计划制定实验十五有性繁殖园艺植物的杂种一代育种计划制定实验一果树植物种质资源调查*一、**实验目的** *通过参观果树种质资源圃，学习园艺植物——果树种质资源调查的方法，从现有的资源中发掘优良的地方品种和类型，以及本地特色的野生果树资源，为生产提供有直接经济栽培价值的材料，或为育种及利用做砧木或商品提供有价值的原始材料。
加深认识种质资源调查对栽培、育种、和科学研究的重要意义。
*二、实验说明** *果树种质资源是果树品种选育工作中所采用的原始材料，包括野生类型、半野生类型、栽培类型以及人工创造的育种材料。
育种的成就取得很大程度上决定于所收集种质资源的丰富程度，研究是否深入，优良性状是否得到充分利用。
种质资源是育种工作的基础，不同的资源有不同的用途。
正确地选择和适当地利用当地种质资源对创造新品种具有决定性的意义。
因此，提高育种的水平和效能，必须首先进行种质资源的调查、收集、保存，这是育种工作的首要任务之一。
果树资源的调查，主要包括地方品种和野生果树。
地方品种是在一定地区的栽培品种，它们是在当地自然条件和栽培条件下形成的，没有经过现代育种技术的改进，但它们对当地条件有高度的适应性和抗逆性，适合当地的生产和消费习惯，同时它们有多样的变异类型，是果树选种的重要原始材料。
但是，随着品种生产规模化栽培，使得有些具有某些优良性状的果树资源濒临灭绝，因此通过资源调查，挽救保存地方品种是防止种质散失的重要任务。
第一章园艺植物种质资源
51
第三节 种质资源的调查与收集 6）群体品种：指某些主要通过实生繁殖的园艺植物品种，个体彼 此之间，在主要性状上能保持一致，但次要性状却有较多的差异。
如湖南的冰糖橙、浙江的胡柚、益都蜜桃等。
实质：群体内个体之间存在基因型的差异，但也可作为栽培的 基本单位。
上相对一致，具有某些可区别于其它品种的标志性状，并作为生产
资料在农业生产中应用的作物类型。（中国农业百科全书） 品种可以是杂种一代，常规品种，无性系群体(果树和一些花卉50 )。
第三节 种质资源的调查与收集 5）品系：一种是指品种内的不同类型，如 柑桔本地早中有大叶系和小叶系，红薯中 有裂叶和薯叶；
一、种质资源的分类 1、栽培学分类 1）种：植物学分类的基本单位。指具有一定的形态特征与地理
分布，常以种群的形式存。 一般不同种群之间在生殖上是隔离的。但在果树中，这种情况
往往不存在。不仅在种间，甚至在属间也常能杂交。
2）变种：同种植物在某些主要形态上存在差异。有时这种差异 并不是十分明显。
46
第三节 种质资源的调查与收集
26
2）世界蔬菜的起源中心－瓦维洛夫的初生中心和次生中心学说来划分。 ⑴ 中国起源中心 豆类、茭白、葱、芜菁、莲藕、荸荠、慈菇、茼蒿、萝卜、菱
角、无棱丝瓜等。
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（2）印度起源中心 苋菜、苦瓜、有棱丝瓜、蛇瓜、落葵、茄子、冬瓜、姜、芋等
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（3）中亚细亚起源中心 豆类如豌豆、洋扁豆、菜豆(四季豆)、油菜、芥菜、甜瓜、胡
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第二节 园艺植物起源中心与我国主要园艺植物资源 （4） 印度斯坦起源中心
香橼、印度芒果、椰子等
园艺植物育种学 实验实训--园艺植物品种的描述与鉴别实验报告
实验一、园艺植物品种的描述与鉴别内容一、番茄品种描述及鉴别一、目的要求1、学习品种(资源)形态特征的描述方法；2、根据品种的主要形态特征，练习鉴别品种的方法。
3、识别一些主要品种。
二、材料与用具材料：若干番茄品种。
用具：钢卷尺、卡尺、扩大镜、果刀、粗天秤、手持测糖仪、铅笔、记录本等。
三、说明品种形态特征研究的对象是植株，枝与芽，叶与花，果实包括种子等器官的综合表现即品种特征。
品种特征的鉴别主要通过观察、记载和描述。
每一个品种都具有它一定的品种特征，即品种典型性。
因此，品种的形态特征是鉴别品种的主要依据之一。
由于果实是番茄栽培的目的产品，是育种选择的主要对象。
所以品种特征在很大程度上是以果实作为鉴别依据。
当品种在植株形态上不易区别时，可在果实上明显地辨别出来。
育种工作者无论在进行引种，选种或育种工作，都必须对种质资源和选种材料进行研究，但为了研究原始材料，首先就要能识别各种原始材料。
育种是以栽培品种或有关野生类型作为原始材料的，所以现有的主要品种是育种的最主要的原始材料。
因此，识别品种、鉴别品种是育种工作者必须具备的基础知识。
在育种工作过程中，熟悉品种特征不仅能判断品种优劣，掌握选择标准，还可以通过各性状的研究，了解品种间的亲缘关系，作为提供选配杂交亲本的依据。
在良种繁殖中，为了确定品种的真实性和纯度，也需要熟悉各品种的形态特征。
四、番茄品种的分类番茄品种很多，按开花结果习性可分有限生长型和无限生长型两类；按成熟期分为早熟种、中熟种和晚熟种等。
普通番茄的园艺学分类，大体上可以从植株的生长习性、叶型、果实大小、颜色等不同的角度进行分类。
如：1.按照植株的生长习性分类按照植株的生长习性分类，可以分为无限生长型、有限生长型及半有限生长型三类。
(1)无限生长型：植株无限生长，一般采用单秆整枝法。
在条件适宜的情况下，主枝高度可达2米以上，能结果十多穗，宜作露地栽培或温室长周期栽培。
(2)有限生长型：在主干3〜5层时花序封顶，生长点变成花序，不再向上生长，依靠叶腋或花序下部抽生侧枝生长，侧枝生长1〜2个花序后顶端又变成花序而封顶，如此反复，再从叶腋形成侧芽生长。
植物种质资源实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解植物种质资源的概念及其重要性。
2. 学习植物种质资源的采集、保存和鉴定方法。
3. 掌握植物种质资源的初步研究方法，如形态学观察、遗传多样性分析等。
二、实验时间2023年10月15日三、实验地点XX农业大学植物种质资源实验室四、实验材料1. 植物样本：包括草本植物、灌木、乔木等不同类型的植物样本。
2. 实验仪器：显微镜、DNA提取试剂盒、PCR仪、凝胶成像系统等。
3. 实验试剂：DNA提取试剂、PCR试剂、凝胶成像试剂等。
五、实验方法1. 植物样本采集：在实验地点采集不同种类的植物样本，注意记录样本的科、属、种等信息。
2. 植物样本鉴定：通过对植物样本的形态特征进行观察和比对，初步鉴定植物的种类。
3. DNA提取：采用植物DNA提取试剂盒，按照说明书提取植物样本的基因组DNA。
4. PCR扩增：设计特异性引物，对提取的DNA进行PCR扩增，检测植物样本的遗传多样性。
5. 凝胶成像分析：将PCR扩增产物进行电泳分离，观察并记录电泳结果。
6. 数据分析：对PCR扩增结果进行分析，评估植物样本的遗传多样性。
六、实验步骤1. 植物样本采集：在实验地点采集不同种类的植物样本，注意记录样本的科、属、种等信息。
2. 植物样本鉴定：将采集到的植物样本进行形态学观察，包括叶片、茎、花、果实等特征，与已知植物样本进行比对，初步鉴定植物的种类。
3. DNA提取：将植物样本的叶片剪碎，按照DNA提取试剂盒说明书进行操作，提取植物样本的基因组DNA。
4. PCR扩增：设计特异性引物，针对植物样本的特定基因区域进行PCR扩增。
将PCR产物进行电泳分离，观察并记录电泳结果。
5. 凝胶成像分析：将电泳分离后的PCR产物进行凝胶成像，观察并记录电泳结果。
6. 数据分析：对PCR扩增结果进行分析，评估植物样本的遗传多样性。
七、实验结果与分析1. 植物样本鉴定：根据植物样本的形态特征，成功鉴定出采集到的植物样本的种类。
绪 论、种质资源(园艺植物育种学)
• • • • •
3、澳大利亚中心 5、中亚细亚中心 7、地中海中心 9、欧洲-西伯利亚中心 11、南美洲中心
4、印度斯坦中心 6、前亚细亚中心 8、非洲中心 10、中美洲中心 12、北美洲中心
果树起源中心
• 世界果树起源中心 • 中国的果树资源 • 苹果、梨、桃、李、杏、樱桃、枣、柿、 板栗、猕猴桃、柑桔、枇杷、龙眼、荔枝
我国园艺植物育种的概况和主要成就
• 概况 • 主要成就 • 进行了全国范围的种质资源调查、收集和 保存 • 进行了广泛的引种 • 选育种方法的进步 • 新品种选育和杂种优势利用成效显著
园艺植物育种的发展趋势
• 突出新的育种目标 • 重视种质资源的研究 • 重视育种新途径、新方法的研究 • 多学科协作的综合育种
园艺植物育种的途径
• • • • • • “查”、“引”、“选”、“育”四个字 查---资源调查（品种调查） 引---引种 选---选种 育---育种 但是，内容极其丰富。
园艺植物选育种的历史、近况
• • • • • • • 历史 7000-200年前 古书《淮南子》《尔雅》《西京杂记》 近况 200年前-现在 19世纪的达尔文、米丘林 20世纪的孟德尔、摩尔根
绪论小结
• 现有品种的改良、选育新品种为主线
• 明确品种的概念 • 明确园艺植物育种学的研究内容 • 了解园艺植物育种学的研究实质 • 了解园艺植物育种的途径
第一章 园艺植物种质资源
• 种质资源的概念及其重要性 • 园艺植物起源中心及我国主要园艺植物资 源
• 种质资源的的调查、收集、保存和利用
种质资源的概念及其重要性
种质资源的调查
• 全国范围的普查 • 重点地区的考察 • 对国外进行有目的的补充查询
园艺植物种质资源
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我国十大名花
荷花——花中仙子
牡丹——花中之王
杜鹃——花中西施
梅花——岁寒三友之一
月季——花中皇后
山茶花——花中珍品
水仙——凌波仙子
桂花——金秋娇子
菊花——花中君子
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兰花——天下第一香
第三节 种质资源的调查与收集
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第二节 园艺植物起源中心与我国主要园艺植物资源
原产地中海地区
原产南非
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第二节 园艺植物起源中心与我国主要园艺植物资源
（4）墨西哥气候型
原产墨西哥
原产中国
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第二节 园艺植物起源中心与我国主要园艺植物资源
（5）热带气候型
原产巴西热带雨林
原产南美
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第二节 园艺植物起源中心与我国主要园艺植物资源 （6）沙漠气候型
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2）世界蔬菜的起源中心－瓦维洛夫的初生中心和次生中心学说来划分。 ⑴ 中国起源中心 豆类、茭白、葱、芜菁、莲藕、荸荠、慈菇、茼蒿、萝卜、菱
角、无棱丝瓜等。
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28
（2）印度起源中心 苋菜、苦瓜、有棱丝瓜、蛇瓜、落葵、茄子、冬瓜、姜、芋等
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（3）中亚细亚起源中心 豆类如豌豆、洋扁豆、菜豆(四季豆)、油菜、芥菜、甜瓜、胡
8大起源中心: ① 中国起源中心；② 印度缅甸起源中心；③ 印度支那起源中
心；④ 中亚细亚起源中心；⑤ 近东和小亚细亚起源中心；⑥ 地中海起源中心； ⑦ 中美和墨西哥起源中心；⑧ 南美起源中心。
3个亚中心：马来西亚亚中心，智利亚中心，巴西－巴拉圭亚中心 理由基于两点：种质资源的分布不均匀性和古代农业发展难以跨越 沙漠、高山和海洋的阻隔。
第4章园艺植物的种质资源
第一节 种质资源的概念、类别及在育种中的价值
主要学习内容： • 种质资源的概念及作用 • 种质资源的类别及在育种中的价值
一、种质资源的概念及作用
1、种质资源的概念 包含一定的遗传物质，表现一定的优良性状，并能将其
遗传性状传递给后代的园艺植物资源的总和。亦即对园艺植 物品种改良和栽培拥有一定利用价值的遗传物质总和。
3、瓦维洛夫提出的8大作物起源中心：
①中国－东部亚洲；(白菜、芥菜、中国水仙、牡丹、 荔枝、枇杷)
②印度－热带亚洲，包括马来亚补充区；（茄子、苦 瓜、柠檬、椰子、香蕉）
③中亚细亚；（豌豆、蚕豆、胡萝卜、洋葱、大蒜、 苹果、葡萄、枣）
④西部亚洲；（莴苣、甜瓜、石榴、月桂）
⑤地中海沿岸及邻近区域；（甘蓝、芹菜、茴香、 油橄榄）
百合不同 资源
2、种质资源的范围
• 全球植物资源 • 地区植物资源 • 群落内植物资源 • 物种资源 • 品种群 • 单株、器官、组织、单个细胞、一个基因片断。
3、 种质资源研究对象 • 群体 • 个体 • 性状 • 细胞 • 基因
4、种质资源的作用 • 人类赖以生存和发展的根本; • 育种工作的物质基础； • 不断发展新园艺植物的主要来源
1、我国园艺植物种质资源特点 • 物种丰富 常见栽培种类：果树作物约140种，蔬菜作物110多种，花卉
130余种。 • 分布集中 • 丰富多彩 • 特点突出
1.1、原产中国的园艺植物
蔬菜：韭菜、大白菜、茼蒿、山药、荸荠、大豆、金针菜、 萝卜、慈菇、茭白等。
果树：苹果、梨、ห้องสมุดไป่ตู้、李、杏、樱桃、枣、柿、李、猕猴桃、 柑桔类、枇杷、龙眼、荔枝等。
观赏植物：银杏属、金钱松属、水杉属、水松、珙桐属、观 光木属；百合属、龙胆属、绿绒蒿属、萱草属的多个种；梅 花、桂花、菊花、荷花、中国水仙、牡丹、黄牡丹、芍药、 月季花、香水月季、栀子、南天竹、腊梅、金茶花、翠菊。
园艺植物育种学总论作业参考答案
第一章绪论1.简述园艺植物育种学的概念、内容和主要任务。
概念：园艺植物育种学是研究改良作物遗传性状和繁殖优良品种，特别是改良经济性状使之更符合人类生产和生活需要的理论和技术的科学。
内容：（1）育种目标的制定以及实现育种目标的策略；（2）种质资源的搜集、保存、研究、评价、利用及创新；（3）人工创造变异的途径、方法及技术；（4）人工选择的理论及方法；（5）主要目标性状的鉴定、遗传规律；（6）各种育种方法与应用；（7）新品种保护与品种审定（鉴定）、推广。
任务：研究育种规律；发掘、研究和利用各种种质资源；制定正确的育种目标；通过各种育种途径，应用先进的科学技术与手段，改良品种的遗传素质与群体构成，培育出高产、稳产、优质的新品种或新的类型。
并且在繁殖与推广新品种的过程中，保持优良品种的种性，提供量足、质优、价廉的生产用种，充分发挥优良品种的增产作用，促进高产、高效、优质农业的发展。
2.根据你掌握的进化理论与遗传学的知识，谈谈自然进化、人工进化与遗传改良的关系。
自然进化是自然变异和自然选择的进化；进化的方向主要取决于自然选择的方向。
进化结果是更适应环境，适者生存。
人工进化是人类为发展生产的需要，利用自然变异和人工创造变异，并进行人工选择的进化。
进化的方向主要取决于人工选择的方向。
进化结果是更适于生产，更是人类的需要。
人工进化比自然进化速度快。
二者的方向不完全一致。
遗传改良实际上就是作物的人工进化。
3.作物品种有何特性？园艺植物优良品种在生产中有什么作用？特性：（1）特异性：至少有一个以上明显不同于其他品种的可辨认的标志性状。
（2）一致性：品种内个体间的主要经济性状相对整齐一致。
（3）稳定性：经过繁殖，品种的主要性状相对稳定、没有明显变化。
（4）地区性：每个品种都有一定的适应地区和适宜的栽培条件。
（5）时间性：每个品种又有一定的寿命，即使用期限。
要不断创造符合需要的新品种来更换过时的老品种。
（6）局限性：每个品种都会存在某方面的缺陷，不可能在所有方面都符合生产、加工或消费要求。
《园艺植物育种学》实验课件吴玉霞
1
2
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2. 每组（5~6人）收集一份花粉，并在实验室贮 藏备用。
园艺植物育种学
实验四
有性杂交技术
一、实验目的
认识和了解不同园艺植物的花器结构特点，掌握 隔离、去雄、授粉杂交技术。
二、实验原理
常规杂交育种，也称组合育种，是通过有性杂交 技术，即人工去雄授粉受精，将不同亲本的优良 性状组合到杂种后代中，并对其杂种后代进行培 育选择，以获得新品种的一种育种途径。
碧 桃
的花粉。
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三、仪器及药品
1. 仪器
天平、烧杯、玻璃棒、量筒、酒精灯、灯架、 石棉网、冰箱、凹玻片、载玻片、盖玻片、 镊子、毛笔、标签、记号笔、显微镜、恒温 箱。
2. 药品
凡士林、蔗糖、琼脂、蒸馏水、碘、碘化钾。
四、实验原理
花粉在低温（ 0 ～ 2 ℃）、干燥、黑暗等条件 下代谢强度降低，花粉贮藏的原理就是要创造这 样低代谢的环境条件，从而延长花粉的寿命。
撰写调查报告甘肃农业大学校园7湿地公园甘肃农业大学校园序号品种名称拉丁学名别名原产地植物学分类植物类别茎干形态特征叶的形态特征花形态特征果实特征1月季月月红长春长春花中国蔷薇科蔷薇亚科蔷薇科蔷薇属落叶灌木植株高12m复叶数朵集生花冠直径4545cm重瓣或复瓣花色为红色粉红色白色有香味重无调查记载表一82
湿地公园
甘肃农业大学校园
调查记载表（一）
序 号 品种 名称 拉丁 学名 别名 原产地 植物学 分类 植物 类别 茎干形 态特征 叶的 形态 特征 花形态特征 果实特 征
1
月季
月月 红， 长春 花
中国
园艺植物种质资源调查和性状鉴定
喜欢光照充足、温暖的气候条件，适生温度15-28℃，性强健，耐寒，耐干旱，对土壤的要求不严，在深厚、肥沃、富含腐殖质的土壤中生长。
生长结果情况
物候期：花期6-7月。
种子浅褐色，外皮硬。花期夏秋。
5.苏铁
树种
植株性状
适应性
苏铁
植株概况
茎：茎干圆柱状，高达3(-8)米，径达45(-95)厘米，常在基部或下部生不定芽，有时分枝，顶端密被很厚的绒毛；干皮灰黑色，具宿存叶痕；
喜阳，也耐半阴，一串红要求疏松、肥沃和排水良好的砂质壤土。而对用甲基溴化物处理土壤和碱性土壤反应非常敏感，适宜于pH5.5—6.0的土壤中生长。耐寒性差，生长适温20－25摄氏度。15摄氏度以下停止生长，10摄氏度以下叶片枯黄脱落。
生长结果情况
果：小坚果暗褐色，顶端不规则绉褶，边缘具窄翅；
物候期：花期3-10月。
彩叶草是一种适应性十分强的花卉。在我国很多地方也可见到，尤其南方更常见之。我国各地庭园常有栽培。主要培育基地有江苏、浙江、安徽等地。
生长结果情况
果：小坚果褐色，宽卵球形或球形，长1-1.2毫米，扁；
物候期：花期7月。
3.一串红
树种
植株性状
适应性
一串红
植株概况
株：高达90厘米；
茎：茎钝四稜形，具浅槽，无毛；
4.松果菊
经典整理：园艺植物育种学
经典整理：园艺植物育种学1.种质与种质资源：种质是遗传物质，能够决定生物的遗传性状并将遗传信息从亲代传递给子代。
种质资源是指具有种质并能够繁殖的生物体。
2.一般配合力与特殊配合力：配合力是衡量亲本系在其所配的F1中某种性状（如产量或其他性状）的好坏或强弱的指标。
一般配合力是指某一亲本系与其它亲本系所配的几个F1的某种性状平均值与该试验全部F1的总平均值相比的差值。
特殊配合力是指某特定杂交组合的某形状实测值与根据双亲一般配合力算得的理论值的离差。
3.芽变选种与实生选种：芽变是指发生在芽内分生组织细胞中的突变，属于体细胞突变的一种。
芽变选种是将优良的芽变选择出来，经过鉴定培育成新品种的方法。
实生选种是利用选择手段从植物群体中选取符合育种目标的类型，经过比较、鉴定从而培育出新品种的方法。
4.合成杂交与添加杂交：合成杂交是指参加杂交的亲本先配成单交种，然后将两个单交种杂交。
添加杂交是指多个亲本逐个参与杂交的方式。
5.童性和童期：童期是植物从种子萌发到植株具备开花潜能的这一段时期。
童性是指植物在童期内未发育出性器官的状态。
6.雄性系和雌株系：雄性不育系是指对于可遗传的雄性不育，经过选育可育成不育性稳定的系统，该系统即雄性不育系。
雌性系是指具有雌性基因，只生雌花不生雄花且能稳定遗传的品系。
7.外照射与内照射：外照射是指核辐照射的一种方式，放射性核素在生物体外，使生物受到来自外部的射线照射。
内照射是指放射性核素进入生物体，使生物受到来自内部的射线照射。
8.CMS和GMS：CMS指细胞质雄性不育，是广泛存在于高等植物中的一种自然现象，表现为母体遗传、花粉败育和雌蕊正常。
GMS是指细胞和雄性不育，该类型的雄性不育是由细胞核不育基因控制，不受细胞质影响，没有正、反交遗传效应。
9.品种与品系：品种是经人类选育的、经济性状及农业生物学特性符合生产要求的、遗传上相对稳定的栽培植物群体。
品系指来源于同一祖先，性状表现大致相同的一个群体。
植物种质资源研究方法
盐角草
海榄
红树
四、人类活动的影响分析 人类的活动与生态环境密切相关，人类总是从自然界取得 自己生存和发展所必需的物质，对自然资源进行开发利用。 通过调查人类活动的具体过程，可以在一定程度上为植物 种质资源演化和传播提供相关线索。 人类活动对植物赖以生存的生态环境既有积极建设性影响， 也存在消极破坏的作用。
3、臭氧层破坏：
臭氧层可以说是地球的保护层，它主要围绕在地球外部离 地面20—25公里高度的地方，起到吸收太阳紫外线中对生 物有害部分UV－B（UV－B是紫外线的一段波长，为280— 315nm）的作用。 臭氧层被破坏后，吸收紫外辐射的能力减弱，将给人体健 康带来很多不利影响 ；对植物产生难以确定的影响， 破坏臭氧层的元凶主要是工业制冷剂-氟利昂
3．水分
水是植物生存的极重要因子，它通过不同的形态、量和持 续时间的变化对植物起作用。 形态：三态，即固态、液态和汽态。 量：降水量的多少和大气湿度的高低。
持续时间：指降水、干旱、淹水等的持续时间。
水分对植物的生长也有最高、最适、最低三基点 。 低于最低点，植物就会萎蔫，停止生长，甚至枯死； 高于最高点，根系缺氧，引起植物的窒息、烂根。
美国森林昆虫学家霍普金斯对物候期研究较多，尤其是物候 与美国各州冬小麦的播种、收获与发育季节的关系。霍普金 斯认为，植物的阶段发育是受当地气候的影响的，而气候 又制约于该地区所在的纬度、海陆关系与地形等因素。他 从大量的植物物候材料中总结出如下的结论：假如其他因素 不变动，在北美洲温带内，每向北移动纬度一度，或是向东 移动经度五度，或是上升400英尺，植物的阶段发育在春天 和初夏将各延期4天。这就是所谓霍普金斯物候定律。这个 所谓物候定律并没有考虑到物候的古今差异。
三、土壤因子的影响分析 土壤肥力是土壤物理、化学、生物等性质的综合反映.。 提高土壤的肥力，就必须使土壤同时具有良好的物理性质(土 壤质地、结构、容量、孔隙度)、化学性质(土壤酸度、有 机质、矿质元素)和生物性质(土壤中的动物、植物、微生 物) 。
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1、定性观察和种质分类 2、定量观测和数量分类 聚类分析、主成分分析、因 子分析、判别分析等 例子： 张鲁刚——甜瓜 曲竹蓉——番茄 李耀华——豇豆
2.2
染色体标记 染色体是遗传物质的载体,是基因的携带着。染色体多 样性主要是包括染色体数目和结构变异两个方面,主要表 现在染色体核型(染色体数目、大小、随体、着丝点位置 等)及带型C带、G带、N带等。研究表明,任何生物的群体 中都存在着或大或小的染色体变异,这些变异在进化中起 着十分重要的作用(Stebbins,1950;Merrell,1981)。染色 体结构变异如缺失、易位,非整倍体如缺体、单体、三体 等都各有其特定的细胞学特征,都可作为一种细胞标记。 染色体水平上的多样性还体现在染色体的形态、缢痕和随 体等核型特征上。这些特征的变异使种内出现细胞水平上 的多样性,随之细胞原位杂交技术的应用丰富了染色体水 平上的遗传多样性。
染色体数目的变异 染色体结构变异 异染色质带的显现 随体的变异 染色体间的杂合性 核型的变异
生化标记有两个优点:一是表现中性,对植物经济性状无不良影响;二 是受环境影响小,直接反映基因产物差异。近年同工酶在农作物进行分类 或多样性分析中应用较多。
1981年Kahler和Allard通过研究世界各地的1 358个栽培大麦和148个 野生大麦样品的4个酯酶位点的变异,支持了栽培大麦来源于野生大麦的 假说,并发现了大麦的遗传多样性中心。
样性,同样也离不开不同物种所具有的遗传多样性[1]。广 义的遗传多样性是指地球上所有生物所携带的遗传信息的 总和,但通常所说的遗传多样性是指种内不同种群之间或 一个种群内不同的个体的遗传变异。
通常,遗传多样性最直接的表现形式就是遗传变异水平的 高低。然而,对任何一个物种来说,个体的生命很短暂,有个体 构成的种群或种群系统(宗、亚种、种)才在时间上连续不断, 才是进化的基本单位。这些种群或种群系统在自然界中有其 特定的分布格局,故遗传多样性不仅包括变异水平的高低,也 包括变异的分布格局,即种群的遗传结构。对大范围连续分 布的异交植物来说,种群之间的遗传变异明显增加。 对以无性繁殖为主的植物来说,每个无性系每个无性系集 群在大部分位点上是纯和的,形态变异也很小,但是不同的无 性系集群间有很大的差异,因为遗传变异分布于无性集群之 间。由此可见,种群遗传结构上的差异是遗传多样性的重要 体现,一个物种的进化潜力和抵御不良环境的能力既取决于 种内遗传变异的大小,也有赖于种群的遗传结构。
孙传清等(2000)对普通野生稻和亚洲栽培稻遗传多样 性进行了研究，2001年又对122份野生稻和75份栽培稻在 44个RFLP位点的多样性进行研究,检测水稻核心种质的遗 传多样性。
Donis和Keeler等在1987年构建了人的第一张RFLP 图谱。到现在,如小麦、玉米、水稻、番茄、莴苣、辣椒、 马铃薯等20多种作物都已构建了RFLP图。 RFLP标记特点突出,共显性,不受环境和发育阶段的影 响,能够提供单个位点上的较完整的资料,揭示基因组各部 分多种类型变异的潜力。但对DNA样品的含量和纯度都比 较高,克隆可表现基因组多态性的探针较为困难,放射物质 的使用安全也是其限制因素。
2.4.3 AFLP
AFLP是扩增片段长度多态性的简称,是一种利用PCR技术检测DNA多 态性的方法,是1994年由Zabeau和Vos等发明的一项技术。AFLP设计了人 工合成的限制性内切酶通用接头,以及可以序列配对的专用引物,对不同材 料DNA酶切片段存在的差异进行选择性扩增。 美国康耐尔大学的Blair利用此技术评价54份水稻品种的遗传多样性,研 究其系统发育和分类,并与同工酶生化标记及RFLP标记比较,发现不仅其 结论一致,而且AFLP对于研究水稻品种的遗传变异和构建基因组图谱更 为理想。 陈亮等研究发现,AFLP标记在检测亚种内不同生态型和不同品种间的差 异方面,要优于RFLP标记。
同工酶是基因表达的产物,而非基因本身,并且其分 析的位点有限,只有编码可溶性酶的基因能被分析,只能 在产物易于提取和能在凝胶上电泳检测的基础上选择。 所以它的局限性也是显而易见的。此外,由于酶的稳定 性比较差,为保持酶的活力,其贮存和运输可能会是很大 的难题。
分子标记 生物个体之间DNA结构差异性的认识始于1980年, 以此为标记的分子标记技术的研究伴随着分子生物学技 术的发展而迅速成长。分分子标记是指以DNA多态性为 基础的遗传标记。它所检测的是植物基因组DNA水平的 差异,被广泛应用于遗传多样性分析、作物遗传育种、基 因组图谱、基因定位等方面。 2.4.1 RFLP RFLP是DNA限制性片段长度多态性的简称。美国人 otstein于1980年首先提出利用RFLP作为标记构建遗传 图谱,因而RFLP是研究最早的分子标记技术。其基本原 理是利用限制性内切酶酶切不同个体基因组DNA后,与同 位素或非同位素标记的探针杂交,从而显示与探针同源顺 序的酶切片段在长度上的差异。 2.4
Akagi等(1996)利用高度多态的17个微卫星标记,成功地 分析了59个亲缘关系极近的粳稻品种。朱作峰等(2001)用 SSR标记对水稻品种进行了分类研究后(2002)又用30对SSR 引物对栽培稻和野生稻进行了比较分析,发现SSR可以较好 的进行水稻分类,鉴定水稻间的亲缘关系。 何凤华等(2003)通过238个微卫星对水稻的研究表明,微 卫星标记多态性较高,用来进行品种分类和遗传多样性研究 是非常有效的。 植物基因组一般含有50%以上的重复序列。重复序列其在 染色体上的分布,可分为散步重复序列和串联重复序列。按 照重复单位的大小又可以将串联重复序列分为卫星序列 (Satellite)、小卫星序列(Microsatellite)、微卫星序列 (SSRs)3种。微卫星DNA标记技术是DNA指纹技术中极具潜力 的分子标记,是目前最为先进的遗传标记之一。
（一）种质创新的内涵
（二）蔬菜种质的创新应用
一、中国蔬菜作物的多样性
（一）蔬菜的起源中心 （二）蔬菜作物的遗传多样性
随着遗传多样性的不断丢失,种质资源重要性认识的加深,对种质
资源的保护越来越受到重视,世界各国也相继建立了不少的作物种
质资源库。通过对资源的广泛征集和不断累积交换,种质资源库变 得越来越大,据不完全统计,在世界范围内作物种质资源收集品己多
达450万份
异也得到相应增加,因为信息的不全资源库往往含有相当数量遗传 上冗余甚至重复的材料,因此反而增加了管理负担,如种质材料的繁
殖、遗传亲缘关系的鉴定、遗传多样性的评价及利用。
遗传多样性作为生物多样性的重要组成部分,是生态 系统多样性和物种多样性的基础一方面,任何物种都具有 其独特的基因库和遗传组织形式,物种的多样性也就显示 了基因的多样性;另一方面,物种是构成生物群落进而组成 生态系统的基本单元,生态系统的多样性离不开物种的多
2.3
生化标记 Market和Moller(1959)报发现了乳酸脱氢酶在不同组
织、个体以及不同种内有不同的存在形式,结合前人的研 究提出了同工酶(Isoenzymes)的概念。生化标记主要是指 利用同工酶和贮藏蛋白等生化物质进行品种间亲缘关系的 分析和纯度的鉴定。分析方法是从植物组织的蛋白粗提物 中通过电泳和组织化学染色法将酶的多种形式转变成酶谱 带型,是鉴定外源DNA和研究物种起源进化的有效工具。
2.4.2
RAPD
即随机扩增多态性DNA,是利用随机引物对基因组DNA 进行PCR扩增而产生的多态性DNA片段[29]。RAPD技术 是Welsh和美国杜邦公司的Williams两个研究小组在 1990年同时提出的。1985年美国Getus公司的 K.B.Mullis等发明了一种特异性的DNA体外扩增技术,将 这一技术称为Polymease Chain Reaction,简称PCR,即 聚合酶链式反应。
随机扩增DNA多态性就是建立在PCR的基础上,是利用 一个随机序列的寡核苷酸作引物,通常为10个核苷酸,以基因 组DNA作为模板进行PCR扩增,产生不连续的DNA产物,经 琼脂糖凝胶电泳分离后,经EB染色或放射自显影,用以检测 DNA序列的多态性。 Parminder等(1995)利用RAPD技术对水稻的种质资 源的多样性进行了分析,结果表明水稻具有丰富的多样性。 唐梅等(2002)通过RAPD技术对我国育种和生产上广 泛使用的15个水稻亲本进行分析,认为RAPD分子标记在水 稻亲缘关系分析中是有效的。 RAPD作为分子标记,技术简单,检测速度快,只需少量 DNA样品,不依赖种属特异性和基因组结构;但因是显性标 记，不能鉴别杂合子和纯合子,并存有共迁移问题,所以实验 的稳定性和重复性差(黎裕,1999). 。
尽管此方法操作较复杂,费用昂贵,实验耗资大,但又同时具备了RAPD的快 速高效、RFLP稳定可靠重复性好的特点,以及其丰富的带纹能提供较多 的DNA信息,仍被越来越多的研究着所采用]。
2.4.4
SSR
微卫星又称简单序列重复)。是基因组中简单串联重 复的序列由于重复的次数不同而产生的多态性。SSR标 记数量丰富,覆盖了整个基因组,能揭示较高的多态性; 多的等位基因提供了高的信息量;是一种共显性的遗传 标记，符合孟德尔式的分离和遗传;每个位点由设计的 引物顺序决定,便于引物的开发。因而目前该技术广泛 用于遗传图谱的构建(Davila J A,1999)、目标基因的 定位(Borner A,2000)、指纹图谱(Lelly T,1998)的绘 制等研究中。微卫星标记由于揭示的多态性水平高,非 常适宜进行遗传多样性分析。
（二）遗传多样性的指标和检测技术
形态学水平 染色体水平 生化（蛋白质）水平 分子（DNA）水平
2.1 形态标记
形态标记：括植物的外部特征特性，如植物的株高、 穗长、粒色、千粒重等。从广义上讲形态标记也包括与色 素、生殖生理特性、抗病抗虫性等有关的标记。由于表型 和基因型之间存在着基因表达、调控、个体发育等复杂的 中间环节,根据表型差异来反映基因型上的差异就成为用 形态学方法检测遗传多样性的关键所在。其研究方法是最 直接、简便的。 利用该研究方法结合野外调查、标本采集、移栽和子 代测定等手段,采用严密的数量遗传学方法就可以在短期 内对所研究的物种遗传变异水平有一个基本的认识。其缺 点是数量较少,遗传表达有时不太稳定,易受环境条件及基 因显隐性的影响,我们所能准确分析的基因位点都太少,因 而不能客观地估计遗传变异性。因此还需要进行更深层次 的研究,并比较、验证。