园艺植物育种学第一章(下)教案

第三节种质资源的工作内容种质资源的工作内容包括搜集、保存、鉴定、创新和利用。

在相当长的时期内我国植物种资源研究工作重点仍将是“广泛收集、妥善保存、深入研究、积极创新、充分利用”。

一．种质资源的搜集为了很好地保存和利用自然界生物的多样性，丰富和充实育种工作和生物学研究的物质基础，种质资源工作的首要环节和迫切任务是广泛发掘和搜集种质资源并很好地予以保存。

搜集栽培植物的地方品种、育成品种、近缘野生种、创新种质及有关野生植物资源是植物遗传育种的基础工作。

（一）种质资源考察的范围一般在作物起源中心、栽培中心和遗传育种中心进行。

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，重点要访问农户，了解品种的演变历史以及品种的经济性状和抗不良环境的特性。

在作物遗传育种中心地区有较丰富的种质材料，主要搜集育成的优良品种、品系及特殊的遗传材料，重点要进行田间评选，了解品种的系谱和特征。

（二）种质资源搜集的层次种质资源搜集是整个种质资源工作的首要环节。

搜集的重点困搜集者承担的任务和目的而异。

就中国目前园艺植物种质资源工作的现状，大体上有三个不同的层次。

1．国家级资源工作机构国家级资源工作机构主要包括中国农业科学院、中国林业科学院所属果树研究所、蔬菜花卉研究所、作物品种资源研究所以及分设在各地的全国性直属各类自然保护区和作物资源圃。

国家级机构种质资源搜集的主要任务是从国内农林业资源的战略高度及农林应用或基础研究的需要出发，全面搜集和长期保存国内外重要的种质资源，包括有特殊种质的作物原生种、近缘野生及半野生种。

国家级单位除本身研究和征集、保存任务外，还要面向全国，负责向地方级资源及育种单位提供外地及外国的种质资源。

2．省级资源工作机构目前国内多数省级农业科学院或研究所都陆续建立起品种资源室，主要负责省内种质资源的搜集和保存工作，向省内外提供资源服务。

同时，也负责向国家级资源工作单位提供本省重要的种质资源。

3．育种单位级育种单位根据本单位承担的育种任务，搜集与育种对象、目标有关的种质资源。

由于育种单位人力、物力的限制，其搜集工作主要为本单位育种服务，因此，搜集工作的重点常随不同时期育种任务而变化，搜集到的种质资源保存时间较短。

育种单位可根据需要向国家或省级资源工作单位查询或征集必要的种质材料。

另一方面也有责任把自己征集或创新的种质提供国家或省级资源单位长期保存，不断丰富国家种质资源宝库。

（三）种质资源搜集的原则1、全面性搜集时必须经过广泛的调查研究，有计划、有步骤、分期、分批地进行。

搜集种质资源材料的种类要齐全，尤其是地方品种和野生种，它们往往是类型很多的群体。

考察时注意仔细观察，将观察到的园艺植物种质材料都采集到。

只有这样，收集品才能真正反映种质资源的完整性。

特殊种质由于稀少，往往容易遗漏，一些利用价值尚不明确的材料可能是珍贵种质，这些种质材料在收集时不可遗漏。

每份种质材料收集、种子或繁殖材料的数量，应根据任务和园艺植物种类而定，通常一份种子收集品要求有200－2500粒不等。

2、完整性搜集的种质资源标本要求完整，特别是园艺植物的花和果实，它们是植物学分类的重要依据。

采集果树和木本观赏植物标本时，由于植株外形较大，不能采集完整植株，只采集完整的带花和果实的枝条即可。

对于雌雄异株的植物，雌株和雄株分别采集。

先开花后长叶的植物，要分两次采集标本。

3、代表性（典型性）采集的每个标本、种子或无性繁殖材料，应来自群体植株，这样才能代表该种质资源的特征特性。

要尽可能保持所收集的每份材料内充分表现该种质资源的遗传变异度。

同时应注意避免非遗传变异因素的干扰。

采集的种子或无性繁殖材料，应是正常发育，且充分成熟的。

4、多样性搜集的范围应该由近及远，逐步搜集到一切有价值、能直接用于生产以及特殊的遗传种质，如突变体、育种系、纯系、远缘杂交的中间类型和有利用价值的野生种，尽可能保存生物的多样性。

5、高质量种苗的搜集应该遵照种苗调拨制度的规定，注意检疫，并做好登记、核对，尽量避免材料的重复和遗漏。

材料要求可靠、典型、质量高。

无论是种子、枝条、花粉或植物组织都必须具有正常的生活力，有利于繁殖和保存。

（四）种质资源搜集的方法1、种质资源搜集的程序首先应做好考查前的准备工作。

通过查阅已有种质资料和有关信息，制定出考察计划。

二是在实际考察中做好调查和观察记载，三是当实地考察告一段落时，应及时对种质材料进行分类、登记、并整理调查记录，修正考察计划和实施方案。

发现遗漏应及时补充。

对于搜集到的种质材料，特别是引进国外的种质资源，必须进行植物检疫，严防在引入种质材料是带入检疫现象。

2、种质资源搜集方法收集种质资源的方法有三种，即直接考察收集、征集、交换和转引。

（1）直接考察收集：是指到野外实地考察收集，多用于收集野生近缘种、原始栽培类型与地方品种。

直接考察收集是获取种质资源的最基本的途径，主要途径就是有计划地组织到国内外进行考察、采集。

除到作物起源中心和各种作物野生近缘种众多的地区去考察采集外，还可到本国不同生态地区考察收集。

考察规模根据目的和任务来确定。

考察中，要访问当地有经验的科技人员和农民，了解考察对象的类型、品种及近缘野生植物，栽培和食用历史及利用方法、分布地区以及产地的气候、地理等生态条件。

然后观察调查植株及其产品器官和生殖器官的生长习性、形态特征、主要特征及栽培要点，搜集种子等繁殖材料，必要时对调查对象进行摄影并制成实物标本。

对于搜集到的种质材料，特别是引进国外的种质资源，必须进行植物检疫，严防在引入种质材料时带入检疫对象。

为了尽可能全面地搜集到客观存在的遗传多样性类型，在考察路线的选择上要注意：①作物本身表现不同的地方，如熟期早晚、抗病虫害程度等。

②地理生态环境不同的地方，如地形、地势和气候、土壤类型等。

③农业技术条件不同的地方，如灌溉、施肥、耕作、栽培与收获、脱粒方面的习惯不同。

④社会条件，如务农和游牧等不同。

采集取样应以保证获得最大的多样性为原则。

地方品种、野生种、近缘野生种比较混杂的群体，搜集的各种种质材料可多一些。

对所获得的种质材料应妥为保管，以保持高度生活力。

为了能充分代表收集地的遗传变异性，收集的资源样本要求有一定的群体。

关于采集的数量，有专家建议“每点从50-100株上采集50粒种子”。

异花授粉植物即使只有2-3株也能得到多样性后代，而自交率高的种类则应注意从较多的植株上采集种子。

如自交草本植物至少要从50株上采取100粒种子；而异交的草本植物至少要从200—300株上各取几粒种子。

收集的样本应包括植株、种子和无性繁殖器官。

采集样本时，必须详细记录品种或类型名称，产地的自然、耕作、栽培条件，样本的来源(如荒野、农田、农村庭院、乡镇集市等)，主要形态特征、生物学特性和经济性状、群众反映及采集的地点、时间等。

（2）征集：是指通过通讯方式向外地或外国有偿或无偿索求所需要的种质资源；征集是获取种质资源花费最少、见效最快的途径。

征集工作应有专人负责，做好验收、保存、繁殖等一系列工作。

征集种质资源首先要有一个明确的计划，如征集的种类、数量和有关资料，拟征集的地区和单位等。

目前主要作物的种质资源已不同程度地被各级资源机构或育种单位征集和保存起来，征集工作常常从这里开始。

育成品种以向育种单位征集更为可靠，且便于弄清它们的系谱来源及收集系统资料。

搜集时期一般为种质繁殖的适宜时间。

20世纪50年代中期开始，我国陆续进行了几次大规模的品种征集。

由于采取了各种方式搜集种质资源，到2000年，中国农业科学院国家种质库中保存的主要作物种质资源总数已逾30万份。

（3）交换和转引：是指育种工作者彼此互通各自所需的种质资源；转引一般指通过第三者获取所需要的种质资源，如我国小麦T 型不育系就是通过转引方式获得的。

交换和转引时应做好记录工作，主要包括种质资源的来源、名称、主要经济性状、生育期、抗性等。

同时，要注意进行检疫，特别是引自国外的种质资源，必须进行植物检疫，严防在引入种质资源时带入检疫对象。

从国外引入的种质材料，试种表现优良的，在入库保存的同时，可直接在生产推广应用。

引入的优良品种和具有珍贵性状的材料，都可作为育种的原始材料（如作为杂交亲本），提供间接利用。

通过不断地引入世界各地的园艺植物种质资源，使本国的园艺植物多样性日趋丰富，为促进本国园艺的发展提供最基本且最重要的物质资料。

由于国情不同，各国收集种质资源的途径和着重点也有异。

资源丰富的国家多注重本国种质资源收集，资源贫乏的国家多注重外国种质资源征集、交换与转引。

美国原产的作物种质资源很少，所以从一开始就把国外引种作为主要途径。

我国的作物种质资源十分丰富，所以，目前和今后相当一段时间内，主要着重于收集本国的种质资源，同时也注意发展对外的种质交换，加强国外引种。

（五）种质资源管理收集到的种质资源，应及时整理。

必须按照植物学分类地位和生态类型、产地或用途等进行归类整理，减少重复，建立档案，同时对收集材的亲缘关系、适应性和基本的生育特性有概括的认识和了解，为保存和今后应用提供依据。

（1）初步整理：参照原始记录等资料，将搜集到的作物种子、苗木、无性繁殖体等原始样本对照现场记录，进行初步整理、分类、核实。

将同种异名者合并，以减少重复；将同名异种者予以订正，给以科学的登记和编号。

(2)观察鉴定：初步整理的种质材料须在田间种植2－3年，进行系统鉴定，以对同名异物材料和异名同物材料作出判别，淘汰重复材料，并进一步全面了解种质材料形态特征、生物学特性。

对保留材料给与永久编号。

如美国，自国外引进的种子材料，由植物引种办公室负责登记，统一编为P．L号(plantintroduction)。

中国农科院国家种质库对种质资源的编号办法如下：①将作物划分成若干大小类。

工代表农作物，Ⅱ代表蔬菜；Ⅲ代表绿肥、牧草；Ⅳ代表园林、花卉。

②各大类作物又分成若干类。

1代表禾谷类作物；2代表豆类作物；3代表纤维作物；4代表油料作物；5代表烟草作物；6代表糖料作物。

③具体作物编号。

lA代表水稻；1B代表小麦；IC 代表黑麦；2A代表大豆等。

④品种编号。

lA00001代表水稻某个品种；lB0006代表小麦某个品种；lC00001代表黑麦某个品种等。

(3)材料整理：对经过观察鉴定所得资料以及各种调查资料进行整理，建立种质档案，形成检索卡片，建成种质资源数据库，并将种质资源的信息编辑成种质资源目录出版，供随时检索、查阅和交流，便于种质资源利用。

此外，还要进行简单的分类，确定每份材料所属的植物分类学地位和生态类型，以便对收集材料的亲缘关系、适应性和基本的生育特性有个概括的认识和了解，为保存和做进一步研究提供依据。

二、种质资源的保存种质资源的保存是指利用天然或人工创造的适宜环境贮存种质以及基因载体，防止资源流失，使其保持生活力、遗传变异度和适当的数量，便于研究利用。