第9章 种质资源

三叶草
(6)埃塞俄比亚起源中心
豇豆、西瓜、芫荽、黄秋葵、埃塞俄比亚巴蕉、 咖啡、油棕等。
(7)中美起源中心
• 包括墨西哥南部及中美洲起源中心。 • 菜豆、刀豆、番茄、辣椒、南瓜、仙人掌、龙舌 兰、虎皮兰、凤梨等。
(8)南美起源中心
• 包括秘鲁、厄瓜多尔、玻利维亚 • 马铃薯、番茄、辣椒、南瓜、番石榴等。
第九章 园林植物种质资源
本章重点
• 我国园林植物种质资源的概况 • 种质资源分类 • 种质资源的收集、保存、创新和利用
第一节 种质资源的概念与分类
一、种质资源的有关概念
1、种质（germplasm）指决定生物遗传性状，并将其
遗传信息从亲代传给子代的遗传物质的总称。 2、种质资源（germplasm resources）是把一切具 有一定种质或基因的生物类型统称为种质资源， 既携带种质的载体。 可以是群体、个体，也可以是器官、组织、细胞 、个别染色体乃至 DNA 片断。
三、种质资源收集
（一）种质资源收集原则： ①根据收集的目的和要求、单位的具体条件和任 务，确定收集的对象，包括类别和数量。 ②收集范围由近及远，根据需要先后进行。 ③种苗的收集应遵照种苗调拨制度的规定，注意检 疫。 ④收集工作应细致周到、清楚无误，做好登记核对 ，尽量避免材料的重复和遗漏。
（二 ）种质资源收集的方法
4、人工创造的种质资源
• 人工创造的种质资源包括人工诱变产生的突变体 、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。具 有比自然资源更新更为丰富的遗传性状。
（二）按亲缘关系分类
1、初级基因库 • 库内的各资源间能杂交，正常结实，无生殖隔离，杂交不 实或杂种不育。 2、次级基因库 此类资源间的基因转移是可能的，但存在一定的生殖隔离 ，杂交不实或杂种不育，必须借助特殊手段才能实现基因 转移。 3、三级基因库 亲缘关系更远的类型。彼此间杂交不实，杂种不育现象更 明显，基因转移困难。
二、利用与创新
• 经过鉴定，具有优良性状的种质材料，可直接从 中选出优良个体培育成新品种。也可作为亲本， 通过杂交、人工诱变及其他育种手段创造出新的 种质资源，为育种提供丰富的材料。并从其后代 中选出优良变异个体培育成新品种。 • 种质资源的利用方式：引种栽培；驯化栽培；作 为育种材料进行种质转育（杂交、回交、系统育 种等）；种质资源的创新（诱变育种、基因工程 等）等。
3、野生种质资源
• 包括栽培植物的近缘野生种和有潜在利用价值的 植物野生种。这些种质材料是在自然条件下经长 期适应进化和自然选择形成的，此资源是指未经 人们栽培的自然界野生的花卉观赏植物，在局部 地区内栽培的品种，还包括那些过时的或零星分 布的品种。 • 它是长期自然选择的结果，具有高度的适应性和 抗逆性，或者具有栽培植物所欠缺的某些重要特 性。一些在目前看来还不特别重要的某些潜在有 利性状。
• 具体方法： 1、选择材料 2、材料的预处理 3、降温 4、化冻及生活力测定 ①再培养法 ②二醋酸酯荧光素染色法 ③TTC法（氯化三苯四氮唑还原法）
第五节 种质资源的研究、评价、 利用与创新
一、研究与评价
①分类学性状的研究。 • 植物学性状鉴定 描述每份材料的植物学性状，一般有茎 、叶、花、果实、种子的形态特征，如上述器官的形状、 大小、颜色、有无刺或茸毛等。侧重鉴定花和果实的性状 ，因为这些性状是重要的植物分类依据。 ②生物学特性的研究。包括在自然环境成人工控制环境中， 测定种质的生长发育习性、物候期和环境因子，通过分析 二者之间的关系，了解种质材料的生长发育规律。 观赏特性的研究。 ④抗性与适应能力的研究。 ⑤分子生物学研究
刚竹
(2)印度起源中心 薯蓣、落葵、海芋、姜黄、柠檬、柑橘、酸橙、 枸橼、余甘子、山柰、椰子、植香、印度橡皮树 、散沫花、虎尾兰等。
印度橡皮树
(3)中亚起源中心
(包括印度西北部、克什米尔、阿富汗、塔吉克和乌 兹别克)： • 豌豆、蚕豆、胡萝卜、芜菁、洋葱、蒜、菠菜、 芫荽、洋梨、扁桃、枣、葡萄、苹果、胡桃、阿 月浑子、杏、樱李、樱桃类等。
二、种质资源工作的概况和意义
（一）种质资源工作概况 1.我国“世界园林之母”，种质资源丰富。 拥有的种数占世界总种数的比重大多在60%～70% 。 中国特有的种类：银杏，金钱松、银杉，杉科的 水杉、水松，木兰科的观光木、鹅掌楸、玉兰， 蓝果树科的珙桐，以及梅花、桂花、菊花、翠菊 荷花、牡丹、紫斑牡丹、黄牡丹、月季、巨花蔷 薇等闻名世界。 特殊优异的栽培类型和品种：黄花凤仙、黄香梅 、红木、红花含笑等。
一、栽培植物起源中心
（一）瓦维洛夫的作物起源中心学说 1、学说要点： ①世界上某些地区集中表现有一些栽培植物的变异。 ②有些栽培植物起源于几个地区，即有几个起源中心。 ③栽培植物起源中心集中蕴藏着栽培植物的种和品种。 ④绝大部分栽培植物发源于古文明国家。 ⑤栽培植物有品种多样性的地理分布规律。
2、八大起源中心 （1）中国起源中心 中国水仙、芍药、牡丹、菊花、桃、杏、梅、华 李、华樱、华栗、贴梗海棠、榆叶梅、木瓜、银 杏、枇把、杨梅、腊梅、苏铁、樟、杜仲、桃金 娘、山茶、刚竹、青篱竹等。
梅花
（三）组织培养保存法
（四）种子保存法
种子有两类： • 一类为“正常型种子”，绝大多数植物种子属于 这一类，要求低温干燥的条件下保存； • 另一类称“顽拗型”(recalcitrant)种子，如核 桃、栗、榛、香榧等，当种子含水量降低到12％ ～31％（因种类而异）生活力即下降，不能在低 温干燥条件下贮藏，其保存方法尚未真正解决。 一般贮藏温度为5～20℃。
2、外地种质资源
• 指由国内不同气候区域或由国外引进的植物品种 和类型。它们反映了各自原产地区的生态和栽培 特点，具有多种多样的生物学、经济学上遗传性 状，其中有些是本地种质资源所欠缺的，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。 • 在育种上有时还特意选用产地距离远的品种或类 型为杂交亲本，以创造遗传基础丰富的新类型。 也可直接对外地种质资源进行引种、驯化。但是 外地种质资源对本地区的自然和栽培条件的适应 能力较差。
1.直接收集 2.交换、购买（征集）
四、种质资源的保存
（一）自然保存法
• 也叫就地保存。就是种质资源在原来所处的生态 环境中，不经迁移，采取措施加以保护。如划定 自然保护区、国家公园、人工圈护稀有的良种单 株及历史上遗留下来的古树名木。稀有种、濒危 种一般也应用此法。至1991年我国已建各种类型 保护区 707处，面积达5000hm2，约占国土总面积 的5.5％，如阿尔金山、太白山、西双版纳、卧龙 、鼎湖山、梵净山等自然保护区。
(二）种质资源的重要性
1、种质资源是开展育种工作的物质基础 2、种质资源是不断发展新观赏植物的主要来源 3、适应生产发展，需要发掘更多的种质资源
（三）保护种质资源的迫切性
1、植物种质资源的多样性面临着严重危机
2、种质资源多样性的流失
3、抢救种质资源刻不容缓
第二节 栽培植物起源中心与
园林植物品种来源
（五）基因文库保存
• 基因文库保存是利用DNA重组技术，将种质材料的 总DNA或染色体所有片段随机连接到载体上(如质 粒、黏性质粒、病毒)，然后转移到寄主细胞(如 大肠杆菌，农杆菌)中，通过细胞增殖，构成各个 DNA片段的克隆系。在超低温下保持各繁殖系生命 ，即可保存该种质的DNA。
（六）超低温种质保存法
3、园林植物种质资源：指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
代的园林植物资源的总和，包括野生种、半野生
种和各种栽培类型。
源自文库
雪松
华北落叶松
油松
4、其他有关概念
（1）绝灭种（extinct species）：在目前的自然分布范围 内，这种植物个体已找不到的种群。 （2）濒危种：先前在它的整个分布区或某个分布区，是一个 重要组成部分，但目前已处于有绝灭危险的境地。 （3）渐危种：某些植物由于人为或自然的原因，可预见它在 整个分布区或某个分布区的重要位置会发生变化，很可能 成为濒危种类。 （4）稀有种：特有的单种科、单种属或少种属的代表植物， 它们在自己的分布区数量少，有的种类可能群居在一起， 有的则零星分布，但未处于灭绝的境地。
• 20世纪以来，种质资源搜集已成为一项重要事业 。许多国家成立专门机构，组织专业队伍，到种 质资源丰富的地区系统搜集种质材料，为植物育 种和生产积累了物质基础。 • 美国农业部设立引种办公室，1897-～1970年，共 派出考察队150次，从世界各地引进了大量种质资 源，奠定了美国种植业的基础。俄罗斯的瓦维洛 夫及其同事在20世纪20年代和30年代进行了200次 考察，到达60多个国家，搜集约15万份材料。
二、 种质资源的考察
1 、种质资源考察前的准备 （1）组织准备。 （2）收集资料。 2 考察方法与步骤 （1）选择考察地点与路线。 （2）实地调查记录。 （3）资料的整理与总结。
3、考察的主要内容
（1）考察的对象。 考察对象主要是品种资源的复查，野生花卉种质 资源的调查，种类、品种、代表植株的调查。 （2）调查的主要内容。 一般是来源、栽培历史、分布特点、生产反应等 。生物学特性包括生长开花习性、物候期、抗性 等；形态特征包括植株、茎、叶、花、果实、种 子等；观赏与经济性状主要是产量、品质、用途 等。
西双版纳
西双版纳
（二）种植保存法
• 种植保存是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。 • 例如：武汉梅花研究中心1993年建成了中国梅花 品种资源圃。中国和世界各地许多植物园、树木 园、观赏植物资源圃、果树种质资源圃、药用植 物资源圃等，也是种质保存的重要场所。
番石榴
3、我国园林植物种质资源
（1）特点 种类繁多、变异丰富 分布集中 特点突出、遗传性好
银杏
• 有些植物种类还具有特殊的抗逆性，是园林植物 育种的珍稀原始材料和关键亲本。
大黄牡丹
紫斑牡丹
腊梅
山茶
第三节 种质资源工作的主要内容
一、种质资源的分类
（一）根据来源 1、本地种质资源 在当地的自然和栽培条件下，经长期的栽培与选 育而得到的植物品种和类型。它是选育新品种时 最主要、最基本的原始材料。具有取材方便，对 当地自然、栽培条件有高度适应性和抗逆性等方 面的优点，也具有遗传性较保守，对不同环境适 应范围窄的缺点。
(4)近东起源中心
包括小亚细亚、伊朗、外高加索 莴苣、韭葱、甜瓜、南瓜、胡萝卜、甘蓝、无花 果、石榴、葡萄、洋梨、榅悖、胡桃、扁桃、欧 洲甜樱桃、欧榛、月桂、罂粟、番红花等。
(5)地中海起源中心
• 豌豆、蚕豆、甘兰、芹菜、茴香、大蒜、洋葱、 大黄、萝卜、美国防风、黑芥、白芥、甜菜、荆 豆、麝香草、薰衣草、油橄榄、月桂、突厥蔷薇 、羽扇豆、三叶草等。