种质资源
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§3 种质资源重点:种质资源的概念,种质资源的重要性、保存、研究、创新与利用。
难点:各类种质资源的特点。
要求:了解作物起源学说的形成、发展和主要内容,明确种质资源的工作内容,掌握种质资源的概念、类别和利用。
§3.1 种质资源的重要性§3.2 作物起源中心学说及其发展§3.3 作物种质资源的类别及利用价值§3.4 种质资源工作的内容§3.1 种质资源的重要性3.1.1 种质资源的概念用以培育新品种的原材料,过去称为育种的原始材料。
在中国20 世纪60 年代初改称为品种资源。
现代育种所利用的现有品种材料和近缘野生植物,主要是利用其内部的遗传物质或种质,所以现在国际上大都采用种质资源这一名词。
在遗传育种领域内,把一切具有一定种质或基因的生物类型总称为资源(germplasm rmuce)。
包括品种、类型、近缘种和野生种的植株、种子、无性繁殖器宫、花粉甚至单个细胞,只要具有种质并能繁殖的生物体,都能归入种质资源之内。
又因为现代的遗传育种研究不但利用现有的种质资源,而且要进行染色体工程、基因工程,所以,遗传学上也常称种质资源为遗传资源(genetic remurees)。
说到底,遗传、育种研究上主要利用的是生物体中的部分基因,甚至是个别基因,所以又称为基因资源(gene resources)。
把蕴藏有形形色色基因资源等各种材料, 概称为基因库或基因银行。
种质资源是在漫长的历史过程中, 由自然演化和人工创造而形成的一种重要的自然资源, 它积累了由于自然和人工引起的极其丰富的遗传变异,即蕴藏着各种性状的遗传基因。
是人类用以选育新品种和发展农业生产的物质基础, 也是进行生物学研究的重要材料, 是极其宝贵的自然财富。
3.1.2 品种资源在作物育种工作中的重要性1. 品种资源是作物育种工作的物质基础作物育种成效的大小, 很大程度上决定于掌握种质资源的数量多少和对其性状表现及遗传规律的研究深度。
种质资源的保存方法
种质资源的保存方法有以下几种:
1. 冷冻保存:将种子、胚胎、胚乳、芽等种质资源放入低温环境中进行保存,常见的冷冻保存方法包括液氮冷冻、超低温冷冻等。
2. 冷谷保存:将种质资源放入干燥的低温环境中保存,例如在干燥剂中保存。
3. 真空保存:将种质资源放入真空中进行保存,可以减少氧气的作用,减缓种质资源的老化和分解。
4. 无菌保存:将种质资源置于无菌条件下进行保存,防止微生物的污染和传播。
5. 酶处理保存:通过添加酶来保护种质资源,例如添加抗氧化酶来延缓氧化反应,添加脱水酶来抑制水分的作用等。
6. 组织培养保存:将种质资源进行组织培养,使其在人工培养基上生长和繁殖,以便长期保存。
7. 动物胚胎冻存:将种质资源保存在胚胎的形态中,通过冷冻来延长胚胎的存活时间,从而保存种质资源。
以上是常见的种质资源保存方法,不同的种质资源和保存目的可以选择适合的方法进行保存。
种质资源的概念种质资源是指某一种类生物体内的遗传物质及其背景信息,包括基因、基因型、表型、染色体组成、亲缘关系等具有遗传价值的生物学信息。
它是自然界中不可再生的、珍稀的、具有较高的经济、科学和文化价值的资源。
种质资源的收集、利用和保护是生命科学、农业科技发展以及人类文明进步的必要条件。
1. 种质资源的定义种质资源是指某一群体或生物种中遗传多样性的全部或部分。
它包括自然界中的野生生物和已经人工栽培的现代农作物和动物品种,以及人工选育或基因改良后的植物或动物材料。
种质资源包括基因组、表型指标、生物学性状、遗传背景等要素。
2. 种质资源的意义种质资源对于保护生物多样性、促进农业发展、人类健康、经济发展等方面都具有非常重要的作用。
首先,它是维持生态平衡的基本物质基础,另外也可以用于开发新的药物成分、食品、动物调配等方面的创新性应用;其次,利用种质资源可以对现有品种进行改良与创新,从而提升其产量、品质等方面的性能,有效增加生产效益;最后,种质资源也可以用于文化和科学的交流和共享,推动国际合作。
3. 种质资源的保护种质资源的保护需要采取多种措施。
一是加强对自然界中的野生物种的保护,保障其生存与繁殖;二是强化人工种植、养殖作物和动物的管理与保护,防止过度开发过度利用;三是推广种质资源的利用,培养公众保护生物多样性的意识,提高种质资源的使用价值;还可以通过立法和制定政策,对种质资源进行管理和保护,确保其可持续利用和发展。
总之,种质资源是一种非常珍贵的资源,对于人类的生存和发展具有重要的意义。
我们应该加强其管理和保护,推广其利用,促进人类文明与生态平衡的和谐发展。
种质资源相关知识点总结一、种质资源的概念种质资源是生物多样性的重要组成部分,被称之为生物资源的核心。
种质资源既包括野生的天然生物资源,也包括人工繁育培育的农作物、果树、蔬菜及树种等。
种质资源的定义有多种,广义上种质资源泛指与生物体有关的一切遗传物质,狭义上指能用于植物育种和植物遗传改良的全部生物遗传物质。
二、种质资源的分类与特点1. 分类(1)按来源不同,种质资源可分为野生种质资源、栽培种质资源、品种种质资源、地理种质资源等。
(2)按形态和功能不同,种质资源可分为种子、嫩枝、幼苗、花药、花粉、受精卵、幼胚、胚乳、根、茎、叶、果实等。
2. 特点(1)遗传多样性:种质资源涵盖了各种生物的遗传成分,具有丰富的遗传多样性。
(2)适应性广泛:不同的种质资源适应不同的环境和生态条件,具有广泛的适应性和生态可塑性。
(3)耐性抗病:一些野生种质资源中富含耐病性、耐逆性等重要的抗性基因。
三、种质资源的保护与管理种质资源的保护与管理是保护生物多样性、维护生态平衡、促进可持续发展的重要基础。
要保护和管理好种质资源,需要采取一系列保护和管理措施,包括但不限于以下方面。
1. 建立健全的种质资源库:建立全国性或地区性的种质资源库,对各种生物的种质资源进行收集、整理、保存和鉴定。
2. 加强野生种质资源保护:保护自然生态系统和野生生物,禁止乱砍滥伐,保护珍贵的野生动植物。
3. 建立生物资源管理制度:建立健全的生物资源管理制度,确保生物资源的合理利用和保护。
4. 推动生物资源现状调查:加强对各类生物资源现状的调查工作,为生物资源的保护和管理提供科学依据。
四、种质资源的利用种质资源的利用是充分发挥生物资源的潜在优势,促进农业生产、改良品种、改良品质的必然要求。
种质资源的利用涉及到植物遗传资源、动物遗传资源、微生物遗传资源以及病虫害、杂草等有害生物资源等。
生物资源的利用包括如下几个方面:1. 新品种选育:利用种质资源的遗传多样性,选育具有抗逆性、高产性和抗病性的新品种。
种质资源学第一章绪论种质:又叫遗传质,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的总称,也即凡是携带遗传物质的载体都可以称为种质。
种质资源:具有种质(遗传物质)并能繁殖的生物体的统称。
遗传多样性:广义上,遗传多样性就是生物所携带遗传信息的总和;狭义上,指种内不同群体和个体间的遗传多态性的程度,或称遗传变异,分为群体、个体、染色体、基因、核苷酸五个层面。
生物多样性:指生命世界中所发现的各种有机体的数量、种类和变异性。
植物种质资源学:是研究植物分类、起源与演化、种质考察与搜集、种质保存、种质评价与鉴定以及种质利用的科学。
植物种质资源在育种上的重要性:1、植物种质资源是现代育种的物质基础2、育种上的突破性进展离不开种质资源,尤其是关键优异种质3、生物技术的发展离不开植物种质资源4、植物种质资源是生物学理论研究的重要基础材料目前,我国拥有的植物种质资源总量超过36万份,仅次于美国和俄罗斯,居世界第三。
第二章植物的起源、演化与分类原生中心也叫初生中心是指某栽培植物种或变种的原产地一般有4个标志: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。
次生中心也叫次生基因中心,是指作物由原生起源中心地向外扩散,当到一定范围时,在其边缘地区又会因作物本身的基因突变、自交和自然隔离而形成新的许多变异类型、由隐性等位基因控制的多样化地区。
也有4个特点即:①无野生祖先;②有新的特有类型,如高粱,初生中心在非洲,但是在中国形成糯质高粱,中国即为次生中心;③有大量的变异;④有大量的隐性基因。
演化:是指野生种类被驯化并逐渐演变为现代栽培植物的过程,还包括栽培植物近缘种类之间的进化关系。
传播:主要指人类利用植物种质资源的历史过程,以及它们在人类引种过程中的传播路线等。
栽培种内的演化途径:①形态型的演化②生态型演化③季节性演化④杂种型演化。
植物种质资源的传播可以归纳为以下四种。
1 文明扩张,2 商贾贸易,3 使节往来,4 民族迁徙。
第二章种质资源概述:种质资源(germplasm resources):一般是指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。
也被称为——①育种的原始材料=②品种资源;③遗传资源(genetic resources)=④基因资源(gene resources) 由于现代育种主要利用的是现有育种材料内部的遗传物质或种质,所以国际上现仍大都采用种质资源这一术语。
种质资源内涵(发展的),凡能用于作物育种的生物体都可归人种质资源之范畴。
包括地方品种、改良品种、新选育的品种、引进品种、突变体、野生种、近缘植物、人工创造的各种生物类型、无性繁殖器官、单个细胞、单个染色体、单个基因、甚至 DNA片段等。
第一节种质资源在育种上的重要性种质资源是育种的材料基础:但是国内外作物遗传资源多样性的破坏与丧失异常严重。
①1949年,我国有1万个小麦品种,到20世纪70年代仅存1 000个。
②水稻大豆品种基因的等位性变异愈来愈少,成为培育突破性品种的瓶颈。
③美国在过去100年间,玉米、西红柿、苹果的种植品种丧失程度达到80%以上。
④使得遗传基础日益狭窄,存在着遗传上的脆弱性和突发性病害的隐患。
因此,抢救和妥善保存作物遗传资源十分重要。
农业生产的每一次飞跃都离不开品种的作用,而突破性品种的培育成功往往与一新的种质资源的发现有关,例如我国杂交水稻培育成功就与矮败不育系的发现密不可分。
归纳起来,种质资源在作物育种中的作用主要表现在以下几方面:一、种质资源是现代育种的物质基础1.育种目标得以实现依赖于种质资源的多样化;2.育种工作越向高级阶段发展,种质资源的重要性就越加突出。
3.现代育种工作之所以取得显著的成就,与广泛地搜集和较深入研究、利用了优良的种质资源密不可分。
4.育种工作者拥有种质资源的数量与质量,以及对其研究的深度和广度是决定育种成效的主要条件,也是衡量其育种水平的重要标志。
5.可以综合某些特殊基因,育成新的品种。
第二章种质资源第一节种质资源工作的重要性和迫切性一、基本概念1、种质:又叫遗传质,是决定生物遗传性状(或种质),并将遗传信息从亲代传递给子代的遗传物质(的总称)。
2、种质资源:携带种质的载体。
水平:群体、个体、器官、组织、细胞(配子)、染色体、分子(基因或DNA片段)。
种质资源是培育新品种的原始材料—育种的原始材料。
二、种质资源的类别可根据其来源分为以下四类。
1、本地种质资源此资源是指在当地的自然和栽培条件下,经长期的栽培与选育得到的地方品种和当前推广的改良品种。
特点:取材方便,对当地的自然条件、栽培条件适应性好,当地人消费容易接受。
利用价值:①改良、提高,选育成适于当地的优良品种②在杂交育种中常用做亲本之一。
2、外地种质资源此资源是指由国内不同气候区域或由国外引进的植物品种和类型。
特点:①具有与本地品种不同的生物学特性和遗传性状,有些性状是本地品种所欠少的。
②有可能不太适应本地的气候、土壤条件和耕作制度。
利用价值:①直接引种用于生产②通过选择育种培育新品种③用作杂交亲本。
3、野生种质资源此资源是指未经人们栽培的自然界野生的植物。
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。
特点:经过长期自然选择生存下来,具有很强的适应性和抗逆性。
还可能具有栽培植物所不具有的特殊性状,如不育等。
利用价值:①驯化成新的栽培作物②通过杂交把优良基因、染色体(片断)转移到栽培植物中来。
4、人工创造的种质资源此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。
特点:具有比自然资源更新更为丰富的遗传性状。
这些性状是自然资源中所缺乏的,可作为进一步育种的理想的原始材料。
具有自然界所没有的种质。
利用价值:有的经过几代选育才有利用价值;有的可作为育种的好材料。
三、种质资源的重要性1、种质流失问题(1)人类的活动在一般情况下,环境与发展是协调的或相互依存,相互促进的。
随着人口的增长和活动范围的扩大,人类对资源的索取超过了环境本身有限的承受能力,使环境和发展失调,造成生态环境的破坏和生物资源的流失。
种质资源的名词解释种质资源,是指存储在各种生物体内,能够传递给后代并影响其遗传性状的物质。
它是生物多样性的基础,对于推动作物品质改良、药物研发、生态保护等领域具有重要意义。
种质资源涵盖了各种生物,包括植物、动物、微生物等,能够为人类创造无限的可能性。
种质资源丰富而多样,从植物角度来看,它包括了各种野生植物的优良品种、传统农作物的遗传资源以及各类新培育的植物品种。
这些资源有着不同的生物学特性和遗传信息,在农作物培育和种植中具有广泛的应用价值。
通过利用种质资源,人们可以培育出适应性更强、产量更高、抗逆性更强的新品种,提高农作物生产效益,增加粮食供给。
同时,种质资源还包括了许多传统农作物品种,这些品种常常具有丰富的抗病性、适应性和适口性,对于保护和传承传统农业文化具有重要意义。
动物的种质资源则主要指的是家畜和野生动物的遗传资源。
这些资源不仅包括各类畜禽的优良品种和血统纯正的养殖种群,还包括了一些濒危野生动物的遗传资源。
这些遗传资源的保护和合理利用,对于保护和维护动物的种群多样性以及维持生态平衡具有重要作用。
虽然种质资源主要用于农业生产和科学研究领域,但在保护濒危物种、观赏动物等领域也有着重要地位。
微生物种质资源是一种独特的种质资源,其包括了各类细菌、真菌和病毒等微生物的遗传资源。
微生物种质资源在工业生产中具有广泛的应用,如食品工业、生物制药工业和环境污染治理等领域。
通过对微生物种质资源的研究和利用,可以开发出新型的生物制品和生物工艺,为人类解决食品安全、环境污染等问题提供新的解决方案。
种质资源的保护和利用是一项全球性的任务,需要国际社会的共同努力。
各国在种质资源的保护和利用上都面临一些共同的挑战,如资源的流失、非法偷盗和不当利用等问题。
为了有效保护和管理种质资源,国际社会也建立了相关的法律法规和组织机构来加强合作和协调。
例如,国际植物遗传资源联盟(IPGRI)、国际生物多样性公约(CBD)等机构致力于促进种质资源的研究和保护工作。