种质资源学
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种质资源基本特征
种质资源是指植物、动物及微生物等生物体内的一切遗传信息和生物学特性。
种质资源对于农业、林业、渔业和草业等领域的发展都具有重要的作用,是保护生物多样性和推动生物技术进步的基础。
因此,保护和开发种质资源一直是农业和生物技术领域的重要课题。
特点1.种类繁多,资源丰富,分布集中。
2.园林树木栽培品种及类型丰富3. 园林树木优良遗传品质突出。
园林种质资源主要包括具有优良性状的野生种、变种和类型,具有优良性状的品种和品系,在一项或几项性状上表现优异的杂交系,具有潜在用途的野生和栽培类型等。
我国种质资源的特点:
(1)本地种质资源
特点:取材方便,对当地自然、栽培条件有高度适应性和抗逆性,但遗传性较保守,对不同环境适应范围窄。
(2)外地种质资源
特点:具有多种多样的生物学、经济学上的遗传性状,其中有些是本地种质资源所欠缺的,是改良本地品种的重要材料。
但是外地种质资源对本地的自然和栽培条件的适应能力较差。
(3)野生种质资源
特点:是长期自然选择的结果,具有高度的适应性和抗逆性。
除少数种类具有较高的观赏价值,只需经过引种、驯化就可应用外,多数种类的观赏性状和经济性状较差。
但野生种质资源是培育抗性新品种的优良亲本。
(4)人工创造的种质资源
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所欠缺的,可作为进一步育种的理想原始材料。
种质资源学的内容主要包括对种质的普查、收集、保存、分类、研究和利用。
种质资源学以拯救和维护人类赖以生存的自然环境和资源为核心,并与经济、社会、文化的发展协调起来,以达到资源持续利用的目的。
植物种质资源学以收集保存和利用植物资源为主要研究内容植物种质资源学是一门综合性学科,以收集保存和利用植物资源为主要研究内容。
本文将从植物种质资源的概念、收集保存的方法以及利用植物资源的途径等方面进行探讨。
一、植物种质资源的概念植物种质资源是指植物在遗传和生理上的多样性,包括了植物的遗传材料以及与其相关的有用性状和基因。
植物种质资源的研究主要关注植物的多样性与遗传背景的关系,以及如何利用这些资源进行植物遗传改良和新品种培育。
二、植物种质资源的收集保存为了保护植物种质资源,科学家们采取了多种收集保存的方法。
其中最常见的方法是植物标本采集,即通过采集植物标本并进行干燥、压制、标注等处理,保存在植物标本馆中,以备研究人员进行观察和研究。
此外,还有种子保存、组织培养和冷冻保存等方法。
种子保存是在-18℃以下的低温条件下保存植物的种子,以保持其生命活力和遗传特性。
组织培养是将植物的组织或细胞培养在适当的培养基上,以获取大量的植物材料,并储存于无菌条件下。
冷冻保存是将植物的组织或种子通过快速冷冻的方式保存在液氮中,以防止其遗传信息的丢失。
三、植物种质资源的利用植物种质资源的利用可以分为传统利用和现代利用两个方面。
传统利用主要指的是利用植物物质作为食物、药材、染料等的应用,是人类长期以来对植物资源的利用方式。
现代利用则是指利用生物技术手段对植物资源进行改良和利用。
在现代利用方面,植物种质资源学为培育优良品种和开发新的经济作物提供了重要的理论基础和技术支持。
通过对植物的基因组学、遗传育种等领域的研究,可以更好地了解植物的遗传背景和基因功能,快速获得一系列优良性状的植物材料,从而提高植物的产量、品质和抗逆性等性状。
此外,植物种质资源学也为植物保护和生态恢复提供了重要的支持。
通过对植物遗传多样性的研究,可以保护濒危植物和珍稀野生植物资源,推动植物保护和生物多样性的可持续发展。
总结:植物种质资源学作为一门综合性学科,致力于植物种质资源的收集保存和利用。
作物种质资源学作物种质资源学是研究作物的遗传多样性及其在育种研究中的应用的一门学科。
在现代农业中,作物种质资源是产生新的品种,提高产量和品质,提高抗病性等方面的重要基础。
下面,我们将以五个步骤来阐述作物种质资源学的相关知识。
第一步: 作物种质资源的搜集和保存随着全球变暖和人口的增加,对植物资源的需求不断增加,因此搜集和保存作物的种质资源信息变得尤为重要。
作物种质资源的搜集和保存包括各种方式,例如:野生物种越来越少,因此需要在野外寻求植物遗传多样性的机会,而在基因库等地搜集并保存植物资源变得更加重要。
第二步: 作物种质资源的描述和评价作物种质资源的描述和评价是对其性状的全面描述,包括形态学、生理学、生化学等方面,目的是为其更好的利用和保护打下基础。
高效且准确的描述和评价系统有助于实现在育种研究中的应用。
与此同时,基于这样的系统,农业研究人员和决策者能够更好地评估各种作物品种和功能外观的适应性和可行性。
第三步: 作物种质资源的鉴定和评估种质资源鉴定和评估是一种检验品种真实性、品质等的方法。
经过鉴定和评估的品种能够保证在生产实践中更加稳定和高效的利用。
此外,种质资源多样性的评估也是一项重要任务。
通过将不同来源、类型和等级的种质资源进行比较和筛选,筛选出更适用于不同生态环境的品种类。
通过这样的评估和鉴定,实现在农业生产中得到更佳的利用。
第四步: 作物适应性和抗性的研究作物适应性和抗性的研究有助于筛选出更适应于不同环境和气候条件的品种,从而在不同地区提高作物的产量和品质,同时,在抗病和抗逆境方面,也可以提高作物的抗性,避免作物无法生长、发育等现象。
同时,此项研究也可以为更好的遗传回归和育种实现提供重要支持。
第五步: 作物育种的研究作物种质资源学是作物育种的前提和基础。
育种通过种间杂交、基因互换等技术,创造出新的品种,以提高其产量、品质、抗性等特性。
种质资源的研究和应用使得植物育种能够实现在不同生态条件下的规划和落实。
实验名称:植物种质资源鉴定与分析实验日期:2023年11月15日实验地点:植物种质资源实验室实验人员:张三、李四、王五一、实验目的1. 学习植物种质资源的鉴定方法。
2. 掌握植物种质资源的DNA提取技术。
3. 分析植物种质资源的遗传多样性。
二、实验材料与仪器材料:- 植物样本:水稻、小麦、玉米、大豆等- DNA提取试剂盒- 0.1M NaCl溶液- 1.5M NaCl溶液- 70% 乙醇- 无水乙醇- 异丙醇- DNA分子量标准品仪器:- 离心机- DNA提取仪- PCR仪- 电泳仪- 紫外分光光度计- 显微镜三、实验方法1. 植物样本采集:采集不同植物样本,确保样本的代表性。
2. DNA提取:根据试剂盒说明书,提取植物样本的DNA。
3. DNA纯度与浓度检测:使用紫外分光光度计检测DNA的纯度和浓度。
4. PCR扩增:根据目标基因设计引物,进行PCR扩增。
5. 电泳分析:将PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳,观察DNA条带。
6. 遗传多样性分析:对电泳结果进行统计分析,计算遗传多样性指数。
四、实验结果与分析1. DNA提取:成功提取了水稻、小麦、玉米、大豆等植物的DNA,A260/A280比值在1.8-2.0之间,说明DNA纯度较高。
2. PCR扩增:成功扩增了目标基因片段,片段大小与预期相符。
3. 电泳分析:不同植物样本的DNA条带存在差异,说明不同植物种质的遗传多样性。
4. 遗传多样性分析:根据遗传多样性指数,水稻、小麦、玉米、大豆等植物的遗传多样性分别为0.78、0.85、0.90、0.95。
五、实验结论1. 本实验成功提取了水稻、小麦、玉米、大豆等植物的DNA,为后续研究奠定了基础。
2. 不同植物种质的遗传多样性存在差异,为植物育种提供了丰富的遗传资源。
3. 本实验为植物种质资源鉴定与分析提供了可行的方法。
六、实验讨论1. 在DNA提取过程中,应注意操作规范,避免DNA降解。
2. PCR扩增过程中,应优化反应体系,提高扩增效率。
育种学种质资源的名词解释育种学是一门致力于改良植物和动物的遗传特性的学科。
在进行育种工作时,育种学家使用各种手段和方法来选择和组合不同的遗传物质,以改善作物的产量、抗病性、逆境适应性等重要性状。
而种质资源则是育种学中必不可少的一个概念,它指的是植物和动物的遗传资源库。
种质资源是人类获取和保存的各种生物遗传物质的总和。
这些遗传物质包括不同种类和品种的种子、植物组织、细胞、DNA样本和冷冻胚胎等。
种质资源的保存至关重要,因为它们包含了多样性和遗传变异,为育种学家提供了丰富的物质基础。
在种质资源中,育种学家可以找到适应不同生态条件的物种和品种,甚至可以发现部分耐受病虫害的群体。
种质资源的收集和保存工作通常由农业研究机构、植物园和种子库等进行。
这些机构会根据植物和动物的原始分布,采集样本,并将其保存在特殊的环境条件下,保证其长期可用。
种质资源的保存有很多方法,其中一种最常见的方式是冷冻保存。
通过冷冻,种质资源可以长期保存,同时也可以防止遗传物质的进一步变异。
种质资源的利用对于育种学的发展至关重要。
育种学家通过对种质资源的分析和利用,可以寻找到对特定环境条件具有高产、耐逆性或优良品质的个体,将其与其他互补基因型进行杂交,从而产生更好的后代。
种质资源的利用也有助于增加植物和动物种群的遗传多样性,从而提高物种抵抗力和适应性,减少疾病和环境问题的风险。
除了利用种质资源进行遗传改良,种质资源的研究也可以为育种学提供更深入的了解。
通过研究种质资源中的遗传变异和表达差异,育种学家可以更好地理解植物和动物的基因功能和遗传机制。
这些研究结果不仅对于特定物种的育种改良有着重要的指导作用,也为进一步的基础科学研究提供了宝贵的资源。
在全球气候变化和粮食安全等重大挑战面前,种质资源的研究和利用变得更为重要。
通过充分挖掘种质资源的潜力,育种学家可以培育出更抗逆、高产和优质的作物品种,以满足不断增长的人口需求。
同时,种质资源的保护和管理也是保障生态系统稳定和生物多样性保护的重要环节。
第一章1、观赏植物的概念与含义概念:具有一定观赏价值,适用于室内外布置,美化环境并丰富人们生活的植物总称。
包含:有观赏及应用价值的草本及木本植物(与广义的花卉概念一致)。
观赏价值:器官水平---观花、果、叶、芽、茎、根;植物个体乃至群体水平---观株、势、姿、色、昼夜节律、季相变化及品其芳香2、观赏植物种质资源:能将特定的遗传信息传递给后代并有效表达的观赏植物的遗传物质的总称,包括具有各种遗传差异的野生种、半野生种和人工栽培类型。
3、观赏植物资源的特点:区域性(特定的生长地理区域);多样性和复杂性(种类的多样性+功能的多样性→资源用途的多样性);有限性和再生性(可再生,但并非取之不尽,用之不竭);独特性(被人类宠爱的根本原因)既要有地方特色,又要保持植物资源的永续利用,并研究开发出更多的新物种新品种。
4、引种驯化:指将野生植物或栽培植物引入到自然分布区或栽培区以外栽培。
分为:简单引种:如果引入地区与原产地自然条件差异不大或引入的观赏植物本身的适应范围很广,只采取简单的措施就能使其适应新的环境,能够生长发育,达到预期的观赏效果的方式。
驯化引种:如果引入地区与原产地自然条件差异较大或引入的观赏植物本身的适应范围较窄,只有通过其遗传性的改变才能适应新的环境或必需要采取相应的农业措施,使其产生新的生理适应性的方式。
5、我国的热带地区(the tropics)面积与范围:占国土面积的 3.2%,包括海南、广东雷州半岛、广西玉林和北海、云南西双版纳、闽南沿海地区、台湾南部,西藏东南部的雅鲁藏布江下游流域的墨脱及察隅谷地。
其中以西双版纳、海南、台湾的热带地区面积较大,最具有代表性。
植被特点:生物多样性最为丰富。
热带现象明显:板根、附生植物、木质藤本、茎花植物、树蕨类多。
具有典型的热带雨林种类:龙脑香科青梅Vatica mangachapoi、坡垒Hopea hainanensis、梧桐科蝴蝶树Heritiera parvifolia等。
园艺植物种质资源学课程设计
一、课程背景
园艺植物种质资源学是一门关于园艺植物种质资源的课程,其内容主要涵盖园艺植物遗传与育种、种子学、园艺植物生理学、保护与利用等方面。
本课程的目的是帮助学生掌握园艺植物种质资源的基础理论和实践技能,使其能够在园艺植物种质资源的保护与利用、品种改良及良种繁育等领域具有一定的微观与宏观的分析能力和研究能力。
二、课程目标
1.掌握园艺植物的种质资源分类和基本特征,了解种质资源保护、利用
及良种繁育的背景与现状;
2.掌握园艺植物品种改良的方法和手段,掌握相关理论、知识和技能;
3.能够设计和开展一项针对园艺植物的品种改良实验,并能够对实验结
果进行分析和解读;
4.能够撰写一篇园艺植物种质资源学的实验报告,表达自己的思路和观
点,并展示自己的实践能力。
三、教学内容与进度安排
3.1 教学内容
1.园艺植物种质资源分类和基本特征;
2.种质资源保护、利用及良种繁育的背景与现状;
3.园艺植物品种改良的目的、方法和手段等;
4.基础实验理论与技术,如靶向诱变、基因候选、种质资源杂交等;
5.品种改良实例介绍,如玫瑰、蔬菜等。
1。
作物种质资源学期末考试简答题答案答:(1)作物野生种质资源的考察收集要以“居群”为单位采集;(2)居群内有亚居群分化的,每个亚居群都要取样,亚居群内随机取样;(3)取样原那么:在不影响该居群正常生长发育前提下,尽量多取样。
但不同作物野生种取样居群数和单株数都有差异;(4)野生资源的居群取样可以根据实际情况予以调整,不能机械照搬理论,目的是能把该居群携带的各类基因都能包含在内答:种质资源面临的问题:遗传多样性丧失严重(老旧品种为新品种所取代,环境恶化,极端环境条件的危害,古老农家种正在丧失(生境的改变),城市、交通及水库等建立),遗传一致性的危险(遗传根底单一造成的病害大爆发),保存资源已发挥重要作用(农业生产,促进了种质资源的有效利用,是培育未来新兴品种的物质宝库)①种质资源是现代育种的物质根底②稀有特异种质对育种成效具有决定性的作用③新的育种目标能否实现决定于所拥有的种质资源④种质资源是生物学理论研究的重要根底材料答:种质库种子保存与一般的良种贮藏的不同之处有1)种子入库前处理技术包括生活力检测,破除种子休眠,种子枯燥,种子的密闭包装技术2)种子贮藏过程中平安保存技术包括生活力、活力检测,种子寿命预测及种子衰老预警,遗传完整性检测,繁殖更新技术3)种子保存质量标准与管理技术1)真空贮藏,目前比拟先进的贮藏手段。
把种子放在真空、密闭、低温的环境下。
2)枯燥器贮藏,把种子放在纸袋或布袋中,装入盛有枯燥剂的枯燥容器内,然后加盖密闭放在阴凉枯燥处。
此方法保存的种子时间长,发芽率高,但贮藏量小,只限于少量良种保存。
3)仓库贮藏,种子数量较大时使用此法。
仓库的类型有四种:一是普通贮藏库,不设空调只安装换气扇。
二是枯燥贮藏库,不调节温度只调节湿度。
三是冷却除湿库,能调节气温湿度。
四是低温枯燥库,温度在0以下,空气相对湿度在30%。
4)挂藏,成熟后不易落粒的荚果和鳞茎等成株捆扎成把,挂在阴凉通风处逐渐枯燥,至农闲时或使用时脱粒。
名词解释1、种质:2、种质资源:3、可持续发展:4、野生植物资源:5、植物演化:6、植物引种(plants introduction )7、种植资源考察8 、种质资源搜集:9、种质资源原生境保存10、种子寿命:11、种子活力12、物候期:13、等候线图:14、植物种质资源的主权:15 核心种质:16、聚盐性植物:17、泌盐性植物18、逆境:19、植物初生起源中心:19、病情指数:20、血清学反应:21、生态型演化:判断正误1、植物种质资源保存分两大类,原生境保存和非原生境保存。
2、达尔文遗传变异学说的核心是:动植物在生存环境的作用下产生变异,这种获得性变异能够遗传,通过自然选择或人工选择使植物得到生存及被人们利用。
3、影响种子寿命的贮藏条件主要是水分和温度,所以在种质保存时温度越低越好。
4、《粮食和农业植物种质资源国际条约》(ITPGR)中着重强调了农民权利,在ITPGR新的解释中,农民权利包括传统知识保护权、平等分享利益权和决策参与权。
5、在我国现行法律体系下,我国种质资源的所有权和使用权都是可以转让的。
6、UPOV 公约旨在确认各成员国保护植物新品种育种者的权利,其核心内容是授予育种者对其育成的品种(符合一定的标准)有排他的独占权,他人在将该品种作为商品使用时,需要向育种者交纳一定的费用。
7、生物资源的主权权利(Sovereignty rights)是指各国基于国家主权在其领土(领土、领海、领空以及沿海国家的大陆架与专属经济区)内,享有生物资源的开发、利用、管理、养护等权利。
8、我国现行的《专利法》将科学发现、动物和植物品种排除在可授予专利的范围外,而动物和植物品种产品的生产方法,可以按照专利法的规定授予专利权。
9、植物的生长习性不同,其在引种过程中的适应性也各有差异,由低纬度向高纬度引种,其耐寒性、适应性程度:常绿乔木<落叶乔木<落叶灌木<宿根草本。
10、植物检疫的对象包括害虫、杂草等有害物质。
种质资源学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 种质资源是指:A. 植物的遗传物质B. 动物的遗传物质C. 植物和动物的遗传物质D. 微生物的遗传物质答案:C2. 下列哪项不是种质资源保护的目的?A. 保护生物多样性B. 促进农业可持续发展C. 增加农民的收入D. 维护生态平衡答案:C3. 种质资源的保存方法不包括:A. 低温保存B. 干燥保存C. 化学保存D. 组织培养保存答案:C4. 种质资源的鉴定工作主要包括哪些内容?A. 形态特征鉴定B. 生理特性鉴定C. 遗传特性鉴定D. 所有以上选项答案:D5. 以下哪种方法不属于种质资源的创新利用?A. 杂交育种B. 基因编辑C. 传统选育D. 人工授粉答案:D6. 种质资源库的主要功能是:A. 收集和保存种质资源B. 提供种质资源信息C. 促进种质资源的共享和交换D. 所有以上选项答案:D7. 种质资源的国际交流通常遵循的原则不包括:A. 互惠互利B. 平等交换C. 单向转移D. 保护知识产权答案:C8. 下列哪项不是种质资源评价的内容?A. 适应性评价B. 产量评价C. 抗病性评价D. 颜色评价答案:D9. 种质资源的收集工作应该遵循的原则是:A. 随机收集B. 有计划、有目的的收集C. 只收集稀有种质D. 只收集高产种质答案:B10. 种质资源的基因库通常指的是:A. DNA库B. 种子库C. 细胞库D. 组织库答案:A二、填空题(每空2分,共20分)11. 种质资源的保护方法主要有________、________和________。
答案:原地保护、异地保护、法律保护12. 种质资源的创新利用需要通过________和________来实现。
答案:技术创新、制度创新13. 种质资源的鉴定包括________鉴定和________鉴定两个方面。
答案:形态、遗传14. 种质资源的收集工作应该遵循________、________和________的原则。
植物种质资源学研究植物种质资源的收集保存鉴定利用等科学植物种质资源学是研究植物种质资源的收集、保存、鉴定和利用等科学。
植物种质资源是指广义上所有与植物相关的物质,包括种子、细胞、组织和器官等。
这些资源对于人类的生存和发展具有重要的经济、生态和社会价值。
本文将从收集、保存、鉴定和利用四个方面介绍植物种质资源学的研究内容。
一、收集植物种质资源植物种质资源的收集是植物种质资源学的重要环节。
植物种质资源广泛分布于全球各地的不同生态系统中,包括陆地、海洋和淡水等环境。
科学家和植物学家通过实地考察和采集,收集各类植物的种子、细胞、组织和器官等样品。
在收集过程中,应严格按照规定的采集方法和技术要求进行操作,确保样品的完整性和可靠性。
二、保存植物种质资源植物种质资源保存是指将采集到的植物样品进行保存和长期维护的工作。
保存植物种质资源的目的是为了保护和维持植物遗传多样性,以及为后续的科学研究和利用提供可靠的材料基础。
目前,保存植物种质资源的方法主要有冷冻保存、干燥保存和液氮保存等。
其中,液氮保存是目前保存植物种质资源最常用的方法之一,能够有效地延长植物样品的保存寿命。
三、鉴定植物种质资源鉴定植物种质资源是指对采集到的植物样品进行形态、生理和分子等方面的鉴定和确认工作。
通过鉴定,科学家可以确定植物的分类地位、系统发育关系和遗传特征等。
鉴定植物种质资源的方法主要包括形态学鉴定、生理学鉴定和分子生物学鉴定等。
近年来,随着分子生物学技术的发展,分子鉴定方法在植物种质资源学中得到了广泛应用,能够提高鉴定的准确性和可靠性。
四、利用植物种质资源利用植物种质资源是植物种质资源学研究的重要目标之一,也是植物种质资源的核心价值所在。
植物种质资源的利用可以包括农业生产、药物研发、新品种选育、环境修复和生态保护等方面。
通过对植物种质资源的深入研究和利用,可以为人类的食品安全、健康医疗和环境可持续发展等提供重要支持。
综上所述,植物种质资源学研究的内容主要包括植物种质资源的收集、保存、鉴定和利用等方面。
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。
种质资源研究的意义种质资源是指一种特定生物群体的遗传基础,包括其形态、生理和遗传特征等。
种质资源研究是对不同物种的遗传变异进行收集、保存、鉴定、评估和利用的过程。
种质资源研究具有重要的科学意义和应用价值,可以推动农业、生态环境、医药、生物工程等领域的发展。
种质资源研究对于农业发展具有重要意义。
农作物种质资源是农业生产的基础,通过研究不同农作物的种质资源,可以发现和利用优良的遗传特征,培育出适应不同环境条件、高产、抗病虫害的新品种。
这对于提高农作物的产量和质量,增加农民的收入,保障粮食安全具有重要意义。
种质资源研究对于保护生物多样性和生态环境具有重要作用。
生物多样性是维持生态平衡和生态系统稳定的重要因素,而种质资源是生物多样性的重要组成部分。
通过研究不同物种的种质资源,可以了解和保护濒危物种、野生动植物的遗传多样性,预防和减少物种灭绝,保护生态环境的平衡和稳定。
种质资源研究在医药和生物工程领域也具有重要价值。
各种动植物的种质资源中蕴藏着丰富的生物活性物质,这些物质可以用于新药研发和生物工程的应用。
通过研究和利用种质资源,可以发现和提取具有药用价值的化合物,用于治疗疾病和改善人们的健康。
种质资源研究还可以促进科学研究的进展。
不同物种的种质资源具有丰富的遗传变异,这为科学家们提供了研究和探索的材料。
通过研究种质资源,可以深入了解生物的遗传规律和进化机制,推动基础科学的发展。
同时,种质资源的研究还可以为其他学科提供参考和支撑,如人类学、考古学、地质学等。
种质资源研究具有重要的科学意义和应用价值。
它对农业发展、生物多样性保护、医药和生物工程等领域的发展都起到了推动作用。
因此,我们应该加强对种质资源的研究和保护,充分发挥其在科技创新和可持续发展中的作用。
只有通过科学的研究和有效的利用,我们才能更好地利用种质资源的丰富性和多样性,为人类社会的发展做出更大的贡献。
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。
起源中心理论:德坎道尔栽培植物起源中心,瓦维洛夫栽培植物起源中心,勃寂尔栽培植物起源中心,达林顿栽培植物起源中心,茹考夫斯基栽培植物起源中心,哈兰的栽培植物起源分类。
瓦维洛夫栽培植物起源中心五个要点:(1)世界上某些地区集中表现一些栽培植物的变异。
(2)有些栽培植物有几个起源中心,起源中心还可分为原生中心和次生中心。
(3)在一定的生态环境中,作物间在遗传性状上存在着一种相似的平行现象(4)绝大部分栽培植物起源于世界的东方,特别是中国和印度,(5)栽培植物具有品种多样性的地理分布规律。
瓦维洛夫8个起源中心:1、中国中心(谷、高粱、裸粒圆锥大麦、荞麦、大豆等)2、印度缅甸中心(水稻、甘蔗、亚洲棉、红麻、绿豆等)2a、马来西亚补充区3、中亚西亚中心(普通小麦、豌豆、蚕豆、草棉、芥菜等。
)4、近东中心(一粒小麦、葡萄、黑麦、苜蓿、甜瓜、胡萝卜、芫荽等)5、地中海中心(大量蔬菜作物、小麦、粒用豆类等)6、埃塞俄比亚中心(小麦、大麦、咖啡、高粱、豇豆、豌豆、扁豆、西瓜等。
)7、墨西哥南部和中美中心(陆地棉、玉米、甘薯、番茄、菜豆、南瓜等。
)8、南美中心(如马铃薯、秘鲁番茄、树番茄、笋瓜等等。
)8a、智利中心;(普通马铃薯和智利草莓)8b、巴西-巴拉圭中心(木薯、花生、烟草、巴西蒲桃、菠萝等。
)植物分类的原则:1、按照植物学方法进行植物系统分类2、按照农业生物学特性进行分类植物分类的方法:1植物学分类2农业生物学分类3种质来源分类林奈双命名法植物系统分类法对了解植物亲缘关系和系统发育,进行植物选、育种或开发利用野生植物具有重要的指导意义。
第三章种质资源的考察与搜集考察目的1、摸清植物种质资源储量与利用情况2、为制定发展规划和品种区划提供依据3、为进行植物引种提供参考4、为植物起源和演化的研究提供数据5、为植物的编志积累素材6、为了更好的保护植物种质资源种质资源搜集的对象(1)目前正在栽培的品种(2)过去栽培但现在生产已淘汰的品种(3)地方品种、尤其是那些濒临灭绝的优良稀有地方品种(4)栽培植物的野生近缘种,以及对人类可能有潜在利用价值的野生植物(5)特殊的种质资源,如突变体育种系、纯合自交系、远缘杂交的中间类型等种质资源搜集的原则:全面性;完整性;代表性植物引种:是指把植物栽培品种或野生资源从分布地区引入到新的地区栽培或作为育种原始材料。
植物引种的意义:通过引种可是本国或本地的植物多样性日趋丰富,为促进农业发展提供最基本、最重要的物质基础。
植物引种的理论六学说:(1)达尔文的遗传变异学说;(2)米丘林的风土驯化学说;(3)迈依尔的气候相似论;(4)生态历史分析法;(5)栽培植物起源中心;(6)专属引种法与优势引种法。
植物引种的技术要点:1、引种材料的选择(1)植物进化程度(2)植物的习性(3)植物的潜在适应性(4)种源类型(5)杂交类型与栽培类型(6)植物的区划由此总结:原产地和引种地距离越近,包括水平和垂直距离,成功的可能性越大。
2、生境比较分析(1)单因子主要指温、水、光、土壤及生物等因素。
(2)综合分析: A 生态因子与植物生长发育的节律同步协调;B 生态因子的补偿作用; C 限制因子的分析。
3、植物适应性与变异性的分析与筛选4、栽培与驯育植物引种的程序:1、确定引种目标开展调查研究2、制定引种规划与实施计划3、引种试验4、建立技术档案植物检疫及检疫对象:植物检疫的对象包括病原菌、害虫、杂草三大类有害物质。
第四章植物种质资源的保存植物种质资源保存:是指通过人为的技术措施保护植物种质资源,使其不至于流失或灭绝。
自然公园原生环境保存植物种质资源保存自然保护区活体植株保存非原生环境保存种子库离体保存库(顽拗型种子:不耐干燥和零下低温,也即对干燥和低温敏感的种子。
顽拗型种子生理成熟时含水量为50-70%,脱离母体后含水量保持相当高,种胚对脱水敏感。
顽拗型种子的基本特点(1)不耐干燥,脱水易损伤(2)不耐低温,易遭冻害和冷害(3)寿命短暂,通常只能活几个月或几年顽拗型种子的植物有两大类:1、水生植物,如水浮莲、菱的种子;2、大粒种子,木本多年生植物,主要是一些热代作物,如橡胶、可可、椰子、芒果、榴莲、红毛丹等,一些温带植物,如板栗、七叶树等。
核心种质的含义澳大利亚科学家Frankel(1984)首次提出了核心收集品的概念,并与Brown(1989)对其做了进一步发展和完善。
核心样品(core collection):是指用最小的种质资源样品量最大程度的代表种质资源的遗传多样性。
核心种质应具有异质性、多样性、代表性、实用性和动态性第五章 植物种质资源的评价与鉴定生物学特性:植物种质对所生存的生态环境,经自然选择和人工选择、长期适应而形成的各自的生态特点。
生物学特性的鉴定方法主要分两种1、自然环境鉴定(1)区域鉴定 (2)季节鉴定2、人工控制环境下的鉴定物候期是随季节的变化,植物生活史中各种标志性形态特征出现的时间。
鉴别物候期对于合理布局和安排生产制度非常重要。
植物对逆境的反应:避:植物通过自身生育周期的调整,避开逆境的干扰和危害,而在相对适宜的环境中完成生活史。
御:植物处在逆境时,其生理过程不受或少受逆境的影响。
耐:植物的逆境中,各种生理过程发生相应变化,一反面修复受损生理过程,另一方面,维护和稳定酶和生物膜系统的结构和功能。
受害指数=遗传标记(Genetic Marker )指可追踪染色体或染色体某一节段、某个基因座在家系中传递的任何一种遗传特性。
遗传标记具有两个基本特征,即可遗传性和可识别性,遗传标记的种类:1)形态标记2)细胞标记3)生化标记4)分子标记RAPD 标记RAPD 标记的优点:对DNA 需要量极少,质量要求也不高,操作简单易行,不需要接触放射性物质,一套引物可用于不同生物的基因组分析,可检测整个基因组。
∑(代表级值×调查株数)最高级值×总株×100%RAPD标记的缺点:一般表现为显性遗传,不能区分显性纯合和杂合的基因型,因而提供的信息量不完整。
由于使用较短的引物,PCR 易受实验条件的影响,结果的重复性较差。
因此,进行RAPD分析必须建立可重复的反应体系。
第六章植物种质资源研究方法研究方法:植物学研究、考古学研究、生态学研究、遗传学研究、细胞学研究、生物数学研究、生物化学研究、分子生物学研究积温:作物生长发育阶段内逐日平均气温的总和。
第八章植物种质资源的国际获取体系国际种质资源获取的准则:一、《生物多样性公约》(CBD)二、《粮食与农业植物遗传资源国际条约》(ITPGR)三、《与贸易相关的知识产权》协定 (TRIPs)四、《国际植物新品种保护联盟》(UPOV)五、世界知识产权组织(WIPO)《生物多样性公约》原则:1、主权原则:2 事先知情同意原则(PIC):3 公平合理分享惠益(BS):4 妥善处理知识产权与种质资源取得与利益分享的关系:ITPGR的焦点内容:1、农民的权利2、资源获取和惠益分享的多边系统3、关于粮食和农业植物遗传资源便利获取的具体规则4、多边系统的利益分享制度5、国际基因库的新规则UPOV91文本和78文本的区别品种权保护形式不同品种权保护的范围不同品种权保护力度不同农民特权规定不同实质性派生品种商业开放时是否需要品种权人授权不同品种权的保护期限不同种质资源专利事件的启示1. 国际社会加强传统知识的保护2. 促进知识产权制度的改革(1)严格限制可授予专利权的范围(2)建立种质资源合法性证明制度(3)提供传统知识保护(4)便利种质资源获取制度(与CBD协调)(5)对发展中国家建立或修改种质资源专利制度的建议第九章植物种质资源产权理论与惠益分享制度主权所有权使用权、第十章我国植物种质资源管理现状和今后发展种质资源保护政策、法规与体制存在的问题1.缺少系统的法规和管理制度2.缺少健全和权威的管理体制3.管理不到位,有法不依,执法不力加强法规与体制制度的能力建设1.制定能充分体现种质资源价值的政策2.建立种质资源保护与持续利用的法规体系3.建立协调分工的植物种质资源管理体制英文缩写:国际植物遗传资源委员会(IBPGR)农业研究磋商小组(CGIAR)联合国粮食及农业组织(FAO)国际植物遗传资源研究所(IPGRI)国家作物种质资源信息系统(CGRIS)IBPGR(国际植物遗传资源委员会)限制性片段长度多态性 RFLPRAPD(随机扩增多态性SSR(,简单重复序列)《生物多样性公约》(CBD)《粮食与农业植物遗传资源国际条约》(ITPGR)《与贸易相关的知识产权》协定 (TRIPs)《国际植物新品种保护联盟》(UPOV)世界知识产权组织(WIPO)。