称为种质资源遗传资源基因资源基因库基因银行.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,#,第三章 种质资源,第一节 种质资源工作的重要性,第二节 作物起源中心学说,第三节 种质资源的研究与利用,第四节 电子计算机在种质资源管理中的应用,第一节 种质资源工作的重要性,一、种质资源的概念,二、种质资源工作的重要性,一,.,种质资源的概念,广义：具有一定种质或基因的生物类型，称为种质资源。（遗传资源、基因资源、基因库、基因银行）,植株、种子、无性繁殖器官、花粉、单个细胞,狭义：用于选育新品种的材料,1.,种质资源是现代育种的物质基础。,2.,稀有特异种质对育种成效具有决定性的作用。,矮脚南特、矮子粘,低脚乌尖,野败型雄性不育籼稻种质,农林,10,号,P.I.178383,奥派克,2,广西糯玉米、八大行玉米、黄鸭鸡粳玉米、天鹅蛋大豆、接骨糯稻,二,.,种质资源工作的重要性,3.,种质资源是不断发展新作物的主要来源。,4.,实现新的育种目标，必须拥有更多的基因资源。,5.,种质资源是理论研究的重要材料。,Harland,指出：人类的命运将取决于人类理解和发掘植物种质资源的能力。,第二节 作物起源中心学说,一、瓦维洛夫的作物起源中心学说,二、作物起源中心学说的发展,一、瓦维洛夫的作物起源中心学说,学说的内容：,1.,作物起源中心有两个主要特征：,基因的多样性和显性基因频率高，,又名为基因中心或多样化变异中心。,2.,最初始的起源地为原生起源中心。,瓦维洛夫的作物起源中心学说,显性基因变异,选择,隐性基因变异,二级起源中心,原生起源中心,（次生起源中心）,引出,起源中心的标志,原生起源中心,次生起源中心,有野生祖先,有原始特有类型,有明显的遗传多样性,有大量的显性基因,无野生祖先,有新的特有类型,有大量的变异,有大量的隐性基因,瓦维洛夫的作物起源中心学说,3.,在一定的生态环境中，一年生草本作物间在性状的遗传变异上存在一种相似的平行现象。,4.,根据驯化的来源，将作物分为两类，,原生作物：人类有目的驯化的植物,次生作物：与原生作物伴生的杂草，当有一定的利用价值时，就被人类分离而成为栽培的主体。,瓦维洛夫的作物起源中心学说,1.,中国中心。中国中西部山区及相邻的低地。,谷、黍、荞麦、高粱、大豆。,2.,印度中心。缅甸、印度东部、马莱西亚群岛、菲律宾、印度支那。,水稻、甘蔗、亚洲棉,。,3.,中亚细亚中心。印度西北部、阿富汗、,前苏联的塔吉克、乌兹别克、天山西部,普通小麦、草棉,作物起源的八大中心：,瓦维洛夫的作物起源中心学说,4.,西亚中心。土耳其、伊朗的西北部、外高加索、土库曼等,一粒小麦、二粒小麦、苜蓿,。,5.,地中海中心。地中海沿岸的南欧和北非地区。,甜菜、黑麦,。,6.,阿比西尼亚中心。以埃塞俄比亚高原为中心。,小麦、大麦,。,瓦维洛夫的作物起源中心学说,7.,墨西哥南部和中美中心,玉米、菜豆、甘薯、陆地棉,。,8.,南美中心。秘鲁、厄瓜多尔、玻利维亚、,智利、巴西、巴拉圭等。,烟草、马铃薯、花生、海岛棉,。,二,.,作物起源中心学说的发展,1.,哈伦,对作物起源中心学说的发展,根据作物扩散面积的远近和大小，分为,5,种类型：,土生型,半土生型,单一型,有次生中心,无中心,将作物起源中心扩大为,12,个中心：,1.,中国,日本中心,2.,东南亚洲中心,3.,澳大利亚中心,4.,印度中心,5.,中亚细亚中心,6.,西亚细亚中心,7.,地中海中心,8.,非洲中心,9.,欧洲,西伯利亚中心,10.,南美中心,11.,中美和墨西哥中心,12.,北美中心,2.,齐文和茹考夫斯基,对起源中心学说的发展,第三节 种质资源的研究和利用,一,.,种质资源的类别和特点,二,.,种质资源的搜集,三,.,收集材料整理,四,.,种质资源的保存,五,.,种质资源的鉴定与研究,六,.,种质资源的利用,一,.,种质资源的类别和特点,种质资源根据亲缘关系进行分类，,Harland,等，将基因库分为：,初级基因库：同一种内的材料。,次级基因库：种间材料或近缘野生种、近 缘属植物。,三级基因库：远缘种属。杂交不实和杂种不育现象十分严重的材料。,按照来源分类，种质资源分为四类：,本地种质资源,外地种质资源,野生种质资源,人工创造种质资源,古老的地方品种和当前推广的改良品种。,特点,对当地自然条件和生态特点具有高度适应性。,反映了当地人民生产和生活的需要。,类型丰富，并具有独特的优良性状。,古老的地方品种，不耐肥水，产量较低，抗病性较差。,是改良现有品种的基础材料。,（一）本地种质资源,由其他国家或地区引入的作物品种和植物类型。,特点：,能反映各自原产地区的自然条件和生产特点,多数外地种质资源对本地条件适应性差,（二）外地种质资源：,是指各种作物的近缘野生种和有价值的野生植物。,特点：,由于它是在特定的条件下，经过长期自然选择形成的，往往具有栽培作物所不具备的重要性状。,（三）野生种质资源,通过各种途径（杂交、理化诱变等）产生的各种突变体和中间材料。,特点：,人工创造的种质资源是多种多样的，它的特点随创造的资源类型有所不同。,（四）人工创造种质资源,二,.,种质资源的搜集,直接考察收集,征集,单位之间彼此交换,转引,三,.,收集材料整理,1.,及时进行归类，将同种异名者合并，同名异种者区分开。并进行统一的编号。,2.,进行简单的分类，确定材料的植物学地位、生态类型、亲缘关系和生育特性。,四,.,种质资源的保存,1.,种质资源保存应掌握一定的原则：,种植资源经过保存后，必须保持各样本,的生活力。,保持原有的遗传变异度。,维持样本的一定数量。,2.,种质资源保存范围,用于应用研究和基础研究的种质。,可能灭绝的稀有种和已经濒危的种质，,特别是栽培种的野生祖先。,具有经济利用潜力但尚未被利用的种质。,普及教育有用的种质。,3.,保存的方式,（,1,）种植保存,（,2,）贮藏保存,（,3,）试管保存,(,离体保存）,（,4,）基因文库技术,（,1,）种植保存,根据不同作物种子和营养体生活力的长短，隔一定的时间在田间种植一次。材料多时，可进行轮换种植。,种植保存需要注意两点：,种植条件尽可能与原产地条件相似，以减少由于生态条件的改变而引起变异。,尽可能避免和减少天然杂交和人为混杂，以保持原品种或类型的遗传特点和群体结构。,（,2,）贮藏保存,用控制贮藏条件（温度和湿度）的方法保持种质资源的生活力。,温度,30-0,，每降低,5,，种子的寿命延长,1,倍。,种子含水量,14-4%,，每减少,1%,，种子的寿命延长,1,倍。,种质资源的保存,资源库 温度 湿度 种子贮藏在,短期库,10 50%,纸袋中可保存,5,年,中期库,-5 40-50%,密闭容器内保存,20,年,长期库,-10-15 35%,真空包装中保存,70,年,（,3,）试管保存,(,离体保存）,用试管保存植物的组织和细胞的培养物。,常用的培养物有：愈伤组织、悬浮细胞、幼芽生长点、花粉、花药、体细胞、原生质体、幼胚等。,利用试管保存的优点：,所需空间小,可以解决常规方法不易保存的种质资源。,繁殖时不受季节限制，繁殖速度快。,培养物不带病虫害，便于种质交流。,（,4,）基因文库技术,从动、植物或微生物中提取,DNA,用限制性内切酶切成片段,连接到载体,转移到大肠杆菌细胞,无性繁殖，产生大量单拷贝基因,需要某个基因时，“钩取”。,五,.,种质资源的鉴定与研究,种质资源鉴定和研究的主要内容有：,特征、特性的观察与鉴定,性状遗传特点研究。,六,.,种质资源的利用,1.,通过杂交、诱变及其它手段创造新种质,2.,直接从中选择优良个体培育新品种,3.,通过杂交、诱变等，从后代中选择优良,变异个体，培育成新品种,第四节 电子计算机在种质资源 管理中的应用,著名的种质资源数据库：,芬兰、瑞典、挪威、冰岛、丹麦共同建立的北欧五国作物种质资源数据库,前民主德国建立的欧洲大麦数据库,前联邦德国建立的作物品种资源数据库,前捷克斯洛伐克的作物种质信息系统,前苏联的农作物种质资源数据库,日本农林水产省的作物种质资源信息系统,美国农业部的作物种质资源信息网络系统,中国国家作物种质资源数据库系统,菲律宾国际水稻所的国际水稻种质资源数据库,一,.,种质资源数据库的目标与功能,1.,目标：,满足育种家和研究人员对种质资源信息需求。,2.,功能：,查询定向培育的有用基因,查找亲本,追踪品种系谱,二,.,种质资源数据库的建立,数据收集,数据分类和规范化处理,数据库管理系统设计,The end!,复习思考题,一、选择题：在每题下面的几个答案中选择你认为正确的答案作上记号。（共,7,题）,1.,大豆（水稻、芝麻、普通小麦、玉米）起源于下列哪个中心,(),：,A.,中国,-,东部亚洲中心,B.,印度中心,C.,中亚细亚中心,D.,西部亚洲中心,E,、南美和中美起源中心,2,种质资源就是指作物的,(),。,A.,所有品种,B,地方品种,C,新品种,D,一切基因资源,3,瓦维洛夫把栽培植物的起源地划分为,(),个起源中心。,A,6 B,8 C,10 D,12,4,作物起源中心学说的创始人是,(),。,A,达尔文,B.,孟德尔,C,摩尔根,D,瓦维洛夫,5,在基因库中按照遗传类型分类为,(),。,A.,初级基因库,B,次级基因库,C.,三级基因库,D,四级基因库,E.,高级基因库,6,在近代作物育种中，凡突破性品种的育成均来自,(),的发现和利用。,A,突破性育种新技术,B,突破性育种新理论,C,突破性育种新方法,D.,突破性特异种质资源,7,本地种质资源的最大特点是具有,(),。,A.,较高的丰产性和稳产性,B,较高的抗病性和抗虫性,C,较高的适应性,D,生产上最熟悉,二、填空：（共,4,题）,1.,品种资源的保存方法分,、,、,、,。,2.,下列作物起源于什么中心？,大豆,玉米,普通小麦,马铃薯,陆地棉,。,3.,根据种质资源的来源不同，可将种质资源划分为,、,、,、,等四个类型。,4.,品种资源贮藏保存的条件是必须,、,。,三、判断下面各题的正误，正确的划“”，错误的划“,”,。（共,10,题）,1.,地方品种对当地条件具有最大适应性，能保持比较稳定的产量和一定的生产水平。可以从中评选出地方良种。也用作选育新品种的原始材料。,(),2.,实践表明，在育种过程中，能否准确地选择原始材料，决定于发掘和掌握品种资源的数量和质量，以及对其研究的广度和深度；育种工作能否有突破，则决定于关键性基因资源的发现和利用。,(),3.,本地品种资源对本地的自然和栽培条件具有高度的适应性，对当地不良气候条件和病虫害有较强的耐性和抗性。,(),4.,外地品种一般对本地区的适应性较差，必须经过试验，才能决定利用与否和如何利用。,(),5.,品种资源收集的步骤是先收集本地区有关作物品种，再根据育种目标要求，有目的，有计划，有重点地从外地转引某一方面或某几方面具育种目标性状的材料。,(),6.,收集品种资源的方式有国内外考察收集、发信征集和单位之间彼此交换材料等。,(),7.,不同的种质资源类型具有不同的遗传特点及利用价值。本地品种资源的主要特点是具较突出的丰产性。,(),8.,作物种质资源包括育种及遗传研究中可利用的一切基因资源，它是作物育种的理论基础。,(),9.,外来种质资源一般不具有良好的丰产性，但它可以带来丰富的新遗传特性，因而也是育种重要的种质资源。,(),10.,在作物的起源中，多样性中心必然是起源中心。,(),四、名词解释（共,1,题）,1.,种质资源：,五、问答题（共,5,题）,1.,简要回答 作物品种资源的重要性？,2.,作物品种资源工作的主要内容？,3.,不同来源的品种资源各有什么特点，如何利 用？,4.,怎样认识品种资源对育种工作的意义？,5.,瓦维诺夫的“作物起源中心”学说主要内容是什么？,