国内外蓝莓种质资源研究进展--沈涛

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国内外蓝莓种质资源研究进展--沈涛

国内外蓝莓种质资源研究进展

园研1601班 M160808 沈涛

摘要:本文对蓝莓种类及其分布规律、营养学价值及生物学特性和国内外种子资源利用情况进行综述。根据中外蓝莓研究中存在的问题,对今后国内蓝莓研究工作进行了展望。

关键词:蓝莓种质资源育种生物学特性

蓝莓(SemenTrignnellae)又称越橘(又作越桔)原产于北美寒冷地区,杜鹃花科(Ericaceae)越橘属(Vaccinium L. )多年生落叶灌木或常绿灌木,在新兴果树树种中具有较高的经济价值和广阔的开发前景。目前全球蓝莓品种超过150种,商业栽培品种主要划分为:高丛蓝莓、半高丛蓝莓、兔眼蓝莓和矮丛蓝莓4个类型,其中高丛蓝莓又可分成北高丛和南高丛2个亚类(郑炳松等2013;刘丽和郭俊英,2014)。

蓝莓栽培历史已有100多年,商业化栽培最早源于美国,随后荷兰、加拿大、德国、波兰、澳大利亚、日本、新西兰等国也根据自己国家的气候特点和资源优势,竞相开展了蓝莓引种栽培、选育等相关研究,并相继进入商业化栽培和生产阶段(郑炳松,2013;Jose V.,2013)。据统计,全球已有30多个国家和地区开始蓝莓产业化栽培,总面积达12万hm2,产量超过30万t,但市场上仍供不应求(郑炳松等,2013)。

蓝莓果实富含花青素、绿原酸、黄酮类、亚麻油酸等生物活性成分,经研究发现具有抗氧化、抗癌、抗糖尿病、改善视力、防脑神经衰老、降血压、降胆固醇等保健作用,也因其独特的保健作用和高营养价值被联合国粮农组织列为人类五大健康食品之一(李金星和胡志和,2013;韩鹏祥等,2015),具有广阔的国际市场和发展潜力。

1.蓝莓种类及其分布情况

1.1 蓝莓的种类

1998年,“蓝莓”才作为果树名开始使用,最早见于吉林农业大学李亚东教

授的文献材料中,1999年在期刊中正式使用该名称。蓝莓的中文名为“越桔”(1999年前)、“越橘”(1999年后)(张志东等,1999),江苏省中国科学院植物研究所早期称之为“蓝浆果”(顾姻和贺善安,2001;顾姻等,1998)。

目前,越桔属植物在全世界约450种以上,我国约90种、24变种、2亚种,南北方均有野生资源分布,主要在西南、华南及东北地区(方瑞征,1991)。

主栽的北美蓝莓根据商业栽培类型,可分为高丛蓝莓、兔眼蓝莓和矮丛蓝莓三类(史海芝和刘惠民,2009)。在品种选育中根据适宜北方和南方气候特点,高丛蓝莓又被分为北高丛类型和南高丛类型。半高丛类型则由高丛蓝莓和矮丛蓝莓杂交形成的一个独特类型(李亚东等,2001)。现在习惯上也将原产于中国野生的笃斯越桔和原产欧洲的欧洲越橘称为蓝莓(吴林,2016)。因此,蓝莓的概念是包括原产北美的高丛蓝莓、矮丛蓝莓、兔眼蓝莓,以及原产欧洲的欧洲越桔和原产中国的笃斯越桔。

中国野生蓝莓又称笃斯越桔(V acciniumuliginosum L) 为杜鹃花科(Ericaceae)越桔属(vaccinium L)落叶灌木,在我国主要分布在内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁等地区,是我国面积最大、贮量最多的野生小浆果资源,也是我国最具开发前景的越桔属小浆果之一(刘新田等,1998;宗长玲等,2011)。笃斯越桔在黑龙江省生长在海拔600-1400 m的针阔叶混交林或针叶林下的杂木疏林、林缘或沼泽草甸处(周繇,2006),而在吉林省的长白山国家级自然保护区其垂直分布于海拔300-900 m的泥碳鲜沼泽草甸中,与苔草、落叶松、油桦、细叶杜香、越桔、蔓越桔等植物种混生,并且在长白山内成片集中分布呈大群落(张欣,1997)。

兰士波(2010)利用笃斯越桔极强的抗寒性和抗涝性,在天然群体果实性状变异分析的基础上,系统进行林分类型间植株生长、单株结实量的对比分析与综合评价,确定“白桦+赤杨+柴桦+柳树+笃斯越桔+越桔+杜香”、“白桦+柴桦+柳树+笃斯越桔+杜香”及“白桦+柳树+笃斯越桔”类型林分内的笃斯越桔为优良群体。综合考虑植株生长、单株产量、果实类型及果实性状变异程度,兰士波等人初步认定:生长在“白桦+赤杨+柴桦+柳树+笃斯越桔+越桔+杜香”类型林分内的笃斯越桔为优异种质,其单株结实量最高,且植株趋于矮化,树姿开张,果实球形、深蓝色。

尹德洁等人经过实地调查,总结出笃斯越桔分布的两种类型。一是水湿地类

型,其中水湿地类型又分为无土壤层类型、有土壤层类型、低湿塔头草甸子三种。二是在山坡上生长的类型,土壤层较厚且植株的根系较为明显,相对水湿地中生长的蓝莓而言,它与栽培蓝莓品种生物学特性更接近,生态环境也更容易摸拟,因此此种类型可重点用于驯化栽培。

曲路平等人(1992)在大兴安岭发现笃斯越桔变种,与原种相比浆果白色,同时分布较稀疏,结果量较少,但浆果个体稍大,味道比原种果实略甜,从而发现笃斯越桔有正种和高山变种两类,其中海拔2000m以上为高山变种,山下为正种。

1.2 蓝莓分布范围

自20世纪30年代美国率先实现蓝莓商品化生产以来,加拿大、澳大利亚、荷兰和日本等五大洲的30多个国家竞相引种栽培,目前已形成以美国、加拿大为主产区,欧洲、澳大利亚、新西兰、日本等国紧跟其后的世界蓝莓生产格局。

而越桔属植物的野生物种约有450个,分布于北半球、亚洲热带地区的常绿阔叶林及山地灌丛中,同时也广布于欧洲、亚洲和美洲的温带针叶林或高山沼泽、湿地、草原,甚至在北极冻原也有分布,以北半球北部地区品种最为集中(何科佳等,2013)。通常而言,越桔属植物的大部分物种(如欧洲越桔、红豆越桔和笃斯越桔)主要分布在北半球的高纬度地区,其分布区域一般从寒带森林南端到北部的苔原地带(黄磊等,2014)。

我国野生越桔主要分布在东北寒温带和西南亚热带的天然林中,其中以黑龙江大、小兴安岭,吉林长白山区成片分布的笃斯越桔、红豆越桔、蔓越桔和大果越桔等的蕴藏量最大,仅黑龙江黑河的笃斯越桔就达40000hm2,蕴藏量约75000t (聂飞和安明太,2008)。西南地区是越桔种类分布最多的区域,其中分布于云南的种类约占全国的一半。

聂飞等人(2007)根据蓝莓各种类的生态适应性,结合我国自北向南气候资源分布,可将蓝莓适栽区域划分为:

东北温带区:主要以大、小兴安岭,长白山,三江平原等酸性土壤区为主。年平均降水量500 mm以上,年均气温3-10 ℃,适宜栽培耐寒的矮丛蓝莓和半高丛蓝莓。

长江中下游亚热带区:主要以江苏、江西、湖北、湖南、安徽、浙江、福建等省为主,年平均降水量900mm以上,年均气温15-20℃,适宜栽培兔眼蓝莓和南方高丛蓝莓。

西南地区:即云、贵、川、桂北、藏南等,年降水量800 mm以上,年均气温15-20℃,适宜栽培兔眼蓝莓和南方高丛蓝莓,在云贵高原、川西、藏南、滇北等。

2. 蓝莓营养价值及生物学性状

2.1 蓝莓的营养价值

蓝莓是越橘属植物中营养成分最丰富的种类,其果实为浆果,呈蓝色,近圆形,果肉细腻,甜酸适度。果实除了含有糖、酸和维生素C外,还富含维生素E、维生素A、维生素B1,SOD、花青素、蛋白质、脂肪等其他果品中少有的特殊成分及丰富的铁、锌、锰等微量元素(王姗姗等,2010)。据报道,100g蓝莓果实中含有水分84g,能量238.6kj,碳水化合物15g,膳食纤维2.5g,糖10g,钙6mg,钾77mg,维生素C9.7mg,叶酸6μg,维生素B 6.52μg(刘丽和郭俊英,2014)。

据王珊珊等人(2010)对蓝莓的保健功能的研究表明,蓝莓具有抗癌、抗氧化、保护视力、预防心脏病、美白皮肤、增强抵抗力、延缓神经衰老和改善循环系统机能的作用。蓝莓除营养保健作用之外,因为其春季枝叶翠绿,白色吊钟状花玲珑可爱,夏季紫色果实挂满枝娅,秋季一片火红,观赏价值极高,可用于插花和摆花业(尹德洁,2010)。

2.2 蓝莓的生物学性状

蓝莓为多年生落叶果树,叶对生呈长圆形或卵形,花为总状花序或圆锥状,通常3月份开花,6-9月份可成熟采摘(龙凌云,2015)。果实颜色为蓝色,果皮表面被一层白色果粉包裹,果实的大小随栽培种类的变化而有差别,单果重大约为0.25 g。蓝莓的果实果肉细腻,种子非常小,口感酸甜可口,具有清爽宜人的香气(李亚东,2007)。从我国30多年的蓝莓引种栽培历史来看,现有蓝莓栽培

品种适宜湿度范围广,从北往南皆可种植(龙凌云,2015)。

2.3 蓝莓对环境条件的要求

蓝莓喜光、耐湿,对水分要求严格,抗涝和抗寒能力极强,适生于腐殖质丰富的强酸性土壤。在光照充足的空旷地、林缘或疏林下生长茂盛;在水湿沼泽地,生长季内始终处于积水状态,若萌芽期、开花期和果实膨大初期水分不足,直接影响结实量,严重干旱会导致绝产(兰士波,2010)。

蓝莓对土壤要求较严,通常在pH值4.0-5.5,有机质含量较高的土壤环境中生长良好(龙凌云,2015)。蓝莓现有栽培品种均为阳生植物,定期进行疏枝修剪可增加树体同化产物量和花芽分化数,提高蓝莓果实产量和品质。此外,蓝莓根系不发达,主根不明显,根系分布在20-50 cm的浅层土壤,对水分、肥料较敏感,喜湿不耐涝,忌氯需肥量低,是典型的嫌钙植物,因此在栽培过程中应因地制宜,注意种植园地排水防涝,施肥过程中要根据不同品种的特性,注意肥料种类和施肥方式的选择(龙凌云,2015)。

2.3 两种常见蓝莓种类对比

我国约有35种越桔属种类,其中产于东北大兴安岭地区的红豆越桔(又称红果越桔)和笃斯越桔分布最为广泛。这两种越桔每100 g鲜果中含有维生素

C13mg,蛋白质0.40 g,脂肪0.70 g,碳水化合物10. 80 g,并含有11种氨基酸和钠、钾、钙、镁、铜、锰、钥等多种矿物质,即可鲜食,又可酿酒、制果酱等,是多种绿色食品加工的上好原料(孙兰英,2004)。因此,将二者的生物学特征进行对比,对种质资源的开发研究利用具有实际意义。

2.3.1 笃斯越桔

笃斯越桔属落叶矮小灌木,株高30-80 cm,分布在北纬47。以北,海拨300-1 000 m之间,以根生茎繁殖,常呈小群落生长或呈群落性散生(孙兰英,2004)。主要生长于有季节性积水的沼泽地和潮湿山坡,在自然情况下常与苔草、白桦,柴桦等混生,在比较低湿的采伐迹地和森林火灾形成的疏林地上,经常会迅速的侵入并扩大种群。笃斯越桔受环境影响很大(张希德,1991),喜阳光,喜湿润,耐低温(崔红,2007)。沼泽地的植株一般比较低矮,而山坡上的比较高大(刘

新田等,1998)。6月开花,花期6月,果期7-8月(张希德,1991)。果实呈蓝紫色,果径0.8-1.3 cm,单果重0.5-1.0 g,果实成熟时被白色果粉,果皮薄,皮内含有紫红色素,不耐运输和储存(刘新田等,1998;孙兰英,2004)。果味酸甜,宜鲜食和加工(刘新田等,1998)。每个浆果内含种子5-17粒,种子微小,肾形,长1-2 mm,直径0.2-0.4mm,千粒重0.25-0.33 g(张荫桥,1992;韩志泉等,2010)。

果实的成熟期受海拔高度影响,高海拔的笃斯越桔果实的成熟期比低海拔的要晚(王作昭,2006)。

2.3.2 红豆越桔

红豆越桔为常绿小灌木,根茎长,匍匐生长(孙兰英,2004),叶革质,株高10-20 cm,多生在郁闭度0.7以内的林下,水湿地内无分布,喜酸性土壤,花期与笃斯越桔相近而果实成熟期则要晚20天以上,果实红紫色,果径0.5-0.7 cm,单果重0.3-0.5 g,果皮厚,较耐运输和储存。果味的酸度高于笃斯,果汁色泽鲜,适于加工(刘新田等,1998)。主要分布在大兴安岭垂直分布在海拔300 ~ 1 200 m 之间坡地针阔混交林下(孙兰英,2004),和岭南600 m以上高山原始针叶林地带,岭南的加格达奇,在阔叶次生林下,虽也常有发现,但却绝少见到果实(刘新田等,1998)。刘新田等人认为(1998)红豆越桔分布范围虽然比笃斯小得多,但连片集中,采收期长,储量和产量都比笃斯要大。

3. 国内外蓝莓种质资源利用现状

3.1 种质资源的收集

优良的种质资源的收集保存是蓝莓育种的基础。在北美地区,蓝莓本地种质资源和杂交种有几个重要资源圃(Ballington JR,2001)。最大规模的是美国农业部国家农业研究服务中心的种质资源圃,其次是Ballington在北卡罗莱纳州立大学建立了的南方种质材料收集库,Lyrene在佛罗里达州大学和Hancock在密歇根州立大学也分别收藏了大量南部和北部地区的种质材料(王慧亮等,2010)。

我国东北是最早引种蓝莓的地区。笃斯越桔是我国重要的野生资源之一,具有许多特殊的优良陛状,如抗寒能力极强、花青素含量高等,是越桔育种的宝贵

资源,国内自20世纪80年代开始对蓝莓的引种和选育工作,吉林农业大学郝瑞教授(1979)最先对长白山地区的野生笃斯蓝莓资源进行了系统调查。通过收集整理引进品种和本地种质资源,吉林农业大学建立了我国小浆果种质资源圃,收集保存150余份蓝莓种质资源(李亚东等,2001;李亚东等,2012)。继吉林农业大学之后,中国科学院·江苏省植物研究所于1988年引种美国蓝莓,并筛选出适宜我国南方栽培的优良品种10种以上,平均每公顷产22 500kg以上。2013年中国农业科学院郑州果树研究所成立小浆果课题开始对蓝莓等小浆果进行研究,并收集和保存了蓝莓种质资源10余份(刘丽和郭俊英,2014)。现在我国已为建立蓝莓栽培体系提供了种源保证。预计不久将来,我国蓝莓资源将更加丰富(史海芝和刘惠民,2009)。

3.2 品种选育研究

蓝莓是栽培历史最短的果树之一,其野生资源比较丰富。美国农业部植物局Coville博士于1906年开始从野外搜集野生种质资源作亲本,经过相互杂交,于1920年首批推出先锋、卡特和凯瑟琳3个品种,至1937年共有60 000株以上杂种实生苗结果,从中选育出优良品种30个以上。随后,蓝莓的大规模育种试验相继开展。目前,美国共育成61个北高丛蓝莓品种、南高丛蓝莓品种22个、兔眼蓝莓品种35个和半高丛蓝莓品种7个,极大促进了蓝莓产业的发展(史海芝和刘惠民,2009)。

3.2.1 高丛蓝莓的育种

3.2.1.1 北高丛蓝莓

北高丛蓝莓育种主要以改善风味,提高耐贮性,延长成熟期,病虫害高抗性和适宜机械采收为目标(王慧亮等,2010)。虽然北高丛蓝莓抗寒能力有限,但其遗传浅蓝果色,高坚实度,好风味,耐热性和高地适应性,被育种学家所欢迎(Hancock JF,1998)。

由考卫尔博士育成的蓝丰、泽西、薇茂、克瑞顿、蓝光、鲁贝尔和伯克利等品种,组成了现代蓝莓产业的基础(Mainland CM,1998)。Draper通过将野生蓝莓和栽培种高丛蓝莓进行杂交,育成了著名品种公爵和埃利奥特,不久又育成新品种纳尔逊和莱格西等(Hancock J F and Calletta CJ,1995)。在罗格斯大学蔓

越橘蓝莓研究站,V orsa己开始在新泽西州发展适宜当地条件的并能用于机械采收的高品质高丛品种(王慧亮等,2010)。

3.2.1.2 南高丛蓝莓

南高丛蓝暮目前的育种目标是获得树势强的早熟品种,提高抗病性和更晚的盛花期,高产、好的风味和适合机械收获特性也是育种学家关心的内容(王慧亮等,2010)。

Sharp于20世纪50年代开始在佛罗里达州与Darrow合作,共同开展南高丛蓝莓的育种工作(Sharp RH and Darrow GM,1959;Lyrene PM,1988),培育成功了一些品种如夏普蓝。

佛罗里达大学的Lyrene获得了非常低的需冷量基因型,并育成了许多有影响力的品种,包括翡翠、宝石、云雾和南方之星。北卡罗来纳州Ballington选育了一些重要的品种,包括奥尼尔、晨号和萨姆森(王慧亮等,2010)。

3.2.2 兔眼蓝莓的育种

兔眼蓝莓的育种目标主要是延长成熟期,提高果实大小和质量,降低果实因下雨而开裂的敏感性,抗病和提高耐贮性(王慧亮等,2010)。早在20世纪20年代,美国佛罗里达州和佐治亚州便己制定收集各优良野生品种的计划。

1940年,Darrow开始和佐治亚农业试验站的Woodard以及北卡罗来纳的Morrow合作看展兔眼蓝暮的杂交育种研究(Austin ME,1994)。新西兰在20世纪80年代中期开始了兔眼蓝莓育种计划,并于1991年推出了玛鲁和拉衣2个晚熟品种,又于1995年推出了Ono和伟途,在晚熟和品质方面表现不错。总体来说,相对于原有的野生种,栽培品种在果实颜色、大小、品质和外观方面得到了显著的改善(王慧亮等,2010)。

3.2.3 矮丛蓝莓的育种

矮丛蓝莓育种很少得到人们的关注,加拿大农业及农业食品部在这方面作出了主要的贡献,目前由Jamieson负责的工作站将缅因州和加拿大沿海诸省收集的野生品种进行了测验和杂交,育成了包括奥古斯塔、美登、芝妮和芬蒂等品种。最近,Jamieson公布了由芬蒂x斯卫克杂交而来的矮丛品种Novablue,这个品种果型特别大,而且根茎生长速度比亲本更迅速(王慧亮等,2010)。

3.2.4 我国蓝莓的育种

我国越桔属资源丰富,但现在栽培的品种均引自国外(李亚东,2003)。我国幅员广阔,酸性土壤分布广泛,气候多样性丰富,可满足不同品种蓝莓的引种栽培和推广,1983年,吉林农业大学开始分别从美国、加拿大、波兰、德国等地引进适应不同气候条件的优良品种100个以上,已选育出抗寒、耐涝及加工优良品种(史海芝和刘惠民,2009),现已推广至我国东北三省、山东、浙江、云南、贵州、广东等多个省份和地区(龙凌云2015)。中国科学院·江苏省植物研究所于1988年引种美国蓝莓,并筛选出适宜我国南方栽培的优良品种10种以上,平均每公顷产22 500以上(史海芝和刘惠民,2009)。

3.3 现代生物技术在蓝莓育种中的应用

与传统的常规杂交育种相比,利用现代生物技术开展的分子育种可以大大缩短育种时间,节省人力和物力,从而加速育种的进程,育种专家对蓝莓的生物技术育种也开展了相当多的研究。

3.3.1 组织培养技术的应用

常规栽培方式培养周期长,生产效率较低,而运用组织培养技术可提高蓝莓的生产效率,缩短培养周期,在操作上更加简便,并能培育出健壮整齐的组培苗,而且对蓝莓组培苗进行脱毒培养,可获得大量优质的种苗,并且不受季节地域的限制(于巧芝和赖钟雄,2015)。同时,采取组织培养无性繁殖技术能保持原始亲本的优良遗传品质,而且不受季节限制,为笃斯越桔优异种质规模化生产的重要途径(兰士波,2010)。值得一说的是,由于蓝莓在试管内生根的效果不佳,无法满足生产需求,所以在对蓝莓微体繁殖研究时,一般均在试管外生根或在弥雾条件下扦插试管幼枝生根(Rowland L J and Elizabeth L O,1992)虽然近年来蓝莓组织培养技术取得了显著进展,但在实际生产操作中于巧芝和赖钟雄(2015)仍旧发现一些问题:①污染率较高,分化率、成活率、生根率仍然有待提高;②不同品种蓝莓的培养条件缺少一套合理的系统依据,需要进一步进行有规律性的深化研究,归纳出完整的理论支撑;③对蓝莓组织生理机能的研究也有待进一步深化。

3.3.2 标记技术的应用

蓝莓的标记技术应用已经开展了很多研究,从早期的同功酶标记技术到现在的分子标记技术以及转基因技术等都得到了广泛的应用。Hill 等(1983)利用同工酶标记对蓝莓品种的遗传变异进行了研究。在蓝莓上己发展了包括DNA指纹分析、遗传关系的分析和遗传作图研究等分子标记技术。Levi等(1997)对蓝暮的基因组DNA进行了RAPD和SSR分析。这些标记被用来区分和评估15个高灌蓝莓品种,2个兔眼品种和1个南方矮丛野生种间的亲缘关系。Burgher 等(1998)筛选了26个野生矮丛蓝莓品种,包括6个己命名的栽培种和12个筛选的野生品种,结果基因型的聚类分析与地理起源相关性很好。

4. 展望

蓝莓栽培的历史虽短,但凭借其独特的保健作用,发展前景非常广阔。目前,国外蓝莓育种研究比较深入,新品种的选育和栽培性状的改良都不断完善。在中欧、北欧、北美和加拿大等国,不仅早已开发利用,做成果洒、保鲜风味型浓缩果汁以及晶、粉、果冻、果浆等商品,而且不少国家结合本国特点通过定向培育广泛栽培,推出许多杂交新品种,有些品种在严寒恶劣的条件下有很强的适应能力,有些浆果大,果汁香,受到人们的欢迎,取得了较高的经济效益(刘新田等,1998)。但我国现阶段对蓝莓的研究起步较晚,对野生种质资源的利用上还停留在鲜食及栽培技术的研究上,品种的来源主要来自进口,自主品种的选育研究较为滞后。据统计,2010年我国蓝莓商业化栽培面积已达5000 hm2,年产量超过1000 t,蓝莓产业仍呈稳步增长趋势(李丽敏等,2011)。因此,加快国内蓝莓野生资源的保护和评价利用、加快自主知识产权的优异蓝莓品种的选育研究应该成为蓝莓科研工作的重点。

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蓝莓种植与深加工项目可行性研究报告调查报告表格

蓝莓种植与深加工项目可行性研究报告调查报 告表格 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】

蓝莓种植与深加工项目可行性研究报告 (立项+批地+贷款) 编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司 编制时间:二〇二〇年十一月 咨询师:高建

目录 目录 (2) 专家答疑: (4) 一、可研报告定义: (4) 二、可行性研究报告的用途 (4) 1. 用于向投资主管部门备案、行政审批的可行性研究报告 (5) 2. 用于向金融机构贷款的可行性研究报告 (5) 3. 用于企业融资、对外招商合作的可行性研究报告 (5) 4. 用于申请进口设备免税的可行性研究报告 (6) 5. 用于境外投资项目核准的可行性研究报告 (6) 6. 用于环境评价、审批工业用地的可行性研究报告 (6) 三、可行性研究报告的编制依据 (6) 四、可研报告编制收费标准及时间 (7) 1、收费标准 (7) 2、付款方式 (8) 五、我们的优势 (8)

1、良好的信誉保障 (8) 2、专业的咨询团队 (8) 3、丰富案例经验 (9) 4、精准的数据库支持 (9) 六、可研报告编制大纲: (10) 表目录 (28) 表目录 (29) 表1-1 本报告研究范围 (29) 表1-2 报告误差控制表 (29) 表1-3 本报告编制依据 (29) 表1-4 蓝莓种植与深加工新建项目产品型号及产能一览表 (29) 表1-5 蓝莓种植与深加工新建项目项目概况 (29) 表1-6 蓝莓种植与深加工新建项目项目资金来源与使用计划.29 表1-7 蓝莓种植与深加工新建项目综合经济技术指标 (29) 表2-1 蓝莓种植与深加工新建项目主要产品型号及计划产能.29 表2-3 蓝莓种植与深加工新建项目主要产品和规格 (29)

玉米育种现状与发展战略

玉米育种现状与发展战略 摘要 种子产业技术进步涉及知识创新、种质创新、技术创新和产品创新领域,还包括少量制度创新。不同性质的机构在这个产业技术链条中的位置决定了在改革中的走向。目前,种质创新、技术创新和产品创新是玉米种业技术发展的焦点问题。跨国公司进入我国市场,暴露出我国种子产业创新能力薄弱,关键就在于种质创新缺位,技术创新能力薄弱。企业的产品创新能力则受制于落后的育种思路,因而降低了投资效率。玉米商业育种的实践基础是简化、统一的杂种优势模式。施行走出去发展战略将激化产业内部矛盾,促进种业内部科技体制和管理体制改革,提高产业竞争能力。 一、玉米种业和种业技术面临的挑战与创新机遇 加入WTO以后,玉米育种研究体系的各个环节就越来越紧密地成为产业技术的一个组成部分。种子产业技术大体包括三个层次:以知识创新为特征的基础研究,以种质创新和技术创新为特点的应用基础研究和以产品创新为目标的应用研究。这些都纳入产业技术的范畴,只是所处的位置不同。因此,我们要明确自己所处的位置,了解产业技术链中每个环节的未来走向。这是研究农业科技体制改革和政策演变的基本考虑,也是技术创新的立脚点。 我国拥有世界上最庞大的农业科研和技术推广服务体系,在经济还比较落后的历史时期,这个系统为推动我国农村经济发展和农业科技进步做出了决定性的贡献。就玉米育种来说,我国在五十年代那样贫穷落后的经济条件下成功地研发和推广杂交种,创造了世界农业发展史上的奇迹;后来只用了十年多一点的时间,便从双交种过渡到更先进的单交种选育技术。七十至八十年代,我国科技人员在李竞雄教授的带领下自主攻克了玉米抗病育种技术难关,达到了当时的世界先进水平。技术进步促进农业生产的跨越式发展,我国玉米产量提高了将近4倍。但是,进入八十年代后期,玉米育种技术进入缓慢发展阶段。实际上,发达国家当时也面临着同样的挑战和同样的发展需求。 西方发达国家依靠种质扩增、改良与创新,通过抗逆育种途径持续提高玉米产量,有效地解决了产量爬坡问题。然后又投资生物技术,提高种子产业的技术含量和竞争力,这些将进一步提高玉米产量的遗传增益。当西方国家解决面临的技术挑战时,我们恰恰进入理论与技术的停滞状态。究其原因是产业技术的发展思路出了偏差。

玉米品种概述

玉米品种概述 Prepared on 24 November 2020

中国玉米品种概述 玉米属禾本科(Gramineae)玉米属(Zea)玉米种(mays)。玉米种又分为9个类型。玉米原产于中美洲的墨西哥一带,哥伦布发现新大陆后带回欧洲,16世纪前半期由欧洲传入中国。在田艺衡《留青日扎》(1573年)和李时珍的《本草纲目》(1578年)都有关于玉米的记载。玉米传到我国距今已有四百多年的历史,在我国复杂的自然条件和生产条件下,经过栽培驯化和人工选择,形成了大量的产量稳定、适应性强和抗逆性较好的地方品种,成为我国玉米种质资源的基础。据粗略统计,全国各地保存的玉米品种资源近2万份。 玉米别名玉蜀黍,又有苞米、苞谷、苞芦、苞粟、棒子、玉茭、六谷、珍珠米、观音粟等名称。我国是世界上栽培玉米最多的国家之一。其栽培面积和总产量仅次于水稻、小麦,居第三位。主要分布在北纬500到200从东北到西南的狭带状地区内,包括黑龙江、吉林、辽宁、河北、北京、天津、山西、山东、河南、陕西、四川、贵州、云南和广西等省、市、自治区。其中以河北、山东、黑龙江、吉林、四川、河南等省的播种面积最大,其他省、市、自治区也都有一定种植面积。

玉米是高产粮食作物,籽粒含有丰富的营养物质,掺合其他的粮食,实行粗粮细做,可做成各种糕点,美味可口,深受人们喜爱。随着我国四化建设的逐步发展,人民生活水平的不断提高,玉米的饲用价值越来越重要。在工业上用途亦广,玉米籽粒和副产品可以制造300种以上的工业品。在医药上,玉米淀粉是培养抗菌素(如青霉素、链霉素、金霉素)的主要原料之一。 我国地域辽阔,生态环境多样,形成了丰富多彩的玉米种质资源。这些种质资源在生产、育种和科学研究上有着重要的利用价值。解放后,人民政府十分重视玉米种质资源工作,全国各地开展了群众性的评选良种、收集、整理农家品种工作。据统计,至1958年止,全国共收集保存玉米品种11400余份;1979年以来,全国又进行了大规模的补充征集,从而促进了我国玉米品种的选育和推广。 我国过去长期种植的大部分是硬粒型地方品种,而马齿型品种基本上是近几十年来自国外引入的,如云南的普照苞谷是1920年从印度引进的,金皇后是1931年由美国引进,英粒子

农业植物病理学--文献综述--枇杷叶斑病发病流行遗传规律及防治方法的研究进展

文 献 综 述 题目:枇杷叶斑病发病流行遗传规律 及防治方法的研究进展 课程:农业植物病理学

授课老师:侯明生蔡丽 学生姓名:王杰 学号:2011301200710 专业班级:植物保护1103班 2013/06/20 枇杷叶斑病发病流行遗传规律 及防治方法的研究进展 摘要:枇杷叶斑病是枇杷生产中一类严重的侵染性病害。随着枇杷产业的发展 和气候变暖,叶斑病的发生逐年加重,严重影响树势、产量和果实品质。本文综合有关专家学者的研究结果,从发病流行遗传规律及防治方法等方面综述枇杷叶斑病的研究进展。 关键词:枇杷;防治;叶斑病;流行规律;遗传规律 批把叶斑病是斑点病、灰斑病、角斑病的总称,三者往往混合发生。轻则叶上出现斑点影响光合作用,削弱树势,重则影响产量。在温暖多湿的环境中容易发生。一年多次侵染,尤其是在多雨季节是斑点病盛发期。在长江中下游地区,3 月中旬至7 月中旬;9 月上旬至10 月底,都是该病迅速蔓延发展期。梅雨季节,在土壤瘠薄,排水不良、管理不善,生长较差的树更易先生病。干旱时则灰斑、角斑病易发生。枇杷叶斑病是枇杷生产中一类严重的侵染性病害。随着枇杷产业的发展和气候变暖, 叶斑病的发生逐年加重, 严重影响树势、产量和果实品质。 1.枇杷叶斑病的病状分类及病害特点 1.1 斑点病: (1)病害特点: 专门为害批把叶片,叶上病斑初期为赤褐色小点,后扩大成圆形,中央为灰

黄色,外缘呈灰棕色或赤褐色,往往许多病斑连成一大块,呈不规则形,使病叶局部或整张枯死。后期在病叶上长出许多小黑点,排成同心轮状,但也有时散生。这些小黑点就是斑点病的分生孢子器。 (2)病原(pathogen) 斑点病的病原菌是半知菌的一种,分生孢子器呈球形或扁球形,黑色,埋生于寄主表皮下,其孔口突出于寄主表皮外;分生孢子椭圆形,无色,单胞。菌以分生孢子器和菌丝在病叶中越冬。分生孢子器球形或扁球形,黑色,埋生于寄主表皮下,有孔口突出表皮外。分生孢子椭圆形,无色,单胞。病菌以分生孢子器和菌丝体在被害叶上越冬。 (3)发病因素(epidemic factor) 一般在土壤贫瘠,排水条件较差,栽培管理不良的果园内发病较重。禾苗发病往往较成株重,特别在土壤贫瘠,生长不良时更为严重。品种间发病情况也有差异。白沙品种发病最重,其次为乌儿和红种,以夹脚及夹脚与乌儿的杂交较抗病。病斑近圆形,多数病斑愈合后成不规则形,沿叶缘发生时则成半园形。病斑初期为赤褐色小斑点,后期逐渐扩大,中央变为灰黄色,外缘则仍为赤褐色,紧贴外缘处为灰棕色,后期病斑上长出黑色小点,有时排列成轮纹状。这些黑色小点即为病菌的分生孢子器。 1.2 灰斑病: (1)病害特点: 主要为害叶片,也为害果实。是叶斑病中发病最多的一种。叶片受害初病斑呈淡黄色圆点,约 2 —4 毫米,以后迅速扩大,联成不规则的大斑,中央呈灰白色以至灰黄色,边缘具有明显的黑色环带,多呈圆形,较规则,比斑点病的病斑大些。果实受害,初时产生紫褐色圆形斑点,发病很快,不久就凹陷。病斑圆形,初呈淡褐色,后变灰白色,表皮干枯,易与下部组织脱离。多数病斑可愈合成不规则的大病斑。病斑边缘明显,为较狭窄的黑褐色环带,中央灰白色至灰黄色,其上亦散生有黑色小点,但比病斑上的黑点粗而疏。果实受害后产生圆形紫褐色病斑,病斑处显著凹陷,其上散生有黑色小点,即为病菌的分生孢子盘。 (2)病原(pathogen) 灰斑病的病原菌是一种半知菌,分生孢子盘初时埋生于寄主表皮内,后来突出寄主表皮而外露。分生孢子纺锤形,由 5 个细胞组成,顶端有纤毛三根,基部有脚毛一根。以分生孢子及菌丝体在病叶或病果的残体上越冬。分生孢子盘初埋生表皮下,后突破表皮而外露。分生孢子纺锤形,大小24~26×8~10微米,由5个细胞组成,中央的3个细胞茶褐色,两端的细胞无色,其顶端具有纤毛3根,基部具有1根短的脚毛。纤毛无色,长30微米左右。病菌以分生孢子及菌丝体在被害叶上越冬,第二年春季,越冬后的分生孢子及新产生的分生孢子,借雨水传播,引起初次侵染。 (3)发病因素(epidemic factor) 灰斑病以乌儿发病较重,白沙和红种次之,夹脚及夹脚与乌儿的杂交较抗病。 1.3 角斑病:

植物组织培养的研究进展和发展趋势

植物组织培养的研究进展和发展趋势 (甘肃农业大学生命科学技术学院植物生物技术,甘肃兰州730070) 摘要:植物组织培养是根据植物细胞具有全能性的原理而发展起来的一门生物技术。本文简要概述了植物组织培养的概念及研究进展,较全面的综述了植物组织培养新技术以及在快繁脱毒、育种、种质资源保存、次生代谢物提取、基因转化等方面的研究现状,最后展望了植物组织培养的发展趋势。 关键词:组织培养;研究进展;发展趋势 Research Progress in Plant Tissue Culture and trends (College of life science and technology of plant biotechnology of Gansu Agricultural University,gansulanzhou 730070) Abstract: Plant tissue culture plant cells are totipotent under the principle and developed a biotechnology. This article provides a brief overview of the concepts and plant tissue culture research, a more comprehensive overview of plant tissue culture propagation of new technologies as well as in detoxification, breeding, germplasm conservation, extraction of secondary metabolites, and other aspects of gene transfer research status , Finally, the future trends in plant tissue culture. Key words: organizational culture; research status; trends 引言 植物组织培养是20世纪之初,以植物细胞全能性为理论基础发展起来的一门新兴技术,是指在无菌条件下,将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体,在人工配制的环境里培养成完整的植株,也称离体培养或植物克隆。自1902年德国科学家Haberlandt提出植物细胞具有全能性理论, 到1934 年美国White 等用番茄根进行离体培养证实这一观点以来,植物离体培养技术在基础理论和应用研究,已广泛应用到植物生理学、病理学、药学、遗传学、育种以及生物化学 等各个研究领域, 成为生物学科中的重要研究技术和手段之一[1]。近年来,随着 科学技术的不断发展,植物组织培养新方法和新技术不断涌现,研究重点也由器官、细胞水平向分子、基因方向转移。21世纪,生物技术是最有生命力的一门学科,而植物组织培养作为一种基本的试验技术和基础的研究手段,被认为具有巨大的潜力,现就植物组织培养技术研究进展做一简单综述。 1在植物育种上的应用 植物组织培养技术对培养有粮作物品种开辟了全新的途径。目前,国内外已

蓝莓种植项目计划书

四川螺湖半岛生态农庄有限公司 蓝莓种植项目计划书 一、项目背景 1、政策和机遇 休闲农业被认为是全球性的"朝阳产业",具有强大的生机和广阔的前景。休闲农业是以农业生产为依托,和现代旅游业相结合的一种高效农业,是深度开发农业资源潜力,调整农业结构,改善农业环境,增加农民收入的新途径。 今年是一号文件连续第11年关注“三农”问题,在十八大报告中首次将“生态文明建设”独立成篇,农业是和自然结合得最为紧密的产业,对于生态文明影响深远,必然成为国家生态文明建设的重要部分。一号文件要求实现高产高效和资源生态永续利用协调兼顾,加强政府支持保护和发挥市场配置资源决定性作用功能互补。这为现代农业和休闲农业的发展提供了难得的发展机遇。 2、公司简介 四川螺湖半岛生态农庄有限公司成立于2014年2月,注册资本2000万元。公司选址生态良好、环境优美的螺湖

半岛,有效整合自然、农业、文化资源,以生态环境保护为根基,以现代化农庄为方向,实现园区、景区、社区“三区合一”,生产、生态、生活“三生融合”,将项目区建成集农业生产、科普体验、休闲观光、养生度假为一体的国际化农庄。蓝莓种植项目将作为螺湖半岛生态农庄建设的水果种植采摘子项目之一,为农庄建设争光添彩。 3、蓝莓简介 蓝莓(Blueberry)属杜鹃花科越桔属(Vaccinium) 浆果类灌木,其果实内所特有的蓝莓花青素等物质具有提高视力、抗 衰老和防癌等功效,被誉为“21 世纪功能性保健浆果”和“水 果中的皇后”,并被国际粮农组 织列为人类五大健康食品之一, 近年来风靡欧美及日本。 蓝莓果实不仅营养价值高,含有大量对人类健康有益的物质,包括抗氧化物(VA, Vc, VE),靴酸、叶酸(vb)、抗菌成分 和丰富的食用纤维等,概况起来主要有以下几个方面的保健作用: (1)蓝莓果实的VMA(花色苷色素)对眼睛有良好的保健 作用,能够减轻眼的疲劳及提高夜间视力。(2)具有保护毛 细血管及抗氧化的作用。(3)延缓脑神经衰老,增强记忆力。

玉米单倍体育种的研究进展

植物组织培养结业总结 玉米单倍体育种的研究进展姓名:张曦 班级:农学 101 学号: 1009010070 指导老师:张素勤

玉米单倍体育种的研究进展 摘要: 阐述了玉米单倍体育种技术研究进展及在玉米育种中的应用。包括玉米单倍体的获得方法、鉴定方法、二倍体加倍方法、在玉米育种中的应用等,重点阐述了加倍方法和基础材料的选择,指出单倍体育种应注意的几个问题,并提出单倍体育种技术发展前景。 关键词:玉米;育种;单倍体;二倍体加倍 随着人口的增加和经济的发展,玉米的需求量不断上涨。耕地面积减少和环境的恶化使人们对高产、优质、抗逆性强的玉米新品种需求日益迫切。而目前用常规育种方法获得高配合力的纯合自交系需耗费大量的人力和时间。常规的育种技术已经越来越不能满足人们的育种需求。近年来,单倍体育种技术、基因工程育种、分子标记辅助育种等生物技术手段的发展提高了育种效率,开辟了玉米育种的新途径。 单倍体技术选育玉米自交系在国外已经广泛使用,目前国外大约60%的马齿型自交系, 30%的硬粒型自交系由单倍体技术选育出来。在我国最早开展此项研究的是中国科学院遗传所,通过孤雌生殖技术,在不到20年里育成3000 多个孤雌生殖纯系,其中综合性状优良或个别性状突出,可直接或者间接用于育种的近350个。此外近几年中国农业大学、华中农业大学、河北农业大学、吉林省农业科学院、山东省农业科学院和辽宁省农业科学院等也都先后从事了这方面的研究,目前也都育成了多个性状较优良的DH系,并且选育出多个优良组合参加国家级和省级区域试验,遗单6号、科玉10号、秦单5号已通过审定,并在生产上进行推广。 一、单倍体的发现 单倍体是指只携有配子染色体数目的个体,自然界中的单倍体是经过不正常受精形成的,一般发生频率很低。1922年,Dorothy Bergner 首次发现了野生的曼陀罗单倍体,此后,烟草、小麦等其他物种的单倍体被相继发现。玉米单倍体的发现相对较晚,Randolph首先观察到品种间或自交系间杂交的后代中有0.011%~0.103%的孤雌生殖单倍体,并且不同杂交组合中单倍体产生的频率存在较大的差异。尽管单倍体的发现较早,但人工单倍体的产生经历了漫长的过程。直到1964年,Guha和Maheshwari使用花药培养,第一次在实验室得到了人工的曼陀罗单倍体。 二、获得玉米单倍体技术 1.1 自然发生的单倍体 生殖过程异常所引起的孤雌或孤雄生殖而来的玉米单倍体,自然发生的单倍

玉米种质资源情况

玉米种质资源 导读:我国长期种植的玉米地方品种主要是硬粒型,例如北方春玉米区的火苞米、金顶子、白苞米、老来皱、霜打红、白顶、高桩,北方夏玉米区的野鸡红、小粒红、金棒锤、小白糙、干白顶,华北玉米区的武陟矮、石灰篓、大红袍、七叶糙、紫玉米、红玉米,南方玉米区的小金黄、满堂金,西南玉米区的大籽黄、南充秋子等,据1984年全国农作物品种资源考察,共征集整理的玉米地方品种近800份,—《中国玉米种质资源的整理与成就》,玉米玉米种质资源 第一阶段:1950年以前,农家品种、外来品种 我国长期种植的玉米地方品种主要是硬粒型,还有少数糯质型。例如北方春玉米区的火苞米、金顶子、白苞米、老来皱、霜打红、白顶、高桩;北方夏玉米区的野鸡红、小粒红、金棒锤、小白糙、干白顶;华北玉米区的武陟矮、石灰篓、大红袍、七叶糙、紫玉米、红玉米;南方玉米区的小金黄、满堂金;西南玉米区的大籽黄、南充秋子等。据1984年全国农作物品种资源考察,共征集整理的玉米地方品种近800份。—《中国玉米种质资源的整理与成就》 玉米传入我国以后,经过近500年的风土驯化,形成了各种生态型的丰富的地方品种。硬粒型品种是最早引入我国的类型,经过长期在某一地区培养与选择,已形成各种生态型。硬粒玉米共同特点是对特定的地区有较强的适应性,但因受生态型的限制,这类品种适应性不广泛。耐瘠薄性、耐旱性、早熟性和品质好是其共同特点,适应于丘陵山区和生育期短的早熟地区。籽粒品质角质,淀粉多,食味好。例如黑龙江北部的火苞米、小粒红;陕西的野鸡红;四川南充的秋子;湖北山区的小子黄等地方品种皆属于这一类。而在半高山地区和纬度较低地区的硬粒玉米则属于熟或晚熟品种,如西南

蓝莓种植经济效益分析

蓝莓种植经济效益分析 一、蓝莓基本概况 蓝莓果具有很高的抗氧化能力,是一般水果和蔬菜的4—8倍,另外,蓝莓营养成分丰富,其果实内天然色素的含量最高,花色素SOD的含量超过其他果品多倍,被誉为人类五大健康食品之一。蓝莓果实中含有的花色素、花红素有助改善大脑记忆和智能,减少人体胆固醇积累,改善心血管机能,防止心脏病、尿路感染、增强胶原质,调节血糖、减少HIV病毒复制等功效。目前,用蓝莓果加工出的饮料和果酒是非常畅销产品,国内外年需求量非常大,国内年需求量40余万吨,而且国外市场潜力巨大,需求量是我国年需求量近100倍,产品始终供不应求。 蓝莓被世界誉为“十大水果”之王,属于杜鹃科、越橘亚科,为多年生落叶灌木,它是一种具有极高经济价值的野生浆果,含有蛋白质、碳水化合物、丰富的食用纤维、抗氧化成分、Vc、Ve和β-胡萝卜素,此外还含有多种水溶性的天然花色素苷类物质,对许多眼部疾病具有非常好的预防和治疗效果,由于它独具的天然营养价值使得蓝莓野果倍受世界业内人士的高度重视,发达国家对蓝莓的开发利用较早,已经成为饮料业的顶级产品,高端市场需求强劲。 二、蓝莓产品价格 蓝莓果实柔嫩多汁,可食率为100%,适宜加工。蓝莓作为高档果品,国际市场需求量大,价格较高。欧美市场收购价为7美元每公斤,

零售价15美元每公斤,蓝莓色素销售价达380美元每公斤,并有供不应求之势。国内市场近几年才被认识和俏销,主要靠美国、日本和澳大利亚进口。深加工产品果酒、果酱和蓝莓色素等十分畅销,市场开发潜力极大。蓝莓销售市场已经形成体系,现在蓝莓批发商担心的是蓝莓种植基地能否持续稳定的供应蓝莓。蓝莓价格不菲,

我国玉米育种现状和发展趋势

我国玉米育种现状和发展趋势 一、我国玉米育种的研究现状 新中国成立50年来,我国玉米生产和其它各项事业一样取得了突飞猛进的发展。我国玉米单产和总产的增长速度大大超过其它发展中国家,玉米杂交种的普及率 95%左右,达到发达国家的水平,玉米在我国粮食生产中的地位显得愈来愈重要,因此,玉米育种的研究受到广泛地重视。“九五”以来,在国家科技部和农业部的直接领导下,在各级政府和农业主管部门的大力支持下,经过广大农业科技工作者的艰苦努力,我国玉米育种研究取得了一系列显著的成绩,主要表现在以下几个方面: 1.新品种、新自交系的选育成绩斐然 “九五”前三年,在19个由国家攻关计划第一子专题资助的玉米育种单位,通过省级以上品种审定委员会审定的新品种达41个(详见表1),年平均审定新品种13.66个,其中东北玉米区9个;华北区13个;西北区7个;西南区8个;南方区4个。这些新品种大面积示范的平均亩产都达到600公斤以上。同时各单位还育成一批配合力高、抗性好、单株生产力高的优良自变系,在41个玉米新品种的82个亲本中,有26个是近三年育成的自交系,新系的比例达到31.7%。如果加上非国家攻关单位和私营企业选育的玉米新品种和自交系,其数量将进一步增加。有理由相信,我国玉米育种的研究已经进入一个新的高速发展时期。在各玉米产区,依靠l~2个品种当家的历史已经结束,新品种更换的速度大大加快,新品种推广呈现多元化趋势。 2.种质扩增和改良进展明显 近十年来,我国玉米育种界的一个重要变化之一是愈来愈多的玉米育种工作者对种质的重要性有了更深刻地认识。为了扩大种质的遗传变异,增加选择的机会,提高玉米杂种优势利用水平,各育种单位普遍重视种质的扩增和改良。中农国科院、中国农业大学、华中农业大学等单位在国家948项目的资助下先后从国际玉米小麦研究中心(CIMMYT)、美国、墨西哥等地引进一批玉米种质资源,并开始有计划的改良。 玉米育种的实践已经证明轮回选择是群体改良最有效的方法之一,而群体改良则是一项着眼于长远育种目标的育种计划。“九五”期间,在国家攻关计划的支持下,全国有7个单位系统开展玉米群体改良研究,共有各类轮回选择群体13个,其中东北区6个。华北区6个、西南区1个。现已对这些群体分别进行了1~2轮的选择,群体的配合力、抗病性、农艺性状得到不同程度地改良。 3.育种新材料和新方法的研究有长足进步 随着农业生物技术的飞速发展,我国玉米育种工作者已经开始系统地利用转基因技术和分子标记技术开展育种新材料、新方法的研究,并取得了长足的进步。中国农业大学利用基因枪、子房注射、超声波介导的方法分别将 B吨基因和

玉米种质资源

玉米种质资源研究进展 刘丹,东北农业大学,150030 玉米的种质资源非常丰富,玉米无论在表型水平还是在分子水平上都是遗传差异较大的物种。即使在育种水平较高的美国,目前所利用的玉米种质还不到总资源量的5%[1] 。在中国,优质、抗逆、高配合力和适应性广的种质资源的匮乏,始终是玉米育种快速发展的制约因素。近年来,国内有关玉米种质资源的评述,多局限于杂种优势群和杂种优势模式的框架之下,但不同类型种质资源的利用途径的讨论较少,因此实用性不大,同时,对国外的最新研究成果介绍的也不多。

摘要 玉米种质资源是选育优良品种的遗传物质基础。搜集原始素材,拓宽种质基础,开展种质鉴定、创新和利用,在玉米品种改良工作中始终占有重要地位。本文主要介绍了玉米种质资源的遗传背景、研究方法,以及玉米种质资源在遗传多样性、种质类群的划分、群体配合力、抗胁迫性、品质等方面的研究,探讨了玉米种质资源的研究方向。 关键字:玉米种质资源背景研究方法研究现状

1 玉米种质资源的利用背景 根据玉米种质资源遗传背景的差异,可以把它们划分成不同的杂种优势群。在不同环境下的自然和人工选择,造成不同亲本之间基因型的差异,从而形成了它们之间的杂种优势。杂种优势模式是杂种优势群之间的杂交后代的相对表现。在美国,北方硬粒与南方马齿亚种之间的形态差异非常大,如果它们是野生的禾本科植物,就会被划分为不同的种,甚至是不同的属。美国玉米带玉米的杂种优势似乎应归功于北方硬粒和南方马齿之间的巨大差异,最大的杂种优势也可望从分别来源于北方硬粒和南方马齿的自交系之间的杂交组合中获得。Reid×Lancaster 是最主要的杂优模式。Reid 更像北方硬粒亚种,而Lancaster 更像南方马齿亚种。两个杂种优势群的标准测验种分别是B73 和MO17,B73×MO17 是美国玉米带很长一段时期内主推的杂交种之一。欧洲引进美国马齿种质,与当地的欧洲硬粒种质构成最常见的杂种优势模式,该模式将美国种质的丰产性与欧洲种质的早熟性和适应性相结合。欧洲使用的美国种质大部分属于Minnesota13 优势群,该优势群在美国玉米种质中所占的比例仅次于Reid,是早熟种质的主要来源。在热带、亚热带地区,Tuxpeno 和ETO 构成两个基础的杂种优势群,Tuxpeno × ETO 是当地最重要的杂种优势模式[2]。 从20 世纪80 年代到90 年代中期,中国玉米育种消化和利用78599 及其同类杂交种,这是续MO17、B73 之后中国玉米种质资源引进的第二次浪潮。21 世纪初,美国先锋种子公司以…先玉335?为代表的先玉系列品种,具有突出的丰产性、广适性和多抗性。全国多数育种单位都将此作为玉米种质扩增的首选材料,选育出一批优良的自交系,被称为X系种质[3]。这一方面反映出中国玉米育种领域对国外优秀种质资源的积极引进,另一方面也反映出中国玉米种质资源的缺乏和育种工作低水平重复的状况,可见,加强玉米种质资源创新的育种基础性工作已迫在眉睫。利用和改良玉米种质资源时,要灵活运用杂种优势群和杂种优势模式,既要参考一定的杂种优势群的划分,以便对种质资源的遗传背景有较清楚的认识,同时,又要突破固定的杂种优势模式,以便根据目标性状组建群体和配制组合。石雷[4]认为,中国的玉米育种,应把中国玉米种质与引进的国外种质相结合,把本土的杂种优势模式与国外的杂优模式相结合,同时与国际通用的Reid-Tuxpeno×nonReid-nonTuxpeno 杂优模式接轨。高翔等[5]遵循种质扩增中优势互补,不断创新的原则,对美国Reid 种质进行改良利用。一是沿用原有的典型杂优模式,即Reid×Lancaster,利用四平头和旅大红骨等种质对父母本双方进行种质扩增。二是采用单交、复合杂交、回交、自交、辐射诱变、化学诱变、生物技术等方法,对含美国Reid 种质的选系进行种质扩增,目的是创建新的杂优模式。刘纪麟[6]指出,把玉米育种的基础材料,按杂种优势模式,划分成若干对杂种优势群,可以减少盲目性,提高育种效率。同一个杂优模式下的杂种优势群间选出的优系,遗传背景不同,应具有较大的杂种优势,相互之间的特殊配合力较高,这些自交系也便于按各自的优势群归类。不同杂优模式的优势群选出的优系,因含的有利基因较多,一般配合力较好,也可能组配出农艺性状较优的强优势组合。番兴明等[7]也报道,CIMMYT利用优良自交系,组建了选育新自交系的基础群体。尽管这些群体不是按杂优模式组成的,但每一个群体内通过轮回选择已有大量的基因重组,它们的遗传构成和籽粒品质(马齿或硬质)表明,它们可以作为对应的杂种优势群利用。 2 玉米种质资源的研究方法 2.1 系谱分析法 系谱分析法是在对种质基础分析的基础上,根据育种材料的血缘关系研究群体的方法。我国所用的主要种质从来源上可以分为改良Reid、Lancaster、四平头和旅大红骨四个杂种优

世界蓝莓生产现状

世界蓝莓生产现状和我国蓝莓发展趋势 李亚东教授(吉林农业大学浆果研究所,长春市新城大街2888号;邮编:130118) 蓝莓又称越橘,为杜鹃花科越橘属植物,是具有较高经济价值和广阔开发前景的新兴果树树种。果实为蓝色,果实大小因种类不同而异,一般单果重为0.5-2.5g,其果实果肉细腻,种子极小,甜酸适口,有清爽宜人的香气。同时,蓝莓具有较高的保健作用和药用价值,在国内外极受欢迎,并已被国际粮农组织列为人类五大健康食品之一。 蓝莓的利类、品利很多,近几年通过农业科技工作者的努力,现已选育出适合寒带、温带、亚热带等不同气候条件下栽培的种类和优良品种,在很多地区已经推广种植,并取得了很好的经济价值。蓝莓管理技术简便,见果年限短,经济效益大,一般栽后l-2年即可结果,3年进入盛果期,植株寿命长。 一、栽培历史 监莓的栽培历史不到一个世纪,最早始于美国。1906年,F.V.coville首先开始了野生选种工作,1937年将选出的15个品种,进行商业性栽培。到上世纪80年代,已选育出适应各地气候条件的优良品种100多个,形成了缅因州、佐治亚州、佛罗里达州、新泽西州、密执安州、明尼苏达州、俄勒冈州主要经济产区,总面积1.9万hm2,产量20万t。目前,蓝莓已成为美国主栽果树树种。到2003年,北美地区栽培面积达到96.9hm2,总产量超过40万t。继美国之后,世界各国竞相引种栽培。各国根据自己的气候特点和资源优势开展了具有本国特色的蓝莓研究和栽培工作。荷兰、加拿大、德国、奥地利、丹麦、意大利、芬兰、英国、波兰、罗马尼亚、澳大利亚、保加利亚、新西兰和日本等国相继进入商业性栽培。据统计,全球已有30多个国家和地区开始蓝莓产业化栽培,总面积目前达到12万hm2,但仍处于市场供不应求状态。 我国蓝莓栽培起步较晚,但发展速度较快。上世纪80年代初期,吉林省和黑龙江省采集野生资源加工果酒、饮料。吉林省安图县山珍酒厂生产的蓝莓酒曾获农业部银质奖,其产品在市场上很畅销。但由于依靠野果原料供应不稳及果酒市场的衰退,未能形成一个稳定的产业。在采集野生资源基础上,一些林业部门曾作过野生笃斯越橘的家植驯化栽培,但由于产量及产值低,栽培效益差,生产上也难于推广。针对这一问题,吉林农业大学于1983年率先在我国开展了蓝莓引种栽培工作,到1997年,从美国、加拿大、芬兰、德国引入抗寒、丰产的蓝莓优良品种70余个,其中包括高丛蓝莓、半高丛蓝莓、矮丛蓝莓等六大类型。1989年,解决了蓝莓组织培养工厂化育苗技术,扩繁后,在长白山建立了5个蓝莓引种栽培基地。1995年,初步选出适宜长白山区栽培的蓝莓优良品种4个,并开始向生产推广。对一些基本的栽培技术和育苗、土壤管理等也作了研究。1999年,吉林农业大学与日本的环球贸易公司合作,率先在我国开展了蓝莓的产业化生产栽培工作。2000年开始,相继在辽宁、山东、黑龙江、北京、江苏、浙江、四川等地引种试栽。2004年在吉林、辽宁和山东省发展300hm2,总产量300t,

茶学学科发展报告-茶树种质资源研究进展

茶树种质资源研究进展 一、引言 种质资源是开展茶树种质创新、育种和新产品开发的重要基础,茶叶科技创新和产业可持续发展离不开丰富多样的种质资源。茶树种质资源是茶学学科的重要组成之一。 茶原产中国,在复杂的生态环境条件下,经过长期演化和选择形成了丰富多样的茶树种质资源,包括野生茶树、地方品种、选育品种、品系和遗传材料等。我国高度重视茶树种质资源的收集、保存和保护工作,专门建立了国家种质杭州茶树圃和勐海分圃,作为茶树资源的永久保存基地。近年来,茶树种质资源存量不断增加,资源管理基本实现了信息化,资源鉴定评价逐步从表型深入到分子水平,研究水平不断提高。 二、学科式展现状和进展 (一)发展现状与动态 1. 茶树资源的收集、保存与保护 我国茶树种质资源的收集起始于2 0世纪5 0年代,但有组织、有计划、大规模的收集工作集中在2 0世纪8 0-9 0年代,当时曾对从云南、四川、贵州、广西、广东、湖南、福建和海南等茶叶主产区的野生资源和地方品种等进行了较全面的考察收集[ l ] 。近年来,茶树资源的收集主要靠科研人员的自发需求,但收集手段和方法有了较大改进,如全球卫星定位仪( GP S )、数码照相机、数码摄像机、便携式电脑的应用使资源考察及信息的采

集更加准确、可靠。通过不间断的收集,截至2 0 0 9年年底国家种质杭州茶树圃和勤海分圃已收集保存各类茶组植物资源近3 0 0 0份,其中,约1 0 %为野生资源、6 0 %为地方品种、3 0 %为选育品种和育种材料。此外,在各省市茶叶研究所分散保存的茶树种质资源约有4 0 0 0份(含部分重复 保存的资源)。 茶树资源以迁地保存和保护为主。在保存方式上,除植株形式外,还有室内营养体保存、DNA库等辅助保存形式。中国农业科学院茶叶研究所利用组培技术在室内保存了200 余份野生及濒危茶树资源,利用超低温冷藏 方式保存了600 余份各地茶树资源的DNA 样本。近年来,各级地方政府逐渐开始关注茶 树原生境保护的问题。2005 年,云南省人民政府办公厅下发了《关于 加强古茶树资源保护管理的通知? (云政办发[ 2 0 0 5 J 9 4号) ,从政策上 对野生茶树原生境保护给予了支持。2008 年,福建省启动了茶树品种 资源保护项目,浙江省启动了龙井群体种和妈坑种的原生境保护项目,这些项目的实施对促进地方资源的遗传多样性保护具有重要意义。 2. 茶树资源的鉴定与评价 (1) 茶树种质资源的分类演化。中国是茶树的原产地,野生资源丰富多样。 对这些资源进行分类是开展资源鉴定和编目的基础。在茶树分类学研究中,早期主要以叶、花、果等形态学性状为依据,随着科学技术的不断发展,生物化学分析、染色体核型分析、子包粉显微形态分析和DNA分子标记 技术等逐步得到应用[ 2],为茶组植物种的分类提供了更充分的依据,茶组

玉米育种技术研究进展

·18· 种业导刊,2019年第2期 Journal of Seed Industry Guide 玉米育种技术研究进展 王鹤桦,刘金海 (信阳职业技术学院/医药生物检测河南省高校工程技术研究中心,河南 信阳 464000) 玉米是我国播种面积和总产量最大的粮食作物,也是主要的饲料原料和重要的工业原料。近年来,随着畜牧业的快速发展,玉米的需求日益增加。与此同时,我国玉米品种营养品质差,赖氨酸、色氨酸含量低等,严重影响了畜禽发育以及人民的身体健康。因此,亟需加快育种步伐,生产出更多质量更好的玉米来满足生产、生活的需要。 1 玉米育种技术 1.1 单倍体育种 单倍体是用天然或人工诱导方法(例如孤雌生殖)获取单倍体生物以及用单倍体生物培育后代的育种方式,主要有诱导品系、组织体外培养和化学诱导的杂交方法等。单倍体诱导商业价值巨大,常规的杂交育种周期长,诱导单倍体加倍产生纯合的二倍体,直接利用配子体进行选择,只需2~3 a 即可育成稳定的纯系,可大大缩短育种时间、减少成本。 中国农业大学陈绍江团队创建了玉米单倍体育种高效技术体系,将基础研究与技术发明以及育种实践 结合起来。吴鹏昊等比较了多个不同遗传背景的单倍体雄穗自然加倍能力,探明单倍体雄穗育性恢复不受细胞质基因的控制,而受核基因控制。有学者认为基因型在单倍体雌穗育性恢复中起主要作用,单倍体雌穗育性恢复过程与雄穗育性恢复过程相对独立。北京市农林科学院玉米研究中心已经创制出8个具有诱导率高、结实性好等优良特性的玉米单倍体诱导系,并率先利用和选育出3个单交种型诱导系,选育出系列优良玉米品种11个。 有学者认为用同族单倍体诱导剂生产母体单倍体是常用的单倍体育种方法,在玉米育种中非常有效,并开发了一种从花粉粒中分离出3个核和从四分体中分离出4个小孢子的方法,观察到非整倍性在三核期高发,表明配子体减数分裂后发生的连续染色体断裂可能形成胚胎的单倍体。1.2 远缘杂交育种 远缘杂交育种指的是不同种、属间甚至亲缘关系更远的物种间的杂交产生的后代。远缘杂交可以创造和利用杂种优势来创造新物种、改良旧物种,是育种 现阶段生产形势下,亟需突破传统玉米育种方法,选育出满足多种需求的育种材料。就玉米单倍体育种、远缘杂交育种、分子标记辅助育种、分子模块设计育种和基因工程育种等新技术进行了介绍,并对未来玉米育种工作中可能存在的问题提出了展望,以期为育种工作提供借鉴。中图分类号:S513.035 文献标志码:B 文章编号:1003-4749(2019)02-0018-03 玉米育种;单倍体育种;远缘杂交育种;分子标记辅助育种关键词:收稿日期:2018-12-11 基金项目:河南省科技攻关项目(172102110200);河南省高等学校青年骨干教师培养计划项目(2016GGJS-274)作者简介:王鹤桦(1979-),女,河南沈丘人,副教授,硕士,主要从事动物营养与饲草资源利用研究。 E-mail:hehua317@https://www.360docs.net/doc/0314987480.html, 摘 要:doi : 10. 3969/j.issn. 1003-4749. 2019.02.006

玉米育种的基本思路

玉米育种的基本思路—记住五句话 张世煌 最近,网友询问玉米育种的基本思路是哪5句话,还有人问循环育种怎么做,我只好复述如下,包括历史经验的总结、理论铺垫和改造我们的育种技术。 一、理论误区和历史教训 在中国现代玉米育种历程中发生过两个重要的历史教训:“狗熊掰棒子”(抛弃优良种质,或喜新厌旧)和“走猫步”(技术错乱)。前者是理论和技术上缺乏自信心的表现,对于把握大量种质资源和遗传改良的能力缺乏信心和能力。后者源于一种灵活多变而看似有效的传统人文精神,但在现代育种技术面前,却忽视了数量遗传学原理,表现出明显的理论幼稚病。这两个现象合在一起,便折射出以经验为主体的育种技术特征。其后果便是理论模糊,思路混乱,技术跟着感觉走。在做了许多调研和参加了一些会议之后,我发现这就是当前很多人对育种技术的理解。包括一些专家教授竟也如此。 玉米育种陷入理论误区,其后果很矛盾,一方面从事育种的人力资源丰富,育成品种数量非常多,另一方面,生产上缺乏优良品种,玉米产量增长缓慢,甚至在九十年代中期以后进入了近50年来增长最缓慢的时期。 比较中国与美国玉米生产的差距,不难看出,中国使用了相当于美国86% 的土地面积和2.3倍的化肥,生产了49%的玉米,产量水平相当于美国的55%。大家都意识到,只有采取有效的技术措施,才能止住下滑趋势,逐渐缩小与发达国家的差距,并全面提高生产水平。 我国育种者曾经面临生物逆境的巨大压力,当时很强调种质基础的重要性,却忽视了育种技术的导向性和能动性。今天,当我们总结经验教训的时候,认识到不能没有种质改良和种质创新,但也不能忽视育种技术的改进。今后,要尽快地使玉米育种完成从经验到科学的跨越,这取决于我们对数量遗传学知识的把握。除了种质基础和育种技术,还需要一点人文智慧。三者结合才能促进玉米育种技术从经验向科学的转变。 以往的问题出在哪里?育种目标和育种技术方面有过3个理论误区:⑴什么是产量?⑵产量与杂种优势的关系?⑶如何通过自交系提高杂交种的产量?第三个问题的另一种解释(更科学的诠释)即一般配合力(GCA)与特殊配合力(SCA)对杂交种产量的相对贡献。这些理论问题决定了育种目标、基本思路和技术路线的合理性。 我们首先要明确,产量不是空洞抽象的概念,也不仅仅是试验田里玉米果穗的重量,而是如何排除或抗衡农民生产田间限制产量和产量稳定性的那些障碍因素。因此,Duvick把产量解释为抗逆性,品种必须有一定的抗灾减灾,首先是耐密植抗倒伏的能力,然后是耐旱、耐低氮和耐低温或高温的能力。在一些国家和地区还有耐湿和耐渍的能力。抗生物逆境也属此范畴,但育种家通常并不忽视对病虫害的抗性。 第二要明确,玉米产量的继续增长与提高杂种优势无关。相反,在过去八十多年里,美国的玉米杂种优势强度在逐渐下降,即玉米产量的进一步增长不取决于杂种优势的增长,而取决于非杂种优势的遗传原因,特别是对生物和非生物逆境的抗性或耐性。这就提示我们,如果在试验田里把育种的注意力放在提高新组合的杂种优势上,可能会在生产上降低投入产出效率,使提高产量变得非常困难或者代价过高。种子公司也不欢迎这类杂种优势很强的杂交种。 根据上面这两条原理不难得出结论,提高杂交种产量的主要途径是不断提高自交系的GCA,而不是

玉米组织培养

玉米组织培养的研究发展 姓名:潘艳美专业:电气自动化类学号:0902100210 摘要:回顾了上一世纪我国植物组织培养的发展。1934年以来,我国的植物组织培养研究一直与国际发展同步进行。近些年来玉米组织培养技术发展十分迅速,玉米组织培养技术作为一种新型的科研技术,越来越受到人们重视。浅谈植物组织培养技术的基本原理、意义及面临的一些问题和植物组织培养在我国农业应用的情况,综述了玉米子房和幼胚系统的组织培养研究、玉米茎尖和根尖离体培养研究和玉米花粉和花药培养研究。 关键词:玉米;组织培养;原理;意义;作用;展望 一,植物组织培养的基本概念、原理和试验步骤 1,概念 植物组织培养是在无菌条件下,将离体的植物器官(根尖、茎尖等)、组织(形成层、花药组织等)、细胞(体细胞、生殖细胞等)、胚胎(成熟或未成熟的胚)、原生质体等在人工配制的培养基上培养,给予适宜的培养条件,诱发其产生愈伤组织或潜伏芽或长成完整的植株的技术。 2,原理 植物组织培养的依据是植物细胞的“全能性”及植物的“再生作用”。 用于植物组织培养的材料称为外植体,其主要形式有器官、胚胎、单细胞、原生质体等。根据外植体的不同,所需要的培养基种类、培养条件、外源激素的种类及比例等均不同。植物组织培养中,影响培养力的因素是多方面的,诱导愈伤组织成败的关键在于培养条件,植物激素是诱导愈伤组织和绿苗分化的关键因素。 最常用的诱导愈伤组织的生长素是IAA、NAA和2,4一D,所需浓度为O.01~10 mg/L。最常用的细胞分裂素是KT和ABA,使用浓度为O.1~10 mg/L。KT 的主要作用是促进细胞分裂和愈伤组织分化。ABA对植物体细胞胚的发生与发育具有重要作用。各类植物激素的生理作用虽有相对专一性,但是植物的各种生理效应是不同种类激素之间相互作用的综合表现。 3,试验步骤【1】 A,选择和配制培养基培养基是植物组织培养中的“血液”,血液的成分及其供应状况直接关系到培养物的生长与分化,因此了解培养基的成分、特点及其配制至关重要。 B,灭茵灭菌是组织培养中的重要工作之一,通常采用物理的或化学的灭菌方法。培养基用常压或高压蒸煮等湿热灭菌、器械采用灼烧灭菌、玻璃器皿及耐热用具采用干热灭菌、不耐热的物质采用过滤灭菌、植物材料表面用消毒剂灭菌、物体表面用药剂喷雾灭菌、接种室等空间采用紫外线或熏蒸灭菌。

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