瓦维洛夫起源中心
植物的起源、演化与分类
第一节 植物的起源及栽培植物起源中心学说
第二节 植物的演化与传播
第三节 植物的分类
第一节 植物的起源及栽培植物起源中心学说
1、植物的起源 2、栽培植物起源中心理论 3、几种主要作物起源中心
第一节
植物的起源
现代栽培的植物都是过去不同历史年代，在人们对野生植 物认识的基础上，经过采集、移栽、驯化、选择、杂交和 培育等一系列过程逐渐演变进化而来的。那么，它们的原 产地在哪里，祖先分布及其构成如何，最初是如何由野生 植物驯化为栽培植物的，这些问题都是植物起源研究的基 本内容。 关于植物的起源，主要经历了两个发展历程：“特创论” 和“进化论”。
线索，有助于明确考察和搜集种质资源的方向和
地区，对开展作物种质资源的研究和育种工作都 具有指导意义。
几种主要农作物的起源地
小麦
属于禾本科(Gramineae), 小麦属(Triticum)。 原产地在西亚和中亚，一般认为，北从土耳其斯
坦通过新疆、蒙古，南经印度通过云南、四川传
入我国。
玉米
属于禾本科(Gramineae),玉米属（Zea）。 玉米原产于墨西哥或中美洲，传入的途径， 一说由陆路从欧洲经非洲、印度，传入西藏、四 川；或从麦加经中亚细亚传入中国西北部，再传
（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。原生中心是指某栽培植物种或变种的 原产地，次生中心则是指从其他地区引进后经过变异和杂 交又形成许多类型的地区。这两者可根据显性基因的多少 来区别，次生中心往往在原生中心的周边，是由隐性等位 基因控制的多样性新区
原生中心 原生中心也叫初生中心 （primary origin center）是指 某栽培植物种或变种的原产地（作物最初始的起源地）， 意为当地野生类型被驯化的区域，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。
作物育种学总论第2章第二章种质资源
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1.中国—东亚中心
即中国中心。包括中国中部、西部山区及毗 邻的低地。代表性作物为水稻、裸粒无芒大 麦、元棱大麦、荞麦、燕麦、粟、黍、大豆、 小豆、绿豆、红豆、白菜、葱、莴笋、茼蒿、 芍药、牡丹、菊花、杏、银杏、茶等
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2. 印度中心
不含印度西北部旁这普等省而包括缅甸。 代表性作 物为水稻、绿豆、饭豆、豇豆、甘蔗、芝麻、红麻、 胡椒、茄子、丝瓜、柑橘、香蕉、虎尾兰等
叶折叠，抗叶跳虫、 棉铃虫、卷叶虫、红 蜘蛛等。抗角斑病， 纤维细，拉力强，苞 叶窄，收花杂质少
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野生大豆
野生大豆
大豆起源于中国，我国 有丰富的野生大豆资源， 目前已收集4000多份
紫花园叶，小豆荚
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半野生大豆
高原的大麦
❖ 指导抗病育种和雄性不育利用。如大豆胞囊
线虫病，油菜的polima不育胞质的恢复基因
❖ 指导引种
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二、作物起源中心学说的发展
遗传多样性中心不一定就是起源中心
起源中心不一定是多样性的基因中心， 次生中心有时比初生中心具有更多样 的特异物种
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8 南美中心
包括秘鲁、厄瓜多尔和玻利维亚。代表性作物为马 铃薯、番茄、番石榴、花生、羽扇豆、南瓜等
8a 智利中心 代表性作物为木薯、马铃薯、花生、 草莓、凤梨等
8b 巴西-巴拉圭中心 代表性作物为花生、可可、 橡胶树、番茄、樱桃、球根(酢)浆草等
（三） 、起源中心学说对作物育种的 实际意义
❖ 特异种质资源的收集。如云南野生稻、青藏
植物育种学复习整理1
绪论1.生物进化的三个基本要素：变异、遗传、选择。
2.植物育种学的主要内容：育种目标的制订及实现目标的相应策略;种质资源的搜集、保存、研究评价、利用和创新；植物繁殖方式及其育种的关系；选择的理论与方法；人工创造变异的途径、方法和技术；杂种优势利用的途径和方法；目标性状的遗传、鉴定及选育方法；育种不同阶段的田间及实验室实验技术；新品种审定、推广和繁育等。
3.品种：人类在一定的生态条件和经济条件下，根据人类的需要所选育的某种栽培植物群体；该群体具有相对稳定的遗传特性和生物学、形态学、及经济性状上的相对一致性，而与同一栽培植物的其他群体在特征、特性上有所区别；在相应的地区和耕作条件下种植，在产量、抗性、品质等方面都符合生产发展需要。
4.三个基本要求：特异性（distinctness）一致性（uniformity）稳定性（stability）总称为DUS优良（elite）适应（adaptability）简称EADUS第一章育种目标5.育种目标：在一定自然、栽培和经济条件下，对选育新品种提出应具备的优良特性。
也就是对育成品种在生物学和经济学性状上的具体要求。
育种目标是育种工作的根据和指南，是育种工作的根据和指南，是育种工作的设计蓝图，具体有：确定品种改良的对象和方法；育种材料的收集、亲本的选配;育种材料选拔标准的确定;育种的鉴定和培育条件。
6.株型育种：株型育种就是改善品种株型态势的育种，以提高对光能的利用率，从而提高有机物质的生产，增加产量。
7.高光效育种：通过提高作物本身光和能力和降低呼吸消耗的生理指标而提高作物产量的育种方法。
作物经济产量的高低与光合作用产物的生产、消耗、分配和积累有关。
8.品质性状：营养品质、加工品质、卫生品质和商品品质等。
现代农业生产要求提高品质性状的原因：（1）.作物品种的某些品质特征与产量直接相关，是构成产量的重要因素。
（2）.改良作物品质，有利于保证人、畜健康。
（3）.农产品的品质直接或间接地影响加工工业产品的产量、品质与生产成本。
种质资源
2、印度中心，117物种，15种作物， 包括缅甸。主要起源作物有：水稻、绿
豆、豇豆、甘薯、芝麻、红麻、茄子、
黄瓜、亚洲棉等。 2a . 印度—马来西亚补充区（中 心）。起源作物有：薏苡、香蕉等。
印度起源中心
主要起源作物有水稻、 绿豆、饭豆、豇豆、甘 蔗、芝麻、红麻等。
1、作物起源中心有两个主要特
征，即基因的多样性和显性基因频
率较高，所以起源中心又可称为基
因中心或变异多样化中心（center
of diversity）。
2、作物最初始的起源地称为原生起源
中心（primary origin center），现在一般
称为初生中心，意为当地野生类型被驯化
的区域，一般有4个标志：
第二章 种质资源
1、教学的基本要求
（1）了解种质资源的重要意义；
（2）理解作物起源中心学说的内容及对育
种工作的指导意义； （3）掌握种质资源的搜集、研究、保存方 法，不同类别种质资源的特点及其在育种上的 利用价值。
2、教学基本内容
第一节 种质资源在育种上的重要性
种质资源的概念；种质资源的重要性
第二节 作物起源中心学说及其发展
有决定性的作用
作物育种成效的大小，在很大程度上取 决于所掌握的种质资源的数量和对其性状表 现及遗传规律的研究深度。从世界范围内近 代作物育种的显著成就来看，突破性品种的
育成及育种上大的突破性成就多决定于关键
性优异种质资源的发现和利用。
几十年来的育种实践表明，育种 工作之所以能取得突破性进展，多取 决于发现和利用了具有关键性基因的 种质资源。
水稻矮化育种工作，关键是导入 了矮脚南特和矮仔占的矮源，也就是
作物育种学第二章种质资源
作物育种学第二章种质资源
瓦维洛夫的作物 起源中心学说
显性基因变异 原生起源中心
引出 选择
隐性基因变异 二级起源中心
（次生起源中心）
作物育种学第二章种质资源
起源中心的标志
原生起源中心
次生起源中心
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
玉米高赖氨酸突变体奥派克2号的发现利用， 大大推动了玉米营养品质育种。可见，农业的 发展，在很大程度上将取决于我们对种质资源 的发掘和利用的程度。
作物育种学第二章种质资源
3.种质资源是不断发展新作物的主要来 源
作物育种学第二章种质资源
4.实现新的育种目标，必须拥有更 多的基因资源
作物育种目标不是一成不变的，人 类物质生活水平的不断提高对作物育种 不断提出新的目标。新的育种目标能否 实现决定于育种家所拥有的种质资源数 量和质量。如在油料、麻类、饲料和药 用等植物方面，常常可以从野生植物中 直接选出一些优良类型，进而培育出具 有经济价值的新作物或新品种。
生态系统退化迅速并不断加快。地球物种消失速度比 自然灭绝的速度要快100到1000倍。
地球史上物种大规模的灭绝发生过五次，最近一次是 发生在6500万年前的恐龙和其他许多物种的灭绝。现 在我们正处在第六次物种大灭绝之际，这是地球上一 个物种（人类）和所有其他物种之间资源竞争的结果。 灭绝过程主要归因于栖息地退化，不断由人类引发的 气候变化对生物多样性的影响愈加严重。
第二章 种质资源
作物育种学第二章种质资源
本章主要内容
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
园艺植物育种原理(种质资源)
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瓦维洛夫在总结 8 大起源中心的特点时, 强调指出八个 基本发源地之间被沙漠和山脊隔开。如中国发源地和中 亚发源地被中亚的巨大沙漠和半沙漠隔开; 地中海发源 地从南部和东部被沙漠包围等。总之, 初生起源地在地 理上有一定的规律, 存在着隔离区, 促成了植物区系的独 立发展。 瓦维洛夫的学说发表后受到各国学术界的普遍重视, 直到现在他的主要论点仍被作为研究作物进化和指导育 种和种质资源工作的重要原则。但在一些问题上也有争 论, 先后提出了一些补充和修正, 主要问题在于多样性中 心和起源中心的关系, 初生中心和次生中心的特点和关 系, 大基因中心和小基因中心的关系等。
培育新品种的原材料, 过去叫做育种的原始材料,20世纪 60 年代初改 称品种资源, 现在国际上多采用比较确切的名称即种质资源。 种质（germplasm）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。即基因。 种质资源(germplasm resources) 具有种质，并能繁衍的生物体 统称为种质资源或遗传资源（genetic resources）。
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关于种质资源的多样性, 不少作者常把作物种 内变异的多样性和种间的多样性混为一谈。这两 种多样性和植物育种都有重要的关系, 但前者是人 工选择, 驯化等人类活动的结果, 而后者是自然选 择进化的产物, 两者多样性分布没有必然性联系。 如栽培葡萄种内多样性中心在它的初生起源中 心南高加索、中亚和地中海沿岸一带, 而种间多样 性在东亚和北美洲。实际上还存在一种人为的新 形成的多样性中心, 我们把它叫做征集型多样性中 心, 如美国由于本土园艺植物种质资源贫乏, 大力 从世界各国征集的资源份数，甚至远远超过起源 中心范围内资源圃和种质库。应该承认那里是多 种作物的多样性中心, 但并不意味它是这些作物的 起源中心。
3种质资源
3、原始栽培类型 4、野生近缘种 5、人工创造的种质资源 （二）按亲缘关系分类 1、初级基因库 (Gene pool 1) 2、次级基因库 (Gene pool 2) 3、三级基因库 (Gene pool 3)
二、种质资源的收集和保存
（一）收集种质资源的方法 1、考察收集 2、征集 3、交换 4、转引
例2. 小麦育种： 小麦矮化育种——农林10号（Norin 10,日本） 美国曾育成了Gaines，于1965年创造了世界高 产记录。 CIMMYT掀起了世界绿色革命。 小麦抗病育种——1948年，美国从土耳其收集到 P.I.178383，秆高而细，易倒伏，越冬性差，不抗 叶锈病，面包烘烤品质差。15年后，美国西北部条锈 病大流行，而鉴定发现P.I.178383抗条锈病的4个生 理小种，育成了抗条锈病品种，每年减少数百万美圆 的损失。
第三章 种质资源
有关概念
资源：是指能够满足某种需要的物质或条件。 种质：是指亲代传递给子代的遗传物质。 种质资源(Germplasm resources)：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。 种质资源的范畴非常广泛，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。
几个内涵相同的名词术语：
种质资源(Germplasm resources) 遗传资源(Genetic resources) 基因资源（Gene resources) 原始材料（1960年代以前） 品种资源（1960年代以后）
第一节 种质资源在育种上的重要性
1、作物育种工作的实质就是按照人类的意图对多种多 样的种质资源进行各种形式的加工改造，特别是将 分别具有某些或个别符合人类需要的特殊基因加以 综合，育成符合人类生产和生活需要的新品种。 2、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首要条件，也 是衡量其育种水平的重要标志。
第二章 种质资源
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。
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8大起源中心及主要栽培作物，如下:
1、中国起源中心:谷子、裸燕麦、芝麻、大豆
2、印度起源中心:赤小豆、鹰嘴豆、棉花、黄麻、手指小米、绿豆、大米、甘蔗、芋头、山药
2a、马来西亚起源中心:香蕉、椰子、甘蔗、山药
3、中亚细亚起源中心:鹰嘴豆、亚麻、扁豆、豌豆、黑麦、红花、芝麻、小麦
4、近东起源中心:紫花苜蓿、大麦、鹰嘴豆、亚麻、扁豆、甜瓜,红燕麦、豌豆、黑麦、芝麻
5、地中海起源中心:蚕豆、卷心菜、生菜、去壳燕麦、硬粒小麦
6、埃塞俄比亚起源中心:大麦、鹰嘴豆、亚麻、扁豆、手指小米、豌豆、芝麻、画眉草、四倍体小麦
7、墨西哥南部和中美洲起源中心:菜豆、玉米、陆地棉、冬瓜、南瓜、剑麻
8、南美起源中心:利马豆、海岛棉、马铃薯、甘薯、烟草、番茄
8a、奇洛埃岛中心：土豆
8b、巴西巴拉圭起源中心：可可、木薯、花生、菠萝、橡胶树。