种质保存
种质资源保存

入库种子定位:A010201 A是冷库编号,01为架子排号,02为架子层号,01为种子 筐或种子屉编号。把存放位置编号记人档案。
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四、种子生活力检测 种质库种子生活力下降的速度物种间和品种间差异很大, 低温库贮藏种子生活力监测已成为种质安全保存的核心。
1、种子生活力检测 (1)发芽试验:固定样本量法(200-400粒),序列测定法
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2、种质圃 种质圃严格地说不是植物园。它们附属于某类栽培植物的 科研单位,主要用于栽培植物种质资源保存、分类和引种 的研究。其功能高度专一,一般不提供休闲游览服务。无 性繁殖材料和多年生栽培植物的种质材料以及一些作物的 野生种和野生近缘植物主要在种质圃中保存。 我国的种质圃建设从20世纪80年代开始,目前有30多个 种质圃
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专业性植物园又称为附属植物园,指根据一定的学科、专 业内容布置的植物标本园、树木园、药圃等,如浙江大学 植物园、北京药用植物园、南京药用植物园、华南热带经 济植物园、浙江林学院植物园、武汉大学树木园 中国科学院于2002年底启动一项规模庞大的植物园建设计 划,目标是将中国本土75%的植物种类引种到植物园并有 效保护起来,以保护本土植物资源为主。
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2、试管苗保存的优点 (1)节省土地 如保存800个葡萄品种,每品种保存6管苗,只
需恒温室2m2即可。若在田间保存,需占地1hm2。 (2)节省劳力与费用 (3)避免感染病虫害 (4)避免环境伤害 (5)、试管苗种质保存方法 保存试管苗种质关键是要维持最低的生长速度,生长速度取
壁、屋顶之间的最小通风空隙分别为10-20cm、20cm 和50cm。 (2)围护结构:保温层、隔汽层、护墙板和库门 (3)制冷系统: 制冷设备、除霜设备、恒温控制器和高温 报警器 (4)辅助设施: 低温库房门外的缓冲间、种子接收分发间 、种子清选间、熏蒸间、数据处理间、发芽间、种子 干燥间、种子包装间、种子临时贮存库等。
第10章_植物种质资源的保存

三、低温保存的优点
低温保存的技术操作简单,需要设备 少,投资小,技术成熟,存活率高,保 存时间长等特点为。可以作为植物种质 资源的中长期保存方法。
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三、低温保存的优点
1、低温保存的技术操作简单。 以魔芋为例,选取茎尖分生组织为外植体, 建立试管苗无性系;选取生长健壮的、芽大 小为1.5cm的材料移入保存培养基,于25℃ ,光照度1000lx,12h条件下培养一周;转 入4℃黑暗中保存。材料每6个月继代培养一 次,继代培养时,从形态、经济性状、生理 生化等方面进行遗传稳定性鉴定。
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华南植物园
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西双版纳植物园
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三、保存方式的利弊
1、 原生境保存和异地保存
弊:需耗费巨大的人力、物力和土地,在实际中很难实施 ,而且易受自然灾害、虫害和病害的侵袭,造成植物资 源的丧失。
2、 种质库(种子)保存
弊:1)生活力随储存期的延长逐渐丧失;2)无性繁殖的 植物(如苹果、柑橘等)难于采用种子保存;3)采用 无性繁殖来保持其优良性状的植物(许多果树),用种 子繁殖后代会发生变异;4)顽拗型种子植物(芒果、 椰子、油棕等)因其种子不易干燥脱水和低温储藏,不 宜用种子保存或保存难度很大;5)有些植株不产生种 子,如脐橙、香蕉;6)易遭自然灾害袭击而使种质资 源丢失。
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二、常温保存的方法和原理
2、生长抑制剂保存法
在培养基中加入生长抑制剂以减缓培养材料的生长,达 到长期保存种质材料的保存方法。 生长调节剂:
脱落酸(ABA)、青鲜素、矮壮素(CCC)、多效唑等 使试管苗生长缓慢,生长健壮、叶色浓绿、移栽成活率高。
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第十一章 种质资源的保存

种质资源的保存
引言 抑制生长保存 冷冻保存
引言
种子贮存的局限 种子贮存的局限
种子的生活力随贮存期的延长逐渐消失; 种子的生活力随贮存期的延长逐渐消失; 对于无性繁殖的植物,难于采用种子保存; 对于无性繁殖的植物,难于采用种子保存; 种子贮存易遭受自然灾害袭击而丢失; 种子贮存易遭受自然灾害袭击而丢失; 种子保存后代,会产生变异,不能保持母本的有优良性状. 种子保存后代,会产生变异,不能保持母本的有优良性状.
离体种质保存的缺点 离体种质保存的缺点
对于限制或延缓生长的处理,需定期转移,连续继代培养; 对于限制或延缓生长的处理,需定期转移,连续继代培养; 易受微生物污染或发生人为差错; 易受微生物污染或发生人为差错; 多次继代培养有可能造成遗传变异及材料的分化和再生能力的逐渐丧 失。
抑制生长保存
低温保存
种质外植体材料在非冻结的低温下,老化程度减慢, 种质外植体材料在非冻结的低温下,老化程度减慢,因而导致继代间隔时间 延长。 延长。
解冻方法
快速解冻法 把在-196℃下冷冻起来的材料直接投入37℃ 40℃ 把在-196℃下冷冻起来的材料直接投入37℃—40℃的温 下冷冻起来的材料直接投入37℃ 40℃的温 水浴中解冻,速度大约是500℃~700℃每分钟。 水浴中解冻,速度大约是500℃~700℃每分钟。 500℃ 每分钟 慢速解冻法 将超低温保存的材料先置于0℃低温下, 将超低温保存的材料先置于0℃低温下,然后逐渐升至室 0℃低温下 内温度,让其慢慢解冻。 内温度,让其慢慢解冻。
生长抑制剂
在培养基中加进生长抑制剂能有效地减缓植株生长如B9和CCC。 在培养基中加进生长抑制剂能有效地减缓植株生长如B9和CCC。 B9
种质资源的保存方法

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。
植物种质资源的保存

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三、保存方式的利弊
1、 原生境保存和异地保存
弊:需耗费巨大的人力、物力和土地,在实际中很难实施, 而且易受自然灾害、虫害和病害的侵袭,造成植物资源 的丧失。
2、 种质库(种子)保存
弊:1)生活力随储存期的延长逐渐丧失;2)无性繁殖的
植物(如苹果、柑橘等)难于采用种子保存;3)采用
无性繁殖来保持其优良性状的植物(许多果树),用种
第十章 植物种质资源的离体保
存
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概述
一、定义
➢ 植物种质资源(又称品种资源、遗传资源或基因资源)
是指携带各种不同遗传物质的植物总称,包括栽培,野 生及人工创造的各种植物的品种或品系。是生物多样性 的重要组成部分,是选育优质、高产、抗病(虫)、抗 逆新品种的物质基础,是生物技术研究取之不尽的基因 来源。
子繁殖后代会发生变异;4)顽拗型种子植物(芒果、
椰子、油棕等)因其种子不易干燥脱水和低温储藏,不
宜用种子保存或保存难度很大;5)有些植株不产生种
子,如脐橙、香蕉;6)易遭自然灾害袭击而使种质资
源丢失。
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三、保存方Байду номын сангаас的利弊
3、离体保存
是将植物外植体在无菌环境下进行组织培养, 并贮存在各类生长抑制条件下,使其缓慢生长或 停止生长,以达到长期保存的目的,而在需要利 用时可迅速恢复正常生长。
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萄
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第三节
植物物种资源的超低温保存
一、物种资源超低保存的发展概况 二、物种资源超低温保存的原理 三、超低温保存的基本程序 四、超低温保存的实例
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一、物种资源超低保存的发展概况
种质资源库的保存方法

种质资源库的保存方法植物种质资源保存主要有原地保存、异地保存和设施保存3种方式。
设施保存的场所又称种质资源库,英文意译为”种质银行“,是当前最有效、最安全的保存方式,它包括种子低温保存、超低温保存及种质离体保存等方法。
种质库保存以种子为主体的作物种质资源及其近缘野生植物,这些材料可随时提供给科研、教学及育种单位研究利用及其国际交换。
种质库在接纳到种子后,需对种子进行清选、生活力检测、干燥脱水等入库保存前处理,然后密封包装存入-18℃冷库。
入库保存种子的初始发芽率一般要求高于85%,种子含水量降至5%~6%。
根据科学家估算,在上述贮藏条件下,一般作物种子寿命可保存50年以上。
型号:TPZY-C林木种质资源保存主要有原地保存、异地保存和设施保存3种方式。
设施保存的场所又称林木种质资源库或林木种子标准样品库,英文意译为”种质银行“,是当前最有效、最安全的保存方式,它包括种子低温保存、超低温保存及种质离体保存等方法。
种质库保存以种子为主体的作物种质资源及其近缘野生植物,这些材料可随时提供给科研、教学及育种单位研究利用及其国际交换。
种质库在接纳到种子后,需对种子进行清选、生活力检测、干燥脱水等入库保存前处理,然后密封包装存入-18℃冷库。
托普仪器已为广大科研院校、教育及育种单位研发建设的林木种质资源库,助力种质资源保存工作。
托普林木种质资源库主控系统功能:1.全新动态恒温恒湿控制系统,响应快,精度高。
2.任意设定的温度、湿度控制参数,自动构成局部的微气候环境。
触摸屏尺寸不小于5.7英寸,所有的参数显示和设定均可在触摸屏上进行,在全彩色触摸屏上进行参数设置等操作的功能,可根据种子种类的不同选择最佳制冷或除湿的运行模式,可在触摸屏上直接设置温度,湿度,时间,模式等参数, 具有实时温湿度,历史温湿度数据曲线,设备运行状态显示,故障图形代码显示等专用功能。
3.整个控制系统具有计算机通讯接口,如有需要可以安装上位机软件对整个控制过程进行全程监控,对库房的的温湿度数据进行电脑数据显示、曲线显示、数据记录以及打印等。
14 植物种质保存

玻璃化法是将生物材料经极高浓度的玻璃 化溶液快速脱水后,直接投入液氮,使生物材
料连同玻璃化溶液发生玻璃化转变,进入玻璃
态。此间水分子没有发生重排,不形成冰晶,
也不产生结构和体积的改变,因而不会对材料
造成伤害。保存终止后,复温时要快速化冻,
防止去玻璃化的发生。材料能安全度过冷却和
化冻两个关口,就可保证冻存的成功。
种质保存的方法
按保存的地理位置分
:原地保存和异地保存
原地保存:在原来的生态环境条件下就地保存,如建立 自然保护区 ,天然公园等;
异地保存:将种子或植株保存于该品种资源原产地以外
的地区,这种保存可采用植物园、种质园、种质库等形
式或采用试管保存形式。
按照保存的具体方法分:种半,有时则在培养基
中附加一定量的PVP、水解酪蛋白等成分以利于生 长的恢复。
第五节 超低温保存过程中的遗传 变异及其检测技术
保持原有种质的遗传特性是种质保存的基本 要求。 超低温保存的遗传变异属体细胞变异。 变异与起始细胞的生理状态和培养基、预处 理方式、解冻方式等有关。 在保证贮存材料活性的同时应尽量采用减少 变异的处理方式。
根据Luyet的冻结理论(Luyet 1937),细 胞游离水的冻结温度(-30℃)可被认为 是细胞冻存的安全温度,因而细胞冻存的
两步冻结法是以-30℃为基础的。
控制细胞内外水的冻结状态是细胞冻存技
术的关键。
根据细胞内外水的冻结特性选择细胞冻存技术 逐步冷冻:在细胞内游离水冻结之前,首 先使胞外冻结。从而导致细胞内游离水向 外渗溢使细胞适度失水,适度的细胞内脱 水对冻存是有益的。 快速冷冻:即玻璃化冻存技术,加快降温 速度,使细胞内水冻结冰晶体积非常小, 出现玻璃化的冻结现象,从而也可以使细 胞免受伤害,达到细胞冻存的目的。
种质保存(植物组织培养课件)

(七)将混合液涂在琼脂平板培养基上进行重新培养。 (八)细胞生命活力检查
超 低 温 库
马铃薯限制生长离体试管苗保存技术
(一)试管苗培 养
(二)延长试管 苗保存期
1.培养基中添 加脱落酸和 甘露醇
2.用塑料薄膜 封闭试管口
结构就遭到不可逆的破坏,导致细胞和组织死亡。植物 材料在超低温条件下,冰冻过程中避免了细胞内水分结 冰,并且在解冻过程中防止细胞内水分次生结冰而达到 植物材料保存目的。
植物细胞含水量大,冰冻保存难度大,投放液N2 中易引起组织和细胞死亡,故须借助于冷冻防护剂, 防止细胞冰冻或解冻时引起过度脱水而遭到破坏, 保护细胞。
(三)将含有20%脯氨酸的冷培养基分成4份并在1h内 逐渐加入到等量的冷细胞悬浮液中。
(四)将混合液在冰上保存1h后,转移到灭过菌的聚 丙烯安剖瓶中,盖好螺帽(每两个安剖瓶中用移液 枪接入1mL混合液)。
相关实践知识
(五)用可控降温仪以1℃/min的速度将按剖瓶冷却到-30℃, 并停留30~40min后投入到液氮冰箱中进行贮存。
指在天然或人工创造的适宜环境条件下,贮存植物种质, 使其保持生命力与遗传性的技术。
种质保存的方式
原地保存
异地保 存
原地保存主要通过建立自然保护区、天然公园来实现种 质保存的目的;
异地保存则通过建立植物园、种质资源圃、种子库以及
离体保存等方法来实现。
离体保存的意义
1、可使一些无性繁殖作物种质资源低温长期保存,避免资 源的丢失。
种质库要定期检查,保持清洁, 及时清除污染材料,并注意积累资 料。
相关阅读
(二)超低温保存 一般以液N2为冷源
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作业
1 冷冻保存的程序中主要包括几个步骤? 2离体无性系冷冻保存意义?
5 解冻和重新培养 (1)解冻 一般措施:把材料从液氮罐中取出投入 30—40度水浴锅中(速度500-750度/分 钟)。 (2)清洗 A 目的:去掉冰冻保护剂,降低渗透压 B 清洗液一般为液体培养基
清洗有坏处吗?为什么?如何应对?
(3)培养物的存活率:
A 理论存活率的公式:
重新生长的细胞或器官组织数目/解冻的细胞或器官组织数目
3 离体无性系贮存的两种方法: (1)冷冻保存 (2) 低温贮存
国家种质资源库
国家种质库是全国作物种质资源长 期保存与研究中心。该库在美国洛 克菲勒基金会和国际植物遗传资源 委员会的部分资助下,于1986年10 月在中国农业科学院落成,隶属于 作物品种资源研究所。
国家种质库保存资源的对象
保存对象:凡能通过种子繁殖维持物种遗传完整性的各类植物 种质资源,都可保存到国家种质库,其种子应是耐低温和耐干 燥类型,即正常型种子(orthodox seeds)。
冷冻降温 贮存 解冻 重新培养
二 冷冻保存 3低温对细胞的伤害和冷冻保护剂的必要性 (1) 低温对细胞的伤害: A 细胞内冰晶形成引起细胞破裂, 造成物理理损伤 B 自由水冷冻后引起细胞脱水,造成 生理伤害 (2)冷冻保护剂的作用: A 提高溶液的粘滞性,防止细胞内大 冰晶的形成,防止物理损伤 B降低冰点,促进细胞胶质的“玻璃 化”态形成, C 稳定细胞内大分子物质的正常结构 特别是膜结构,阻止低温对其伤害
中国科学院西双版纳热带植物园热带植物种质资源库 ( 原“珍稀濒危特有植物种质资源库”)
以种子和植物组织体为基本材料, 收集、评价、保藏和分发我国热带、 亚热带重要植物资源特别是稀有濒 危特有植物种质资源
IRRI
International Rice Research Institute
二 冷冻保存 1 定义 通过一定处理,把离体无性系保存在液氮中,使 培养物的活动处于停滞状态,达到种质保存的目的。 2 程序或步骤: 材料予处理
贮存条件:温度-18℃,相对湿度低于50%。根据理论上推算, 含水量为5-8%的种子,在上述贮存条件下,其寿命可延长到50 年以上。发芽率监测结果表明,库存大部分种子经过15年贮藏, 其发芽率没有出现明显的下降。因此,低温贮藏是目前种子体 种质的最佳保存途经。
位于北京中国农业科学院大院内的新建成“国家农作物种质保 存中心”保存设施,于2002年投入使用,使国家种质库长期贮 存总容量增加到60~70万余份。因此,凡能通过种子繁殖维持 物种遗传特性的植物种子都可送国家种质库保存。
二 冷冻保存 4 冷冻前的预处理 (1) 预处理的必要性: 调整生理状态(如渗透压的调整)
(2)采取的一般措施: 加入冷冻保护剂培养一段时间
3 取材: 1 分生能力较强的细胞或组织 A 茎尖 B 胚性愈伤组织 C 处于延迟后期或对数生长期的悬浮细胞
5 冷冻降温 (1)冷冻降温的几种方法: A慢冻法 : 温度下降速度为0.1-1摄氏度/分钟 B快冻法: 温度下降速度为50-1200摄氏度/分钟 C 分步冷冻法: 先用慢速把温度降低到-30 ~ -50度,停留 一段时间,然后再快速投入到液氮罐中。 事实上在实际操作过程中,三种方法没有明显的区分, 大多数联用。
B 实际测定存活率的公式(方法):
冷冻后的细胞活力/冷冻前的细胞活力
C 实际测定存活率的方法:
荧光素双醋酸酯(FDA)法、 氯化三苯四唑(TTC)法 、 伊凡蓝法
三 低温保存
主要用于芽 苗的保存,费用低廉,时间较短
还会有那些保存方式?
四 离体无性系冷冻保存意义 1 长期保持种质的遗传稳定性 2 长期保存去病毒的物无性系冷冻的意义 五 课后问题
一 引言
1 利用种子进行种质保存的优缺点: 优点:空间小,保存多年,易于干燥和包装 局限性:随着贮存时间的延长种子的生活力下降,病虫害侵袭。 除了无融合生殖物种以外,难以保存各种来源不同的 无性系; 不适用于营养繁殖的作物。 2 利用离体无性系培养物进行进行种质保存的优点: (1) 空间小 (2) 不受病虫害侵袭 (3) 可以快速扩繁 (4)便于国际间种至交流