种质资源的利用共33页
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2-种质资源
（４）人工创造的种质资源
人类通过诱变、杂交等手段创造的各种突 变体及其它育种材料,也称中间材料。
特点：多具有某些缺点，但具有一些明显 的优良性状。
第35页，共47页。
四 种质资源的收集、保存、研 究、创新和利用
1 种质资源的收集
（1）收集的方法 考察搜集； 通讯征集； 市场购买； 交换资源。
将同种异名者归类，以减少重复；将同名异 种者分开，订正错误。 b 系统分类
确定每份材料所属的植物分类学地位和生态 类型，为保存和进一步研究利用提供依据。
第39页，共47页。
2 种质资源的保存
保存要求
保存生活力：发芽率>50% 保存遗传性：防止丢失、变异、混杂
第40页，共47页。
（1）种植保存： 一般每１－２年种植一次，以保存生活力。 原则：尽量少种；集中和分散保存。
（2） 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。
第13页，共47页。
2A. 印度—马来西亚补充区
主要起源作物有
香蕉等。
第14页，共47页。
（3） 中亚细亚起源中心
主要起源作物有普通小麦、 密穗小麦、印度圆粒小麦、
豌豆、蚕豆、非洲棉等
第15页，共47页。
（4） 西亚中心
的关系。
第45页，共47页。
4 种质资源的利用
我国利用不到3%。
根据性状的遗传特点，采用不同的育种
方法。
第46页，共47页。
5 种质资源的创新
创新途径：基因重组—杂交 基因突变—理化诱变 异源基因导入—遗传工程
第47页，共47页。
因频率高。 作物起源中心可分为原生起源中心（primary
作物育种学总论第2章第二章种质资源
6
1 2
共69页
16
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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共69页
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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
共69页
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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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共69页
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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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共69页
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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
水稻中胚轴伸长研究进展
水稻中胚轴伸长研究进展姜洁锋;金林灿;王利润【摘要】综述了水稻中胚轴伸长的研究进展,着重在中胚轴伸长相关基因的定位、环境因素对中胚轴伸长的影响等方面进行了总结,并提出了下一阶段培育深土直播水稻品种的发展方向.%This article reviews the research progresses in the elongation of mesocotyl in rice,focuses on the mapping of genes related to mesocotyl elongation,and the influences of environmental factors on the elongation of mesocotyl in rice,and puts for-ward the developmental direction of breeding deep-direct-seeding rice varieties in the future.【期刊名称】《江西农业学报》【年(卷),期】2017(029)012【总页数】4页(P23-26)【关键词】水稻;中胚轴;育种;深土直播;QTL【作者】姜洁锋;金林灿;王利润【作者单位】宁波市农业科学研究院,浙江宁波 315040;宁波市农业科学研究院,浙江宁波 315040;中国种子集团有限公司生命科学技术中心,湖北武汉 430206【正文语种】中文【中图分类】S511.5水稻是我国和全世界的主要粮食作物，全世界约有22亿人以水稻为食。
近年来，随着农村经济的发展，农村劳动力明显不足，使得水稻直播作为一种简便、高效、经济的轻型化栽培方式，越来越受到重视[1]。
但是，出苗难、草害、后期倒伏等一起成为目前制约直播稻发展的三大难题[2]，尤其是出苗难直接影响了直播稻的用种量和种子成本。
中胚轴的伸长是直播过程中为水稻的出土提供主要源动力，中胚轴长、顶土能力强的水稻种质，一方面能够在较深覆土的情况下保持较高的发芽率，另一方面使根系分布深、面积广、活力强，能够高效利用水分，并且抗旱、抗倒伏。
第十二章植物种植资源的离体保存详解演示文稿
异； 避免了离体材料在长期无性繁殖过程中可能造成的退
化和病虫侵害； 可有效、安全地长期保存那些珍贵稀有的种质。
第27页，共超低温保存的研究概况
1. 超低温保存技术的发展
低温干燥；减压；超低温
自从1973年Nag等首次成功地超低温保存了胡萝卜悬浮细胞以
来，国内外已对近200种植物材料进行了超低温保存。
第37页，共55页。
四、超低温保存的方法
超低温保存的基本操作程序为：
① 选择适宜年龄和生长状态的冷冻材料；
② 对生物材料进行预处理，提高分裂细胞的比例和减少细 胞内自由水的含量，使材料达到最适生理状态；
③ 将材料装入试管或其他保存容器中，放入冰浴中； ④ 在冰浴条件下加入0℃预冷的冷冻保护剂，冰浴放置
自1975年Henshaw和Morel 首次提出离体保存 (conservation in vitro)植物种质的策略以来，该项技 术受到植物界的极度重视。
第13页，共55页。
意义：
所占空间少，节省大量的人力、物力和土地；
便于种质资源的交流利用；
需要时，可以用离体培养方法很快大量繁殖； 避免自然灾害引起的种质丢失。
第30页，共55页。
三、植物超低温冻存的细胞学基础 超低温冷冻保存为什么没有把细胞冻死？
细胞冰冻结冰保护性脱水理论 溶液的玻璃化理论
第31页，共55页。
细胞冰冻结冰保护性脱水理论
常温下，细胞及其溶液处于渗透平衡的状态，当温度降到冰点 以下时，首先是细胞外溶液部分“冻结”出冰；胞外溶液的浓 度升高，破坏了细胞内外溶液的平衡，水分由胞内通过细胞膜 向外渗透，细胞收缩，细胞内浓度提高；当温度不断降低时， 冻结和渗透过程不断进行，这种过程称为保护性脱水。
化和病虫侵害； 可有效、安全地长期保存那些珍贵稀有的种质。
第27页，共超低温保存的研究概况
1. 超低温保存技术的发展
低温干燥；减压；超低温
自从1973年Nag等首次成功地超低温保存了胡萝卜悬浮细胞以
来，国内外已对近200种植物材料进行了超低温保存。
第37页，共55页。
四、超低温保存的方法
超低温保存的基本操作程序为：
① 选择适宜年龄和生长状态的冷冻材料；
② 对生物材料进行预处理，提高分裂细胞的比例和减少细 胞内自由水的含量，使材料达到最适生理状态；
③ 将材料装入试管或其他保存容器中，放入冰浴中； ④ 在冰浴条件下加入0℃预冷的冷冻保护剂，冰浴放置
自1975年Henshaw和Morel 首次提出离体保存 (conservation in vitro)植物种质的策略以来，该项技 术受到植物界的极度重视。
第13页，共55页。
意义：
所占空间少，节省大量的人力、物力和土地；
便于种质资源的交流利用；
需要时，可以用离体培养方法很快大量繁殖； 避免自然灾害引起的种质丢失。
第30页，共55页。
三、植物超低温冻存的细胞学基础 超低温冷冻保存为什么没有把细胞冻死？
细胞冰冻结冰保护性脱水理论 溶液的玻璃化理论
第31页，共55页。
细胞冰冻结冰保护性脱水理论
常温下，细胞及其溶液处于渗透平衡的状态，当温度降到冰点 以下时，首先是细胞外溶液部分“冻结”出冰；胞外溶液的浓 度升高，破坏了细胞内外溶液的平衡，水分由胞内通过细胞膜 向外渗透，细胞收缩，细胞内浓度提高；当温度不断降低时， 冻结和渗透过程不断进行，这种过程称为保护性脱水。
作物育种学(共计488页,共计2部分)_部分
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一. 作物品种的概念
1.品种是人类劳动的产物，是由野生植物经 过人工选择进化来的。
2.品种是经济上的类别，不是植物分类学上 的名称。
品种 Cultivar
变种 Variety
3.品种是重要的农业生产资料。
4.品种具有一定的地区适应性和时间性。
5.品种特征特性应具有相对稳定的一致性。
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二. 优良品种在作物生产中的作用
②提高作物为人类展示出美好前景
1987年，粮、菜、花种子放进第9颗返 回式卫星
1996年100多种种子，随第17颗返回式 卫星上天。
截止1998年，利用返回式卫星已8次成 功地搭载了粮、棉、油、蔬菜、花卉、 林木、瓜果等种子300多种。
作物育种学
Crop Breeding
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1
参考书
《作物育种学总论》张天真 2003 《作物育种学总论》 潘家驹 1994 《作物育种学》 西北农学院 1981 《植物育种学》 北京农业大学 1989 《现代植物育种》 山东农业大学
Principles and Methods of Plant Breeding 1990
1.种质资源工作 2.育种途径、方法和技术 3.目标性状的选育
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1. 种质资源工作
20世纪80年代：
美国 拥有植物资源43万份以上 （1979）
前苏联
32万份
（1985）
墨西哥国际玉米、小麦改良中心
小麦资源 7万份
（1985）
玉米资源1.3万份
（1979）
菲律宾国际水稻所 8万份
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我国现已掌握60多作物，30多万份植物 资源
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园林植物引种驯化
第23页, 共37页。
选择引入材料
1. 本地没有的新材料； 2. 与引入地植物有系统发育关系； 3. 以往有相关引种的技术记载； 4. 对改良本地植物提供新的基因资源。
第24页, 共37页。
引种材料的收集和编号登记
收集途径: 交换，购买、赠送、考察收集 登记: 材料名称 编号 来源地 引种时间 引种人 材料状况
第8页, 共37页。
2.潜在基因 生物体的基因只有在适宜的环境 条件下才能得以表达。植物的易 地栽培是在植物具有潜在的适应 基因的条件下获得成功的。
第9页, 共37页。
3.植物的发育调控
适宜的环境条件可以激活一些基 因表达, 因此原产地没有表达出来的性 状有可能在异地条件下表达出来。
关于遗传的可塑性,生理上的可 协调性和发育的阶段性.
3. 植物材料的利用目的；
4. 引种结合育种的工作程度。
第36页, 共37页。
六、引种中应注意的问题
1. 坚持“既积极又慎重”的原则; 2. 注意植物习性类型的特点; 3. 注意农业技术在引种中的作用; 4. 注意保护当地的生态平衡.
第37页, 共37页。
第4页, 共37页。
3. 归化 ( Localization ) 4. 将引种到某地成活率高的物种 划
归到相同区系从而便于引种工作, 这项工作称为归化。 5. 自然条件相似; 6. 植物自身适应性范引种驯化的意义
1. 栽培植物起源与演化的基础；
2. 快速丰富本地植物材料的方法； 3. 最为经济的手段； 4. 保护濒危植物的有效措施；
第章园林植物引种驯化
第1页，共37页。
■ 植物引种是人类为了满足自己的需 要, 把外地植物的种类品种引入到新的地 区, 扩大其分布范围的实践活动。它不仅 是古老农业中不可缺少的组成部分, 而且 对农业生产的发展和栽培植物的进化都起 到了重大作用。在发展现代化农业中引种 ■ 仍然是潜力很大的领域。
03--第-三-章(96)--种质资源
或变异多样性中心（center of diversity）。 现在的作物起源中心概念一般为：野生植物最先被人
类栽培利用或产生大量栽培变异类型的比较独立的农业地理 中心。
第15页，共96页。
2、最初始的起源地为原生起源中心/初生中心
(primary origin center) 当作物由原生起源中心地向外扩散到一定范围时，在边
农业科学的未来，在很大程度上取决于人类发掘和利用植物 种质资源的程度。
J.R.Harlan（1970）指出，“人类的命运将取决于人类了
解和发掘植物资源的能力”。
第10页，共96页。
三、保护种质资源
◆现状
生态系统退化迅速并不断加快，地球物种的消失日益加快。
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
第27页，共96页。
（一）齐文和茹考夫斯基对起源中心学说的发展
将作物起源中心扩大为12个大基因中心，使之包括了所有已
经发现的作物基因种类。
（1） 中国—日本中心 （3） 澳大利亚中心 （5） 中亚细亚中心 （7） 地中海中心 （9） 欧洲—西伯利亚中心 （11）中美和墨西哥中心
（2） 东南亚洲中心 （4） 印度中心
缘地点又会因作物本身的自交和自然隔离而形成新的隐性基 因 控 制 的 多 样 化 地 区 ， 即 次 生 起 源 中 心 (secondary origin
center )。
第16页，共96页。
显性基因变异 原生起源中心
（初生中心）
引出 选择
隐性基因变异 二级起源中心
（次生起源中心）
第17页，共96页。
第22页，共96页。
5、地中海中心：地中海沿岸的南欧和北非地区。
类栽培利用或产生大量栽培变异类型的比较独立的农业地理 中心。
第15页，共96页。
2、最初始的起源地为原生起源中心/初生中心
(primary origin center) 当作物由原生起源中心地向外扩散到一定范围时，在边
农业科学的未来，在很大程度上取决于人类发掘和利用植物 种质资源的程度。
J.R.Harlan（1970）指出，“人类的命运将取决于人类了
解和发掘植物资源的能力”。
第10页，共96页。
三、保护种质资源
◆现状
生态系统退化迅速并不断加快，地球物种的消失日益加快。
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
第27页，共96页。
（一）齐文和茹考夫斯基对起源中心学说的发展
将作物起源中心扩大为12个大基因中心，使之包括了所有已
经发现的作物基因种类。
（1） 中国—日本中心 （3） 澳大利亚中心 （5） 中亚细亚中心 （7） 地中海中心 （9） 欧洲—西伯利亚中心 （11）中美和墨西哥中心
（2） 东南亚洲中心 （4） 印度中心
缘地点又会因作物本身的自交和自然隔离而形成新的隐性基 因 控 制 的 多 样 化 地 区 ， 即 次 生 起 源 中 心 (secondary origin
center )。
第16页，共96页。
显性基因变异 原生起源中心
（初生中心）
引出 选择
隐性基因变异 二级起源中心
（次生起源中心）
第17页，共96页。
第22页，共96页。
5、地中海中心：地中海沿岸的南欧和北非地区。
16-第十六讲1--生物技术知识产权保护
第17页，共35页。
产业链分工国际化
在产业链国际化分工中，我国也正 在成为农业的加工厂。
第18页，共35页。
案例:我国的花卉产业
荷兰园艺业占本国农业总产值的４２％，每 年出口鲜切花、球茎和观赏植物达６０亿美元， 花卉出口占世界花卉出口的７０％。荷兰自然条 件比云南差得多，荷兰成为世界最大的花卉强国 的重要原因是培育了大批具有自主知识产权的花 卉品种，平均每年能出８００个到１０００个新 品种。
第9页，共35页。
2.1 农业竞争
• 源头控制:种子战争
• 生物技术:农业竞争的焦点
• 生物资源:竞相圈占的战略资源 • 产业链分工国际化 • 品牌优势日趋明显
第10页，共35页。
源头控制:种子战争
世界前10强的种业企业在世界种子贸易中所 占的份额达到24%，而我国前10强种业所占份 额仅为0.8%。
蔬菜种子
288 641 200 33 40 71 60
7 58 8 4 70 25 38
第13页，共35页。
总量
869 823 790 393 256 251 174 160 147 145 124 99 80 75
占全球比例
16.16% 15.31% 14.69% 7.31% 4.76% 4.67% 3.24% 2.98% 2.73% 2.70% 2.31% 1.84% 1.49% 1.39%
生物技术:农业竞争的焦点
美国的农业科技进步贡献率已经达到81%， 成果转化率达到85%。
在各国的生物技术发展计划中，农业生物技术 均占有重要的地位，以动植物重要功能基因开发 为重点的国际竞争日趋激烈。
在全球农业科技产业化营业额中，北美、欧洲 等发达国家已抢占了2/3左右的份额。
产业链分工国际化
在产业链国际化分工中，我国也正 在成为农业的加工厂。
第18页，共35页。
案例:我国的花卉产业
荷兰园艺业占本国农业总产值的４２％，每 年出口鲜切花、球茎和观赏植物达６０亿美元， 花卉出口占世界花卉出口的７０％。荷兰自然条 件比云南差得多，荷兰成为世界最大的花卉强国 的重要原因是培育了大批具有自主知识产权的花 卉品种，平均每年能出８００个到１０００个新 品种。
第9页，共35页。
2.1 农业竞争
• 源头控制:种子战争
• 生物技术:农业竞争的焦点
• 生物资源:竞相圈占的战略资源 • 产业链分工国际化 • 品牌优势日趋明显
第10页，共35页。
源头控制:种子战争
世界前10强的种业企业在世界种子贸易中所 占的份额达到24%，而我国前10强种业所占份 额仅为0.8%。
蔬菜种子
288 641 200 33 40 71 60
7 58 8 4 70 25 38
第13页，共35页。
总量
869 823 790 393 256 251 174 160 147 145 124 99 80 75
占全球比例
16.16% 15.31% 14.69% 7.31% 4.76% 4.67% 3.24% 2.98% 2.73% 2.70% 2.31% 1.84% 1.49% 1.39%
生物技术:农业竞争的焦点
美国的农业科技进步贡献率已经达到81%， 成果转化率达到85%。
在各国的生物技术发展计划中，农业生物技术 均占有重要的地位，以动植物重要功能基因开发 为重点的国际竞争日趋激烈。
在全球农业科技产业化营业额中，北美、欧洲 等发达国家已抢占了2/3左右的份额。