第二章种质资源案例

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石河子大学作物育种 第二章 品种资源

石河子大学作物育种 第二章 品种资源
• 被用于新品种选育的最初一批种质资源称 为育种的原始材料。
二、种质资源工作的重要性
(一)种质资源是育种工作的物质基础 • “绿色革命” 与小麦矮源Rht1、Rht2;台湾“低 脚乌尖”水稻矮源有关。 • 杂交水稻“野败”雄性不育的发现,使我国及世
界杂交水稻生产取得巨大成就。
(二)稀有特异种质对育种成效具有决定性的作 用
• 玉米高赖氨酸突变体Opaque-2与玉米营养品种的改 良。 • 小麦1BL/1RS易位系与世界小麦抗锈病育种。
(三)新的育种目标能否实现决定于所拥有的种 质资源
抗孢囊线虫病的大豆和北京小黑豆
(四)种质资源的生物学理论研究的重要基础材 料
• “中国春”小麦品种的发现为小麦非整倍体的培育奠 定了基础,从而为小麦的遗传分析,特别为普通小麦 的基因定位提供了有效的工具。
12个大基因中心
四、作物起源中心学说的实践意义
• 指导特异种质资源的收集;
• 起源中心与抗源中心一致,不育基因与恢 复基因并存于起源中心:某些作物与其寄 生物往往有共同的起源中心,在共同中心 蕴藏着最大量的抗病类型。 • 指导引种,避免毁灭性灾害。
五、J.R.Harlan(1951)有关作物起源的观点 • 作物起源中心学说存在的问题: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,有的次生中心 比原生中心具有更多样的特异物种。
作物8个起源中心示意图
三、起源中心学说的发展与补充
• 在瓦维洛夫提出8个中心的基础上,茹考 夫斯基等在上世纪70年代将其扩大为12个 大基因中心。
1、中国—日本中心; 7、地中海中心;
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

第二章 种质资源

第二章 种质资源
初级基因库 次级基因库 三级基因库
初级基因库(Gp-1):亲缘关系近、杂交可育。
相当于传统的生物种的概念,即在该基因库内的 各个类型间能相互杂交、杂种可育、基因转移较 简单。
次级基因库(Gp-2):亲缘关系较远、有杂交不育或 不实。包括能和该物种杂交的生物种与近缘种。 三级基因库(Gp-3):亲缘关系更远、杂交不育 或不实现象十分严重。与该作物亲缘关系较远的
•所以现代育种工作还利用各种手段创造各
种突变体或中间材料。如利用太谷核不育 基因创造小麦赤霉病抗原。
特点:自然界中没有的,
特殊的优良性状
利用:一些经过几代选育才有利用价值 一些可作为育种的好材料
一、搜 集 方 法
(一)考察收集
第四 节 种质 资源 工作 的内 容
(二)交换与转引 (一)归
二、整 理
3、作物起源中心学说的重要意义 遗传资源的搜集:中心地区遗传类
型丰富往往可获得某些特异目标基因
1、我国是世界重要的作物起源中心之一
存在野生种的作物30多种: 粮食作物:稻、大麦、燕麦、粟、黍、乔麦、绿豆等
经济作物:大豆、白菜型油菜、黄麻等。
药用植物: 牧草: ………… 2、我国栽培植物的种类,400多种 3、我国收集保存的作物种质资源数量:水稻4万多份、大豆1万份、 小麦2.5万份、玉米1万份以上、粟2.3万份
现在利用的种质还很少
现有的作物都是在不同的历史时期 由野生植物驯化而来的。迄今人类利用 的植物资源是很少的。地球上记载的30 万种植物,被人类利用的仅约3000种, 即1%,而作为食用作物的仅1500种, 即0.5%,可见发掘植物资源的潜力还很 大。
随着生产和科学技术的发展,人类将继续不断从野 生植物资源中发展更多的新作物,以满足生产和生活日 益增长的需要。 例:甜叶菊、罗布麻、野苎麻、橡胶草、银胶菊 例:甜叶菊(sweetening chrysanthemum) 学名Stevia rebaudianum Bertoni,属双子叶植物纲,菊 科多年生草本植物。原产南美洲巴拉圭和巴西交界的阿 曼拜山脉,现已成为栽培作物。整株都含有糖分,以叶 片的甜度最高。含糖苷14%,枝梗的糖苷相当于叶片的 一半。其甜度为蔗糖的100倍,而热能几乎为零。

玉米育种玉米育种

玉米育种玉米育种
试验结果
获得多个抗逆性强的玉 米新品种,在干旱、低 温等逆境条件下表现突 出,比对照品种增产 20%以上
案例三:适合机械化种植的玉米新品种选育
选育目标
适合机械化种植、抗倒伏、耐密植
选育方法
利用适合机械化种植的种质资源,通过杂交、回交等方法导入目标性状,结合分子育种技 术和田间试验进行选择
试验结果
获得适合机械化种植的玉米新品种,具有抗倒伏、耐密植等特点,适合大规模机械化生产 ,比对照品种增产15%以上
玉米育种的历史与发展
早期选育
人类早在几千年前就开始对玉米进行选育,通过选择大穗、多粒等优良性状,逐渐培育出适应当地环境的品种 。
现代育种
随着遗传学、分子生物学等学科的发展,现代育种技术不断涌现,如基因编辑、分子标记辅助选择等,为玉米 育种提供了更多可能性。
玉米育种的目标与意义
改善品质
选育优质专用品种,如高油、高 淀粉、高蛋白等,满足食品加工 、饲料等不同需求。
分子标记辅助选择
利用分子标记技术对玉米基因型进行 快速、准确鉴定,提高育种效率,但 成本较高。
基因编辑技术
利用CRISPR-Cas9等技术对玉米基因 进行精确编辑,提高育种效率,但需 关注脱靶效应和基因漂移等问题。
玉米育种的发展趋势与机遇
1 多性状聚合育种
通过聚合多个优良性状基因,培育综合性状优良的玉米 品种,满足多样化需求。
类型
地方品种、选育品种、遗传材料、野生近缘种等。
特点
遗传多样性丰富,适应性广泛,具有多种优良性状和基因资源。
种质资源的收集与保存
收集
通过普查、征集、引种等方式,收集不同地区、不同来源的 玉米种质资源。
保存
建立种质资源库或种质圃,采用低温保存、组织培养等方法 ,确保种质资源的长期保存和活性。

作物育种学第二章种质资源

作物育种学第二章种质资源
当有一定的利用价值时,就被人类分离而 成为栽培的主体。
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

第二章种质资源

第二章种质资源
植物育种技术:种质资源
种质资源搜集常用的方法
• 是有目的有计划地组织国内外的考察搜集。考 察搜集应注意选择植物本身表现不同的地方、 地理生态环境不同的地方、农业技术条件不同 的地方、社会条件有差异的地方,以便尽可能 全面地搜集到各种变异类型和客观存在的遗传 多样性。
植物育种技术:种质资源
资源材料的主要记载项目
种质资源的类别:
按其来源分类 亲缘关系分类 育种实用性分类 现代优良品种或高产品种、主 要商品品种、次要品种、具有 特长的、过时类型、育种材料、 突变体、原始类型、野草类和 野生种十类。
植物育种技术:种质资源
本地种质资源:包括地方品种、过时品种 和当前推广的主栽品种。 外地种质资源:引自外地区或国外的品种 或材料 野生植物资源:栽培植物的近缘野生种和 有潜在利用价值的植物野生种 人工创造的种质资源
种质资源:遗传育种领 域把一切具有一定种质 或基因,可用于育种、 栽培及其他生物学研究 的各种生物类型总称为 种质资源。
植物育种技术:种质资源
种质源的重要性
种质资源是地球生命的基础,也是人类赖以生存和 发展的根本,是人类最为宝贵的自然财富。种质 资源是利用和改良动物、植物、微生物的物质基 础,更是实施各个育种途径的原材料。
植物育种技术:种质资源
第二节 作物起源中心与作物起源
• 作物起源中心有两个主要特征,
– 基因的多样性 – 显性基因的频率较高,
• 起源中心又可命名为基因中心或变异多 样化中心
植物育种技术:种质资源
3.中亚细亚 4.西亚 1.中国(或东亚) 5.地中海 2.印度 6.埃塞俄比亚 2a.印度一马来西亚
四)人工创造的种质资源
• 包括人工诱变而产生的突变体、远缘杂交 创造的新类型、育种过程中的中间材料、 基因工程创造的新种质等。 • 这些材料是培育新品种和进行有关理论研 究的重要遗传资源。

作物育种学 第二章 种质资源

作物育种学 第二章  种质资源

1.种质资源是育种工作的物质基础

没有好的种质资源,就不可能育成好的品种。 如19世纪中叶欧洲马铃薯晚疫病大流行,后 来利用从墨西哥引入的抗病的野生种杂交育 成抗病品种,才使欧洲马铃薯种植业得到挽 救。 20世纪50年代中期,美国大豆产区孢囊线虫 病大发生,大豆生产濒临停滞,是从中国引 入北京小黑豆育成了一批抗线虫品种,才使 病害得到有效控制。
3. 在一定的生态环境中,一年生草本作物间
在性状上存在一种相似的平行现象。 如:地中海的禾本科作物表现为植株 繁茂,穗大粒多,粒色淡,高产抗病;我 国的禾本科作物则生育期短,植株较矮, 穗粒小,后期灌浆快等。
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。
②作为选择育种的基本材料 外地品种引入后,由于生态条件的改变, 品种的遗传性可能发生变异,是选择育种的材 料。棉花育种中,直接或间接选自岱字棉15号 的品种有180多个。 ③作为杂交育种的亲本,可得丰富遗传变异 利用外地种质与本地种质杂交,是杂交育 种中常用的育种方法。引进陆地棉种质,到上 世纪80年代末,杂交育成的陆地棉新品种已超 过350个。
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: ①土生型:植物在一个地区驯化后,从未 扩散出这一地区。如几内亚的弯臂粟、墨 西哥的印第安稞 ②半土生型:被驯化的植物只在邻近地区 扩散,如非洲稻,起源于尼日尔河盆地, 扩散东至乍得湖,西至达塞内加尔和几内 亚海岸。
3、野生种质资源
野生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。 (1)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,如高抗病性。

作物育种学总论第二章种质资源

作物育种学总论第二章种质资源
促进农业可持续发展
通过保护和利用种质资源,不断改良和优化作物品种,提高农业生产效 率,促进农业可持续发展。
03
CHAPTER
种质资源的评价与利用
种质资源的评价
生态适应性评价
评估种质资源在不同生态环境下的生长表现, 以确定其适Байду номын сангаас范围。
产量与品质评价
对种质资源的产量和品质特性进行评估,以 筛选出具有优良性状的种质。
抗逆性评价
评估种质资源对各种不利环境条件的抗性, 如抗旱、抗病、抗虫等。
遗传多样性评价
通过遗传标记等方法评估种质资源的遗传多 样性,以了解其遗传背景。
种质资源的利用方式
直接利用
将具有优良性状的种质直接用于生产或育种。
杂交利用
利用种质资源之间的遗传差异进行杂交,以创造新的种质或品种。
基因挖掘
通过基因组学手段挖掘种质资源中的有利基因,用于分子育种。
作物育种学总论第二章种质资 源
目录
CONTENTS
• 种质资源的定义与重要性 • 种质资源的收集与保存 • 种质资源的评价与利用 • 种质资源的研究进展与展望
01
CHAPTER
种质资源的定义与重要性
种质资源的定义
种质资源是指具有实际或潜在利用价值的遗传资源,包括栽培种、野生种和中间类 型等。
种质资源是作物育种和农业生产的物质基础,是实现农业可持续发展的关键因素之 一。
有重要作用。
种质资源的分类
01
根据来源,种质资源可以分为本地种质资源和外来 种质资源。
02
根据利用价值,种质资源可以分为核心种质资源和 一般种质资源。
03
根据遗传关系,种质资源可以分为近缘种和远缘种。

种质资源流失到国外例子

种质资源流失到国外例子

种质资源流失到国外例子
早在上个世纪70年代,我国就出现了种质资源流失国外的现象。

著名的美国孟山都公司利用中国野生大豆申请专利案就是典型。

原产于我国的一株野生大豆被偷带出境后,进入美国种质资源库,被美国孟山都公司发现并提取特有的高产基因,申请专利培育新品种,进而出口我国。

原产于我国的一种特种小麦资源也已经流失到国外,并被国外有关机构使用选育小麦品种。

由于缺乏品种保护意识以及相关保护措施力度不够,目前我国杂交水稻种质资源外流较为严重。

一些国内花费巨资和人才技术力量筛选出的优异杂交稻种质资源,由于缺乏保护意识和保护力度频频流失到东南亚一些国家。

目前种质资源外流主要有三种途径:一是在科研活动和学术交流中,由我国科研人员泄露出去,或者由国外学者来访时顺手牵羊携带出境的;二是通过种子企业对外贸易带出去的;三是一些国家有目的地组织人员在我国搜集珍贵种质资源偷运出境的。

农业部规定,向国外或境外提供种质资源,按照作物种质资源分类目录管理。

属于“有条件对外交换的”和“可以对外交换的”种质资源由省级农业行政主管部门审核,送交中国农业科学院作物品种资源研究所,后者征得农业部同意后办理审批手续;属于“不能对外交换的”和未进行国家统一编号的种质资源不准向国外或境外提供,特殊情况需要提供的,由品资所审核,报农业部审批。

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