当前位置:文档之家› 植物种质资源研究方法

植物种质资源研究方法


三、比较解剖学方法 对植物的器官或组织进行解剖、观察、比较研究。基于不 同植物的器官或组织的解剖结构可能各有自身的特点。
解剖学性状主要包括气孔类型的发育及形态解剖、叶片的 内部结构、叶脉式样、叶柄微管组织式样等。
比较解剖学性状通常与形态学性状密切相关,常作为比较
形态学的辅助,为揭示种质资源各类群的区别特征和进化趋 向提供证据。
第六章 植物种质资源研究方法
第一节 植物学研究 第二节 考古学研究 第三节 生态学研究
第四节 遗传学研究
第五节 细胞学研究
第六节 生物数学研究
第七节 生物化学研究 第八节 分子生物学研究
第一节 植物学研究
植物学研究是植物种质资源最为普遍的研究方法,主 要包括:
一、资源调查方法
二、比较形态学方法 三、比较解剖学方法 四、孢粉学方法
四、远缘杂交分析 远缘杂交通常是指植物分类学上不同种、属以上类型间的杂 交。 1、研究种间的亲缘关系。 2、可以创造出新的植物类型。 3、提高植物的抗病(逆)性,改良品种、创造雄性不育以 及利用杂种优势等。
第五节 细胞学研究
细胞学方法研究植物种质资源主要是应用染色体分析技术。 其原理是基于植物都有相对稳定的染色体数目、大小、形 态和结构,它可以反映一个种甚至变种、品种与其它种、 变种或品种的差异。 1、染色体组分析(genome analysis) 2、染色体核型分析(karyotype analysis) 3、染色体带型分析(chromosome banding pattern analysis)等.
3.水分
水是植物生存的极重要因子,它通过不同的形态、量和持 续时间的变化对植物起作用。 形态:三态,即固态、液态和汽态。 量:降水量的多少和大气湿度的高低。
持续时间:指降水、干旱、淹水等的持续时间。
水分对植物的生长也有最高、最适、最低三基点 。 低于最低点,植物就会萎蔫,停止生长,甚至枯死; 高于最高点,根系缺氧,引起植物的窒息、烂根。
2.光照 光照对植物种质资源的起源、分布和生长发育具有决定性 的影响. 光对植物的生态作用是由光照强度、日照长度、光谱成分 的对比关系构成的。光能在地球表面上的分布是不均匀的 它们各自有其空间和时间的变化规律,随着不同的地理条 件和不同的时间而发生变化,因此不同地区的植物长期生 活在具有一定光照条件的生境中,就形成了相应的生物特 性和发育规律,在生长发育过程中要求特定的光照条件。
盐角草
海榄
红树
四、人类活动的影响分析 人类的活动与生态环境密切相关,人类总是从自然界取得 自己生存和发展所必需的物质,对自然资源进行开发利用。 通过调查人类活动的具体过程,可以在一定程度上为植物 种质资源演化和传播提供相关线索。 人类活动对植物赖以生存的生态环境既有积极建设性影响, 也存在消极破坏的作用。
只有在水分最适范围内,植物生长才能维持水分平衡,保证 植物良好的生长发育。
植被群落学研究结果表明: 气象因子是决定植被成带分布的决定性因素,尤以温度和 水分更为重要。地球上的气候条件按三个方向改变着,植 被也沿着这三个方向交替分布,这三个方向就是纬度、经 度与海拔高度。纬度和经度构成植被分布的水平地带性, 海拔高度构成植被分布的垂直地带性。
过度索取导致许多名贵植物越来越少,如人参、天麻、冬 虫夏草、灵芝、苏铁等。 农业现代化,工业化导致的大气及水污染、土地退化乃至气 候的变化从区域扩展至全球。 1、全球变暖:生物群落的分布主要取决于气候,尤其是温 度和降雨。如果二氧化碳导致气候持续几十年变暖,一种 生物群落会通过改变顶级结构来适应新的气候条件,从而 达到新的平衡。如果气候显著变化持续100年以上,就会 演替成一种新的生物群落。 2、酸雨;3、臭氧层破坏;4、荒漠化
四、孢粉学方法 不同植物其孢子和花粉性状各有特点,随着扫描电镜的发展, 孢粉学性状在分类研究中应用越来越多,主要包括:
花粉萌发孔形态(apertural morphoform)
孢粉外壁纹饰和分层式样(exine ornamentation and stratification pattern)
花粉聚合(pollen association)
4、荒漠化 荒漠化的产生和发展主要是气候变异和人为不合理的因素 的影响。目前,世界陆地面积的1/3受到荒漠化危害,约 1/5的世界人口受到直接影响。
第四节 遗传学研究
一、杂交分析 二、测交分析 三、自交分析 四、远缘杂交分析
一、杂交分析 杂交是指不同基因型配子结合产生杂种的操作过程。杂交是 生物遗传变异的重要来源,基因重组是杂交的遗传学基础。 杂交分析的作用: 1、鉴别物种间的亲缘关系。 2、目标性状遗传分析的基础。
花粉核数目(pollen nuclear number)
萌发孔形态是研究中讨论最多的花粉性状,主要包括萌发 孔的类型、数目、分布与位置等。 不同类型植物其花粉粒具有自己的特征,如被子植物花粉
粒具有厚的、强耐力、不可渗透的外壁和薄的内壁。孢粉 外壁纹饰和分层式样也各具特点,可用于不同植物类群的 区分。
我国植被分布也有明显的地带性,由于受海洋季风Байду номын сангаас响程 度的不同,根据经度的地带性,我国从东到西依次分布着 三个大的植被区域:湿润森林区域、半干旱草原区域和干 旱荒漠区域。 在湿润森林区域,我国从南到北跨越纬度50多度,依次分 布着热带雨林区,亚热带常绿阔叶林区,温带落叶阔叶林
区和寒温带针叶林区。
植物的垂直地带性从属于水平地带性,水平地带性是基础, 它决定山地垂直地带性系统。
三、土壤因子的影响分析 土壤肥力是土壤物理、化学、生物等性质的综合反映.。 提高土壤的肥力,就必须使土壤同时具有良好的物理性质(土 壤质地、结构、容量、孔隙度)、化学性质(土壤酸度、有 机质、矿质元素)和生物性质(土壤中的动物、植物、微生 物) 。
根据植物对土壤酸碱度的反应将其分为酸性土植物、中性土 植物和碱性土植物
根据植物对土壤中过量盐类的适应特点有 聚盐性植物:原生质耐受盐份特别强, 它们细胞浓度特别高, 能吸收高浓度土壤溶液的水分, 比如说 盐角草。 泌盐性植物:能把吸收进去的多余的盐通过茎、 叶、 表面 密布的盐腺排出来、 再被风吹雨淋的洗掉。 如红树植物 。 不透盐的植物:细胞对盐类的通透性非常小,他们几乎不吸 收或很少吸收土壤中的盐份,同时也提高了植物吸收土壤 中的水的能力 ,如芦苇等。
美国森林昆虫学家霍普金斯对物候期研究较多,尤其是物候 与美国各州冬小麦的播种、收获与发育季节的关系。霍普金 斯认为,植物的阶段发育是受当地气候的影响的,而气候 又制约于该地区所在的纬度、海陆关系与地形等因素。他 从大量的植物物候材料中总结出如下的结论:假如其他因素 不变动,在北美洲温带内,每向北移动纬度一度,或是向东 移动经度五度,或是上升400英尺,植物的阶段发育在春天 和初夏将各延期4天。这就是所谓霍普金斯物候定律。这个 所谓物候定律并没有考虑到物候的古今差异。
2、酸雨:酸雨是工业高度发展而出现的副产物,由于人类 大量使用煤、石油、天然气等化石燃料,燃烧后产生的硫 氧化物或氮氧化物,在大气中经过复杂的化学反应,形成 硫酸或硝酸气溶胶,或为云、雨、雪、雾捕捉吸收,降到 地面成为酸雨。
酸雨又被称为“空中死神”,酸雨带来的损失是难以估量 的,能破坏森林,使森林中的树木生长缓慢,甚至死亡。 目前世界上有1/4的森林正程度不同地受到酸雨的侵袭。 我国是继欧洲和北美洲之后第三大重酸雨区
四、人类活动的影响分析
一、物候期的观察 1、物候期:指随着季节的变化,植物生活史中各种标志性 形态出现的时间,是自然界一年一个周期季节变化的明显
象征(我国的24个节气72侯) 。
2、植物物候期鉴定的意义: 1)了解该物种在本地区生长发育的动态变化过程,为其进
一步的开发和利用提供研究基础,
2)有利于品种的合理分布以及制定适宜的栽培制度
我国向来以农立国,在汉代就有七十二候。一年二十四节 气共七十二候。各候均以一个物候现象相应,称候应。其 中植物候应有植物的幼芽萌动、开花、结实等;非生物候 应有始冻、解冻、雷始发声等。七十二候候应的依次变化, 反映了一年中气候变化的一般情况。
物候期研究还有许多空白。
二、气象因子的影响分析 1、温度 植物体的所有生理活动、代谢反应都必须在一定的温度条 件下才能进行。 温度对植物的生态作用按照温度变化的规律,可分为节律 性变温(一年的四季变化,一天的昼夜变化)和非节律性变 温 (极端温度)两个方面, 特别是极端高低温值、升降温速 度和高低温持续时间,对植物都有极大的影响.
第二节 考古学研究
植物考古学是根据古代人类活动遗留下来的实物和历史资 料研究植物古代情况。实物和历史资料大多埋藏于地下, 考古学家通过发掘它们,研究它们为植物种质资源的起源、 驯化、传播和利用情况提供证据。
如:陕西西安半坡遗址中发现的菜籽,经同位素鉴定距今 有6000-7000年。广西壮族自治区文物工作队(1978)在发 掘一座2 000多年前的古墓时,出土大批植物种子果实,经 鉴定,有梅、青杨梅、李、橄榄、乌榄、橘子、红面、罗 汉栲、广东含笑、金银花、木瓜、黄瓜、西瓜、花椒、大 麻、稻、粟、姜、芋、葫芦等20余种。该发现雄辩地证明 了,2 000多年前上述植物已经在广西一带有广泛的栽培。 通过考古,纠正了中国不是核桃的原产地的观点
3、种质创新的有效手段。
二、测交分析 测交是指把被测验的个体与隐性纯合的亲本杂交,由于测交 时常利用一个原来的隐性纯合亲本进行杂交,故又属于回 交。 测交目的是验证某种表现型的个体是纯合基因型还是杂合基 因型。
三、自交分析 自交一般是指以本植株或较纯的群体内的花粉进行授粉结 实的操作过程。其目的: 1、验证遗传因子的分离情况。 2、使基因趋于纯合,产生稳定自交系。
3、臭氧层破坏:
臭氧层可以说是地球的保护层,它主要围绕在地球外部离 地面20—25公里高度的地方,起到吸收太阳紫外线中对生 物有害部分UV-B(UV-B是紫外线的一段波长,为280— 315nm)的作用。 臭氧层被破坏后,吸收紫外辐射的能力减弱,将给人体健 康带来很多不利影响 ;对植物产生难以确定的影响, 破坏臭氧层的元凶主要是工业制冷剂-氟利昂
相关主题