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作物育种学总论第二章种质资源

轮回选择,如高油玉米种质的获得 性状转移:远缘杂交,如小麦异染色体系国内外种质资源工作现状 国际概况 国际农业研究咨询组织(CGIAG) 保存60万份,分存11个中心 下设16个研究中心(所): 国际植物基因资源研究所(IPGRI) 总部:罗马 工作:种质资源的支持、协调与研究 1、加强国家体系,支持改进种质资源技术,提供培训咨询; 2、开展协作网工作,加强国际和国内的协作; 3、了解多样性分布,支持并参与种质资源收集保存改良; 4、促进交流与利用
12个大基因中心 补充了东南亚、澳洲、欧洲-西伯利亚、北美
育种意义 指导种质资源的搜集 指导重要基因发掘:抗源、不育基因与恢复基因 指导引种实践
第二章 种质资源
二、Harlan的中心-非中心体系
起源中心与多样性中心?文明进程与作物进化
认为农业开始于3个中心和3个非中心
近东
非洲
中国
东南亚
中美
南美
地理学连续统一体学说
1、中国-东亚(大豆、高粱、苎麻、稷、荞麦、茶、大麻…) 2、印度(水稻、甘蔗、芝麻、绿豆、香蕉……) 3、中亚(普通小麦、豌豆、蚕豆、非洲棉……) 4、西亚(一粒小麦、二粒小麦、黑麦、葡萄……)
第二章 种质资源
5、地中海:十字花科的蔬菜作物、小麦、牧草 6、埃塞俄比亚:小麦和大麦的次生中心 7、南美-中美:玉米、陆地棉、甘薯、番茄 8、南美:马铃薯、花生、木薯、橡胶
1A水稻 小麦1B 大豆2A…… 生态类型、农艺性状……
第二章 种质资源
3、种质资源保存 (1)种植保存
原生境保存:自然保护区、天然公园 保护野生种和近缘野生物种
迁地种植保存:植物园、种植园 按不同生态地区分点种植 避免天然杂交和人为混杂
第二章 种质资源
(2)储藏保存 主要的保存方式, 减少人为差错、天然杂交、自然选择导致变异 减少工作量 长期库:-10℃,RH 30-40%,50年以上 国家长期库 青海复份长期库 中期库:0-5℃,RH50%,10-30年 各地及各专业院所 短期库
第二章 种质资源
四、种质资源是基础理论研究的重要材料 人类生存和发展,需要不断认识自然,包括植物。 作物起源、演变、分类、形态、生态、遗传、生理等方面
的研究 五、种质资源保护与知识产权
第三世界资源的被掠夺 种中国豆、侵美国权…..
美国孟山都,大豆种质的编号是PI407305
第二章 种质资源
第二节 作物起源中心学说 一:瓦维洛夫的作物起源中心学说 物种分布的不平衡特点 作物起源中心:遗传类型有很大的多样性、比较集中、具有 地区特有的变种性状和近亲野生类型或栽培类型的地区。
作物育种学总论第二章种质资源
第二章 种质资源
第一节 种质资源工作的重要性与迫切性 一、种质资源是现代育种的物质基础
原材料—各种技术和手段进行加工---优良新品种 原材料数量的多少、类型的丰富状况是育种成败的关键 育种工作重大突破的关键与种质资源 矮化育种成为第一次绿色革命 野败发现与中国杂交水稻的成功 油菜Liho—Oro(低芥酸)、Bronowski(低硫苷) 突变体Opaque-2与高赖氨酸玉米培育
按亲缘关系分类
初级基因库
次级基因库
三级基因库
第二章 种质资源
二、种质资源的收集、整理与保存 1、收集方法:
实地考察收集 征集 交换 转引 2、整理:分类、编排、登记、合并与更正等; 如美国的引进资源统一编号为 P. I. 我国种质资源分:I农作物 II蔬菜 III绿肥牧草 IV园林花卉 农作物中分:1禾谷 2豆类 3纤维 4油料 5烟草 6糖料
两个特点:基因多样性 显性基因高频率
现在定义为: 野生植物最先被人类栽培利用(原生起源中心)或产生
大量栽培变异类型(次生起源中心)的独立农业地理中心。
第二章 种质资源
原生起源中心标志:野生祖先、原始类型、多样性、大量显性基因。 次生起源中心标志:无野生祖先、新的特有类型、大量变异、
大量隐性基因。 遗传变异的同源系列规律 原生作物与次生作物 八大中心:
特征:多样性;异质性;数量少
构建:数据收集整理:基本数据、评价鉴定数据、分子数据 聚类分组: 样品选择:各组中选取,组成初级核心 (考虑多样性分布不平衡性) 评价:各性状方差、变异系数与幅度、
矫正
均值与标准差
第二章 种质资源
五、种质创新与基因库建拓 突变体库:理化诱变,如美国花生种质的X射线处理
T-DNA插入(遗传) 性状聚合:杂交
第二章 种质资源
二、种质资源是人类开发新作物的物质基础 全球有记载的植物20万种,其中陆生植物8万种 栽培植物只有150多种,粮食作物20种
三、种质资源可以保护遗传多样性、避免遗传脆弱性 野生种、近缘种、地方品种数量和面积减少 现代品种的大面积应用导致地方品种丢失 新品种的单一性导致作物遗传脆弱性 19世纪的欧洲马铃薯晚疫病流行 1970-71年美国南方玉米小斑病的流行 1963年美国西部小麦条锈病流行与 P.I. 178383应用 遗传脆弱性的潜在危险:水稻、小麦、棉花……. 野生种、近缘种、农家种的广泛的抗病抗逆特点
第二章 种质资源
第三节 种质资源的研究和利用
研究内容:收集、保存、鉴定、创新和利用
一、种质资源分类
按育种价值分类
主栽品种:经现代育种技术改良过的品种
地方品种:局部地区栽培的未经现代育种技术改良的品种
原始栽培种:栽培种的原始种,以杂草或伴生形式保留
野生近缘种:现代作物的近缘种、近缘杂草,亲和性差。
人工创造种质:杂交、诱变后代、远缘杂种
第二章 种质资源
(3)离体保存:愈伤组织、悬浮细胞、花粉花药…. 液氮-196℃ 组织培养(4)基因技术 三:种质资源的研究 研究内容:
性状鉴定 包括农艺学和生物学性状的鉴定 明确性状的利用价值
遗传机理分析,明确性状的利用途径
第二章 种质资源
四、核心种质
1972年,Harlen提出资源亚库以便于保存、评价和利用 1984年,Frankel提出核心种质:采用一定方法,选择部分种 质,以最小的资源数量和遗传重复,最大程度的代表种质多样 性。
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