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种质资源

主要起源作物有黍、稷、 粟、高粱、祼粒无芒大 麦、荞麦、大豆、茶、 大麻、苎麻等。
2、印度中心,117物种,15种作物, 包括缅甸。主要起源作物有:水稻、绿
豆、豇豆、甘薯、芝麻、红麻、茄子、
黄瓜、亚洲棉等。 2a . 印度—马来西亚补充区(中 心)。起源作物有:薏苡、香蕉等。
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。
1、作物起源中心有两个主要特
征,即基因的多样性和显性基因频
率较高,所以起源中心又可称为基
因中心或变异多样化中心(center
of diversity)。
2、作物最初始的起源地称为原生起源
中心(primary origin center),现在一般
称为初生中心,意为当地野生类型被驯化
的区域,一般有4个标志:
第二章 种质资源
1、教学的基本要求
(1)了解种质资源的重要意义;
(2)理解作物起源中心学说的内容及对育
种工作的指导意义; (3)掌握种质资源的搜集、研究、保存方 法,不同类别种质资源的特点及其在育种上的 利用价值。
2、教学基本内容
第一节 种质资源在育种上的重要性
种质资源的概念;种质资源的重要性
第二节 作物起源中心学说及其发展
有决定性的作用
作物育种成效的大小,在很大程度上取 决于所掌握的种质资源的数量和对其性状表 现及遗传规律的研究深度。从世界范围内近 代作物育种的显著成就来看,突破性品种的
育成及育种上大的突破性成就多决定于关键
性优异种质资源的发现和利用。
几十年来的育种实践表明,育种 工作之所以能取得突破性进展,多取 决于发现和利用了具有关键性基因的 种质资源。
水稻矮化育种工作,关键是导入 了矮脚南特和矮仔占的矮源,也就是
发现和利用了原产于我国台湾的低脚
乌尖矮源。
美国和国际玉米小麦改良中心, 用日本的农林10号矮秆基因育成了高 产、半矮秆的冬小麦品种Gains,主
要是利用了农林10号的矮秆基因。
我国杂交水稻的育种和生产
之所以处于世界领先地位,关键 在于野生稻胞质雄性不育基因的
种质资源(germplasm resources)
一词。
种质资源是用以培育新品 种的原始材料,在我国,20世
纪60年代初称为品种资源。
因为现代的遗传育种研究不但
要利用现有的种质资源,而且要进
行染色体工程、基因工程,所以也
将种质资源称为遗传资源(genetic
resources)。
说到底,遗传育种研究上主要采
前苏联著名植物学家瓦维洛夫(Nikolai I. Vavilov) 从1916年开始,在全世界范围内对 60多个国家进行了长达20年的植物资源的考察 和搜集工作,对采集到的30多万份作物及其近 缘植物标本进行了多方面的研究。
瓦维洛夫
在此基础上,瓦维洛夫用地理分 区法,从地图上观察这些植物种类和 变种的分布情况,进而发现了物种变 异多样性地理分布的不平衡,在其撰
如水稻、玉米、小麦、棉花等,称原
生作物。
另一类是与原生作物伴生的杂 草,当其被传播到不适宜于原生作
物而对杂草有利的环境时,就被人
类分离而形成栽培的主体,这类作 物称为次生作物,如燕麦和黑麦。
现在的作物起源中心概念为: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。
㈡瓦维洛夫提出的作物起源中心
3、中亚中心(包括印度的西北部、
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。
当作物由原生起源中心地向外扩散
到一定范围时,在边缘地区又会因作物
本身的基因突变、自交和自然隔离而形
成新的由隐性基因控制的多样化地区,
即次生起源中心(secondary origin center ),或称次生基因中心。
同初生中心相比,它也有4个特点即:
中筛选对某种病害的抗性基因;矮化
育种可以通过从种质资源中选取优异
的矮杆基因,将二者结合育成抗病、
矮杆新品种。
对熟期、品质、适应性、产量潜 力等性状的改良也都依赖于种质资源
的目标基因,只要将这些目标基因加
以聚合,就可以实现育种目标。
种质资源是人类用以选育新 品种或发展农业生产的物质基础。
二、稀有特异种质对育种成效具
未来作物育种上的重大突破仍将
取决于关键性优异种质资源的发现和
利用。
一个育种工作者或一个国家、地区拥有
种质资源的数量和质量,以及对其研究的深
度和广度,将决定其在遗传育种领域的地位。
显然,将来谁在拥有和利用种质资源方面占
有优势,谁就有可能在农业生产及其发展上 占有优势。
我国的种质资源丰富,已发现了许多特
随着生产和科学的发展,现在和将来
都会继续不断地从野生植物资源中驯化出
更多的作物,以满足生产和生活日益增长
的需要。
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育出
一批优良类型,进而培育出具有经济价值
的新作物或新品种,没有这些种质资源, 新作物就无从获得。
四、种质资源是生物学理论研究
一、瓦维洛夫的起源中心学说 *瓦维洛夫作物起源中心学说主要内容及有关基本概念 二、作物起源中心学说的发展与补充 三、*瓦维洛夫作物起源中心学说在作物育种上的意义
第三节 种质资源的研究与利用
一、种质资源的类别及特点 *#按育种实用价值和按亲缘关系对种质资源的分类及各类种质资 源在育种上的利用价值 二、种质资源的搜集和整理 三、种质资源的保存 种质资源保存的范围、*种质资源保存的原理和方法。 四、种质资源的研究利用 种质资源的鉴定和创新;基因库及核心种质的概念。
用生物体部分基因,甚至个别基因,
所以种质资源又称为基因资源,并将
保存或储备有形形色色的基因资源材
料的地方(种。
中国国家种质库
第一节 种质资源在育种上的重要性
种质资源在作物育种中的作用主要
表现在以下几个方面:
一、种质资源是现代育种工作的物质基础
育种目标能否实现决定于育种者所拥有的 种质资源。
如人类需求的新作物、适合于农 业可持续发展的作物新品种等育种目
标能否实现就决定于育种者所拥有的
种质资源。
种质资源还是不断发展新作物的 主要来源,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 。从
野生植物到栽培作物,就是人类改造 和利用植物资源的过程。
二、稀有特异种质对育种成效具有决定性
的作用
三、新的育种目标能否实现决定于所拥有
的种质资源
四、种质资源是生物学理论研究的重要基 础材料
Harland 说,人类的命运将
取决与我们的理解、发掘栽培植物 种质的能力。
N.E.Borlaug说,我一生
的科研工作的经验告诉我,需要 不断地寻找新的遗传资源,才能
丰富自己的创造。
育种实践证明:在现有遗传资源中,
任何品种和类型都不可能具备与社会发展
完全相适应的全部优良基因,但是可以通
过育种,将分别具有某些或个别育种目标 所需要的特殊基因有效地加以综合,育成 新品种。
种质资源是在漫长的生物进化与人类文明发
展过程中形成的。在这个过程中,野生植物先被
驯化成多样化的原始作物,经种植选育变为各种
育种工作就是对各种各样的种质资源按照
人类的意志进行加工和改造,而且育种工
作越向高级阶段发展,种质资源的重要性
就越加突出。
现代育种工作之所以取得巨大成
就,除了育种途径的发展和采用新技
术外,关键还在于广泛收集和较深入
地研究和利用了优良的种质资源。
在某种意义上讲,育种工作者或一
个国家、地区拥有种质资源的数量和质
种质资源的数量和质量,以及对其研究的深
度和广度,将决定其在遗传育种领域的地位。
显然,将来谁在拥有和利用种质资源方面占
有优势,谁就有可能在农业生产及其发展上 占有优势。
第二节 作物起源中心学说及其发展
为了丰富作物育种的种质资源,必须
了解种质资源的来源、各个物种遗传变异 的程度,种质资源的地理分布以及与其相 适应的生态环境,在此基础上,开展种质 资源的搜集工作,以丰富育种的物质基础。
发现和利用。
美国在50年代中期,大豆生产由 于孢囊线虫的危害而处于停滞状态,
后来以1907年从我国引进北京小黑
豆为抗源,育成了抗线虫病的品种, 才使大豆生产得以恢复。
此外,小麦抗条锈病育种、玉米高赖
氨酸育种、油菜品种Liho、Bronowski与
双低油菜新品种选育即油菜低硫苷育种及
低芥酸育种,都是由于关键基因的发现和 利用才取得突破性进展。这些特异种质资 源对人类和平与发展起到了不可替代的作 用。
的重要基础材料
种质资源不但是选育新作物、新品种
的基础,也是生物学研究必不可少的重要 材料。
不同的种质资源,各具有不同的生理
和遗传特性以及不同的生态特点,对其进
行深入研究,有助于阐明作物的起源、演
变、分类、形态、生态、生理和遗传等方 面的问题,并为育种工作提供理论依据, 从而克服盲目性,增强预见性,提高育种 效率。
①无野生祖先;
②有新的特有类型,如高粱,初生
中心在非洲,但是在中国形成糯质高粱, 中国即为次生中心; ③有大量的变异; ④有大量的隐性基因。
初生中心
次生中心
① 有野生祖先
② 有原始特有类型
无野生祖先
有新的特有类型
③ 有明显的遗传多样性
④ 有大量的显性基因
有大量的变异
有大量的隐性基因
3、在一定的生态环境中,一
根据上述四点内容,瓦氏1935年将世 界上栽培作物划分为8个起源中心:
瓦维洛夫的作物起源中心
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