作物種質資源46、寓形宇內復幾時，曷不委心任去留。47、采菊東籬下，悠然見南山。48、嘯傲東軒下，聊復得此生。49、勤學如春起之苗，不見其增，日有所長。50、環堵蕭然，不蔽風日；短褐穿結，簞瓢屢空，晏如也。作物種質資源作物種質資源46、寓形宇內復幾時，曷不委心任去留。47、采菊東籬下，悠然見南山。48、嘯傲東軒下，聊復得此生。49、勤學如春起之苗，不見其增，日有所長。50、環堵蕭然，不蔽風日；短褐穿結，簞瓢屢空，晏如也。第三章種質資源2第一節種質資源的重要性種質（germplasm）：遺傳學上稱為基因，是指決定遺傳性狀，并能夠將遺傳信息從親代傳遞給子代的遺傳物質。種質庫（germplasmpool）：指以種為單位的群體內的全部遺傳物質，它由許多個體的不同基因所組成。又稱基因庫(genebank)。種質資源（germplasmresource）：在遺傳、育種及生產上有利用價值的一切植物材料。一、概念3

一個基因或者一個物種可以影響一個國家的有關的經濟發展；一個優良的生態群落的建立可以改善一個地區的環境。實例：野生稻雄性敗育基因矮桿基因（綠色革命）野生馬鈴薯抗晚疫病基因馬鈴薯晚疫病6生態系統多樣性7三、種質資源的現狀與存在問題1.發展理念的誤區造成種質資源的遺傳侵蝕

人類對品種良種化和遺傳一致性的要求，使傳統的品種被改良品種所取代，并使之加速滅絕，減少了種質資源遺傳多樣性。更大的一致性傾向或遺傳單一性增加了主要作物對流行性病蟲害潛在的遺傳脆弱性。8地質史上已發生過5次自然大滅絕(Wilson,1989)原因：地質變化和大災變；地球又一次進入大滅絕時期，當代物種滅絕速度比自然滅絕速度快1000倍(Wilson,1989)！有花植物中約有5％-10％的物種處于受威脅或瀕危之中（陳心啟等,1998）

1個物種滅絕可能影響到幾十個物種的生存。生物多樣性保育的緊迫性910人類對資源的需求日趨增長，逐漸造成生態環境的破壞和生物資源流失。大量砍伐和焚燒森林，過度放牧，使大量野生動物、植物失去棲生、繁衍的場所。2.人類活動及現代科技的發展對種質資源的影響11城市、工礦的發展占用了大量的綠地，使土壤、水源和大氣的污染。植被的破壞加劇了生態環境的惡化，反過來又導致了生物資源的進一步流失，形成了惡性循環。現代科技的迅猛發展產生了某些負面的影響。農業機械的廣泛應用，使不適應現代機械要求的品種有逐步消失的危險;化學肥料和農藥的大規模使用，造成大量種質資源減少,用飛機噴撒農藥，使野生資源也受到損失;生物工程的安全性等。12第二節、種質資源的類型和特點按其來源分類種質資源的類別：本地種質資源外地種質資源野生植物資源人工創造的種質資源13二、種質資源的類型和特點按其來源分類親緣關系分類種質資源的類別：植物學分類：科、屬、種14二、種質資源的類型和特點按其來源分類親緣關系分類育種實用性分類種質資源的類別：現代優良品種或高產品種、主要商品品種、次要品種、具有特長的、過時類型、育種材料、突變體、原始類型、野草類和野生種十類。

15二、種質資源的類型和特點按其來源分類親緣關系分類育種實用性分類生態類型分類、用途分類種質資源的類別：161.本地種質資源指那些在當地自然條件和耕作制度下，經過長期培養選擇得到的地方品種和當前推廣的改良品種。適合當地特殊的自然條件、消費和栽培習慣。大多沒有經過現代育種技術的改良。有些材料雖有明顯缺點，但往往具有某些罕見的特性，以及具備一些在目前看來雖然并不重要的特殊經濟價值。是最重要的，具極大遺傳價值和育種潛力的種質資源。172.外地種質資源引自外地區或外國的品種或材料，具有不同生物學和經濟上的遺傳性狀。若該品種的產地與本地區相近，可直接引用；若不適合直接栽培，需要進行改良。183.野生植物資源包括栽培植物的近緣野生種和有潛在利用價值的植物野生種。野生種是生物進化長期自然選擇的結果.栽培作物近緣種是介于栽培和野生類型之間的不同程度的過渡類型，是先人人工選擇的成果。具備生物多樣性，常帶有作物所缺少的某些抗逆基因，在育種上往往作為抗源資源加以利用。19在生產上有些野生近緣種也作為嫁接砧木加以利用。由于人類對生態環境的不斷干擾和破壞，很多野生近緣種已從開墾地上退走，有些種已瀕于滅絕。它的生物科學及植物育種的源泉。20各種育種途徑的中間材料。如這種材料可以是雜種后代、物理化學誘變育成的突變體，人工誘變的多倍體、體細胞融合材料、遠緣雜交材料、轉基因材料等等，有人稱之為育種中間材料。雖然它們具有某些缺點，而不能成為新的品種，但因具有一些明顯的優良性狀，仍不失為一種優良的親本或種質資源。這類材料，因育種工作的不斷發展會日益增加，這樣會大大豐富種質資源的遺傳多樣性。4.人工創造的種質資源21一、瓦維洛夫的起源中心學說該學說是在DeCandolle（1886）的觀點上發展起來的。瓦維洛夫1920年起:60多個國家；考察180多次；采集30余萬份標本和種子。分析其在地理上的分布情況，于1951年提出了作物起源中心學說（Theoryonorigincenterofcrops）。第三節植物起源中心學說及其發展221、瓦維洛夫作物起源中心學說（主要論點）（1）作物起源中心（centeroforiginofcrops）有兩個主要特征：基因的多樣性顯性基因的頻率較高，現在的作物起源中心概念一般為：野生植物最先被人類栽培利用或產生大量栽培變異類型的比較獨立的農業地理中心。23

（2）原生起源中心和次生起源中心的區別與特點：作物最初始的起源地稱為原生起源中心

（primaryorigincenter）。一般有4個標志：

①有野生祖先；②有原始特有類型；③有明顯的遺傳多樣性；④有大量的顯性基因。24當作物由原生起源中心地向外擴散到一定范圍時，在邊緣地點又會因作物本身的自交和自然隔離而形成新的隱性基因控制的多樣化地區，即次生起源中心（secondaryorigincenter）或次生基因中心。也有4個特點：①無野生祖先；②有新的特有類型；③有大量的變異；④有大量的隱性基因。25（3）在一定的生態環境中，一年生草本作物間在遺傳性狀上存在一種相似的平行現象，稱之為“遺傳變異性的同源系列規律”。26（4）根據馴化的來源，將作物分為原生作物和次生作物人類有目的馴化的植物稱為原生作物。與原生作物伴生的雜草，當其被傳播到不適宜于原生作物而對雜草生長有利的環境時，就被人類分離而成為栽培的主體，這類作物稱為次生作物。

27123456788A8B2A瓦維洛夫提出的8大作物起源中心28（1）中國—東亞中心136物種（11種作物）；（2）印度中心117物種（15種作物）；（3）中亞細亞中心42物種（15種作物）；（4）西亞中心83物種（20種作物）；（5）地中海中心84物種（6種作物）；（6）埃塞俄比亞中心38物種（15種作物）；（7）南美和中美起源中心（墨西哥南部和中美中心）49物種（9種作物）（8）南美中心62物種（7種作物）29（1）中國—東亞中心

主要起源作物有黍、稷、粟、高粱、裸粒無芒大麥、蕎麥、大豆、茶、大麻、苧麻等。30主要起源作物有水稻、綠豆、飯豆、豇豆、甘蔗、芝麻、紅麻等。（2）印度中心（2A）印度—馬來西亞補充區：主要起源作物有薏苡、香蕉等。31（3）中亞細亞起源中心主要起源作物有普通小麥、密穗小麥、印度圓粒小麥、豌豆、蠶豆、非洲棉等。32（4）西亞中心

主要起源作物有一粒小麥、二粒小麥、黑麥、葡萄、石榴、胡桃、無花果、苜蓿等。33（5）地中海中心

許多蔬菜作物，包括甜菜和許多古老的牧草都起源于這一中心。為小麥、粒用豆類的次生起源地。34（6）埃塞俄比亞中心

小麥、大麥的變種類型極其多樣。35（7）南美和中美中心

主要起源作物有陸地棉、甘薯、番茄等。存在大量玉米變異類型。36（8）南美（秘魯—厄瓜多爾—玻利維亞）中心

許多塊莖作物，包括馬鈴薯的特有栽培種都起源于此地。37（8A）智利中心重要的種有木薯、花生和鳳梨38（8B）巴西—巴拉圭中心

主要有花生、可可、橡膠樹等特有種39瓦維洛夫認為，這8個中心在古代由于山岳，沙漠或海洋的阻隔，其農業都是獨立發展的。大多數物種起源于亞洲，600多種中有400多種起源于亞洲南部，主要在北緯20—45度之間。中國中心的位置是在我國中部和西部山區及附近平原，瓦維洛夫認為這是栽培植物最早的和最大的獨立的起源中心，有極其多樣性的溫帶和亞熱帶植物。起源于中國中心的主要農作物有水稻，大豆，稷子等。402、作物起源中心學說的發展和補充起源中心學說發表后，許多學者對其作了補充或修正，同時也引起了一些爭論：①遺傳多樣性不一定就是起源中心；起源中心不一定是多樣性的基因中心，有時次生中心比初生中心具有更多樣的特異物種。②有些物種的起源中心至今還無法確定。有些作物的起源可能在幾個不同的地區。（即單起源還是多起源的問題）③由于多樣性中心是客觀存在的，多數學者傾向于以多樣性中心代替起源中心，有的主張以擴散中心代替起源中心。41

對作物起源或多樣性中心的劃分上也有所發展：①達靈頓和賈奈基·阿馬爾(1945)在8個起源中心的基礎上，補充修訂為12個“起源中心”。②荷蘭的齊文(1970)和前蘇聯的茹考夫斯基(1975)在8個中心基礎上，另增加了4個起源中心。③哈倫（Harlan）提出了中心和非中心體系、地理學連續統一體學說。42

哈倫（Harlan）根據作物擴散面積的遠近和大小，大致可以分為5種類型：a.土生型：植物在一個地區馴化后，從未擴散出這一地區。b.半土生型：被馴化栽培的植物只在鄰近地擴散。c.單一中心：在原產地被馴化后迅速在別的地區大量栽培，不產生次生中心。d.有次生中心：作物從一個明確的原生起源中心廣泛擴散栽培，在一個或幾個地點形成次生變異起源中心。e.無中心：有些作物看不出有明確的原生起源地點。43443、作物起源中心學說在作物育種上的意義（1）指導特異種質資源的收集。起源中心存在著各種基因，且在一定條件下趨于平衡，與復雜的生態環境建立了平衡生態系統，各種基因并存、并進，從而使物種不至于毀滅。因此在起源中心能找到所需的材料。如起源中心與抗源中心一致，不育基因與恢復基因并存于起源中心，因此，可在起源中心得到抗性材料和恢復基因。（2）指導引種，避免毀滅性災害。45表1-1原產于中國的主要園藝作物種類國內栽培歷史年）種類國內栽培歷史年）種類國內栽培歷史年）種類國內栽培歷史年）桃>1300大白菜>1400芋（4）>2400白蘭花>1000杏>2600葉芥>2600薹菜>1500菊花>3000中國李>2600大蔥>2600芥藍>800月季>2000白梨>2600茭白>2100根芥>400桂花>1800砂梨>2600菱>3000蕹菜>1600翠菊>1000山楂>2000蓮藕>2500慈姑>2100百合>1500柿>1800蘿卜>2200萱草>3000臘梅>2000棗>2300姜>2000中國蘭花>2000芍藥>4000板栗>2300莖芥>1000梅花>2000山茶>1400獼猴桃>1200毛豆>5000牡丹>2000丁香>1000荔枝>2000冬瓜>2000杜鵑>1500水仙>2000枇杷>1700苘蒿>900玉簪>2000不結球白菜>1500荸薺>2100鳳仙花>40046第四節種質資源的工作內容國務院辦公廳于2004年25號文發布“關于加強生物物種資源保護和管理的通知”要求各地區、各有關部門充分認識生物物種資源保護和管理的重要性和緊迫性，開展生物物種資源調查，做好生物物種資源編目工作，制定生物物種資源保護與利用規劃，加強生物物種資源保護基礎能力建設、管理制度建設和科學研究等。2004年，江蘇省政府辦公廳根據《國辦通知》，頒布了《省政府辦公廳關于加強生物物種資源保護和管理工作的通知》。47一、種質資源搜集的方法1.野外考察

主要在作物起源中心。481.野外考察2.征集

通過通訊方式無償或有償地向外地、國外索求所需種質資源。

一、種質資源搜集的方法491.野外考察2.征集3.交換

一、種質資源搜集的方法501.野外考察2.征集3.交換4.轉引

一、種質資源搜集的方法通過第三者獲取種質資源。51二、種質資源的整理1.搜集到的種質資源將樣本對照現場記錄，進行初步整理。2.歸類，將同物異名者合并，將同名異物者予以訂正。3.給以科學的登記和編號，包括統一編號、品種名稱、原產地、來源地、保存單位，或用以查找重復和定位號等項目以便為保存和進一步研究提供依據。52三、種質資源的保存是指利用天然或人工創造的適宜環境保存種質資源，防止資源流失，便于研究利用。保存的種質資源主要包括以下幾個方面：（1）上述四種類型。（2）可能滅絕的稀有種和已經瀕危的種質，特別是栽培種的野生祖先。（3）尚未很好改良利用，但具有潛在利用價值的種質。53(一)、保存原則2.保持原有的遺傳變異度。

1.種質資源經過保存后，必須保持各樣本的生活力。

3.維持樣本的一定數量。541.就地保存指在園藝植物生長所處的自然環境中采取措施，來保護和保存種質資源。建立自然保護區、人為圈護古樹和名花。

可可西里自然保護區貴州茂蘭自然保護區自然保護區(二)、保存方法55562.遷地保存（種質圃保存）指將園藝植物由原產地或次生地整株遷離，移栽在資源圃等圃中加以保存。

建立諸如園藝種質資源圃、品種園、植物觀賞園、原始材料圃。

主要適用于無性繁殖園藝植物的保存。廣東省農業科學院果樹研究所資源圃目前收集保存國內外香蕉種質215份，

還收集了國內外柑桔、龍眼、番石榴、木瓜、芒果、西番蓮、楊桃、菠蘿、樹菠蘿、枇杷、黃皮等優良果樹種質資源，其中柑桔種質資源共有30份，龍眼50份、枇杷32份，芒果46份，菠蘿29個品種（品系），橄欖31份，板栗18份，柿18份，其他49份，共23個樹種，303份種質資源。573.種子保存

建立植物種子庫保存種子，這是目前以種子為繁殖材料的植物應用最普通的資源保存方法。

頑拗性（recalcitrant）種子在干燥、低溫條件下會迅速喪失活力的種子。頑拗性種子大多是產于熱帶、亞熱帶植物及水生植物的種子，如：枇杷、荔枝、芒果、鱷梨、菠蘿蜜、番櫻桃、茭白等的種子在干燥過程中往往發生脫水損害，其含水量降低到12-31％之間時，就會迅速降低活力，甚至全部死亡。正常性種子（orthodox）通過降低含水量和貯存溫度，可以顯著延長其貯存時期的種子。3.1種子分類583.2種質庫保存短期庫任務是臨時貯存應用材料，并分發種子供研究、鑒定、利用，庫溫10℃，相對濕度50％，種子存入紙袋或布袋，一般可存放5年左右。

593.2種質庫保存短期庫中期庫任務是繁殖更新，對種質進行描述鑒定、記錄存檔，向育種家提供種子，庫溫0~5℃，相對濕度40-50％，種子含水量8％左右，種子存入防潮布袋，硅膠的聚乙烯瓶或螺旋口鐵罐，要求安全貯存10~20年；60保存種子的種質庫的類型

短期庫中期庫長期庫是中期庫的后盾，防備中期庫種質丟失，一般不分發種子；為確保遺傳完整性，只有在必要時才進行繁殖更新，庫