瓦維洛夫的作物起源中心學(xué)說(shuō)二

1、第三章 種質(zhì)資源,第一節(jié) 種質(zhì)資源工作的重要性第二節(jié) 作物起源中心學(xué)說(shuō)第三節(jié) 種質(zhì)資源的研究與利用第四節(jié) 電子計(jì)算機(jī)在種質(zhì)資源管理中的應(yīng)用,第一節(jié) 種質(zhì)資源工作的重要性,一、種質(zhì)資源的概念二、種質(zhì)資源工作的重要性,一. 種質(zhì)資源的概念,廣義：具有一定種質(zhì)或基因的生物類型，稱為種質(zhì)資源。（遺傳資源、基因資源、基因庫(kù)、基因銀行） 植株、種子、無(wú)性繁殖器官、花粉、單個(gè)細(xì)胞,,狹義：用于選育新品種的材料,1.種質(zhì)資源是現(xiàn)代

2、育種的物質(zhì)基礎(chǔ)。2.稀有特異種質(zhì)對(duì)育種成效具有決定性的作用。 矮腳南特、矮子粘 低腳烏尖 野敗型雄性不育秈稻種質(zhì) 農(nóng)林10號(hào) P.I.178383 奧派克2 廣西糯玉米、八大行玉米、黃鴨雞粳玉米、天鵝蛋大豆、接骨糯稻,二. 種質(zhì)資源工作的重要性,,3.種質(zhì)資源是不斷發(fā)展新作物的主要來(lái)源。,,4.實(shí)現(xiàn)新的育種目標(biāo)，必須擁有更多的基因資源。5.種質(zhì)資源是理論研究的重要材

3、料。Harland指出：人類的命運(yùn)將取決于人類理解和發(fā)掘植物種質(zhì)資源的能力。,,第二節(jié) 作物起源中心學(xué)說(shuō),一、瓦維洛夫的作物起源中心學(xué)說(shuō)二、作物起源中心學(xué)說(shuō)的發(fā)展,,一、瓦維洛夫的作物起源中心學(xué)說(shuō),學(xué)說(shuō)的內(nèi)容：1.作物起源中心有兩個(gè)主要特征： 基因的多樣性和顯性基因頻率高， 又名為基因中心或多樣化變異中心。 2.最初始的起源地為原生起源中心。,瓦維洛夫的作物起源中心學(xué)說(shuō),顯性基因變異,選擇,隱性基因變異,二級(jí)起源中心,原

4、生起源中心,（次生起源中心）,起源中心的標(biāo)志,瓦維洛夫的作物起源中心學(xué)說(shuō),3.在一定的生態(tài)環(huán)境中，一年生草本作物間在性狀的遺傳變異上存在一種相似的平行現(xiàn)象。,4. 根據(jù)馴化的來(lái)源，將作物分為兩類， 原生作物：人類有目的馴化的植物 次生作物：與原生作物伴生的雜草，當(dāng)有一定的利用價(jià)值時(shí)，就被人類分離而成為栽培的主體。,瓦維洛夫的作物起源中心學(xué)說(shuō),1.中國(guó)中心。中國(guó)中西部山區(qū)及相鄰的低地。 谷、黍、蕎麥、高粱、大豆。2.

5、印度中心。緬甸、印度東部、馬萊西亞群島、菲律賓、印度支那。 水稻、甘蔗、亞洲棉。3.中亞細(xì)亞中心。印度西北部、阿富汗、 前蘇聯(lián)的塔吉克、烏茲別克、天山西部 普通小麥、草棉,作物起源的八大中心：,瓦維洛夫的作物起源中心學(xué)說(shuō),4.西亞中心。土耳其、伊朗的西北部、外高加索、土庫(kù)曼等 一粒小麥、二粒小麥、苜蓿。5.地中海中心。地中海沿岸的南歐和北非地區(qū)。 甜菜、黑麥。6.阿比西尼亞中心。以埃塞俄比亞高原為中心。

6、小麥、大麥。,瓦維洛夫的作物起源中心學(xué)說(shuō),7.墨西哥南部和中美中心 玉米、菜豆、甘薯、陸地棉。8.南美中心。秘魯、厄瓜多爾、玻利維亞、 智利、巴西、巴拉圭等。 煙草、馬鈴薯、花生、海島棉。,二.作物起源中心學(xué)說(shuō)的發(fā)展,1. 哈倫對(duì)作物起源中心學(xué)說(shuō)的發(fā)展 根據(jù)作物擴(kuò)散面積的遠(yuǎn)近和大小，分為5種類型： ①土生型 ②半土生型 ③單一型 ④有次生中心 ⑤無(wú)中心,將作物起源中心擴(kuò)

7、大為12個(gè)中心：1.中國(guó)—日本中心 2.東南亞洲中心3.澳大利亞中心 4.印度中心5.中亞細(xì)亞中心 6.西亞細(xì)亞中心7.地中海中心 8.非洲中心9.歐洲—西伯利亞中心 10.南美中心11.中美和墨西哥中心 12.北美中心,2.齊文和茹考夫斯基對(duì)起源中心學(xué)說(shuō)的發(fā)展,第三節(jié) 種質(zhì)資源的研究和利用,一. 種質(zhì)資源的類別和特點(diǎn)二. 種質(zhì)資源的搜集三. 收集材料整理四. 種質(zhì)資源的保存五. 種

8、質(zhì)資源的鑒定與研究六. 種質(zhì)資源的利用,一.種質(zhì)資源的類別和特點(diǎn),種質(zhì)資源根據(jù)親緣關(guān)系進(jìn)行分類，Harland等，將基因庫(kù)分為：初級(jí)基因庫(kù)：同一種內(nèi)的材料。次級(jí)基因庫(kù)：種間材料或近緣野生種、近 緣屬植物。三級(jí)基因庫(kù)：遠(yuǎn)緣種屬。雜交不實(shí)和雜種不育現(xiàn)象十分嚴(yán)重的材料。,按照來(lái)源分類，種質(zhì)資源分為四類： 本地種質(zhì)資源 外地種質(zhì)資源 野生種質(zhì)資源 人工創(chuàng)造種質(zhì)資源,古老的地方品種和當(dāng)前推廣的改良品種。 特點(diǎn)

9、① 對(duì)當(dāng)?shù)刈匀粭l件和生態(tài)特點(diǎn)具有高度適應(yīng)性。② 反映了當(dāng)?shù)厝嗣裆a(chǎn)和生活的需要。③ 類型豐富，并具有獨(dú)特的優(yōu)良性狀。④ 古老的地方品種，不耐肥水，產(chǎn)量較低，抗病性較差。 是改良現(xiàn)有品種的基礎(chǔ)材料。,（一）本地種質(zhì)資源,由其他國(guó)家或地區(qū)引入的作物品種和植物類型。特點(diǎn)：①能反映各自原產(chǎn)地區(qū)的自然條件和生產(chǎn)特點(diǎn)②多數(shù)外地種質(zhì)資源對(duì)本地條件適應(yīng)性差,（二） 外地種質(zhì)資源：,是指各種作

10、物的近緣野生種和有價(jià)值的野生植物。特點(diǎn)：由于它是在特定的條件下，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期自然選擇形成的，往往具有栽培作物所不具備的重要性狀。,（三）野生種質(zhì)資源,通過(guò)各種途徑（雜交、理化誘變等）產(chǎn)生的各種突變體和中間材料。 特點(diǎn)： 人工創(chuàng)造的種質(zhì)資源是多種多樣的，它的特點(diǎn)隨創(chuàng)造的資源類型有所不同。,（四）人工創(chuàng)造種質(zhì)資源,二. 種質(zhì)資源的搜集,直接考察收集征集單位之間彼此交換轉(zhuǎn)引,三.收集材料整理,1. 及時(shí)進(jìn)行歸類，將同種異名者合

11、并，同名異種者區(qū)分開(kāi)。并進(jìn)行統(tǒng)一的編號(hào)。2.進(jìn)行簡(jiǎn)單的分類，確定材料的植物學(xué)地位、生態(tài)類型、親緣關(guān)系和生育特性。,四.種質(zhì)資源的保存,1.種質(zhì)資源保存應(yīng)掌握一定的原則： ①種植資源經(jīng)過(guò)保存后，必須保持各樣本 的生活力。 ②保持原有的遺傳變異度。 ③維持樣本的一定數(shù)量。,2. 種質(zhì)資源保存范圍,①用于應(yīng)用研究和基礎(chǔ)研究的種質(zhì)。②可能滅絕的稀有種和已經(jīng)瀕危的種質(zhì)， 特別是栽培種的野生祖先。③具有經(jīng)濟(jì)利用潛力但尚未被利用

12、的種質(zhì)。④普及教育有用的種質(zhì)。,3.保存的方式,（1）種植保存（2）貯藏保存（3）試管保存(離體保存）（4）基因文庫(kù)技術(shù),（1）種植保存,根據(jù)不同作物種子和營(yíng)養(yǎng)體生活力的長(zhǎng)短，隔一定的時(shí)間在田間種植一次。 材料多時(shí)，可進(jìn)行輪換種植。,種植保存需要注意兩點(diǎn)： ①種植條件盡可能與原產(chǎn)地條件相似，以減少由于生態(tài)條件的改變而引起變異。②盡可能避免和減少天然雜交和人為混雜，以保持原品種或類型的遺傳特點(diǎn)和群體結(jié)構(gòu)。,（2）貯藏保存,用控

13、制貯藏條件（溫度和濕度）的方法保持種質(zhì)資源的生活力。 溫度30-0℃，每降低5℃，種子的壽命延長(zhǎng)1倍。 種子含水量14-4% ，每減少1%，種子的壽命延長(zhǎng)1倍。,種質(zhì)資源的保存,資源庫(kù) 溫度 濕度 種子貯藏在短期庫(kù) 10℃ 50% 紙袋中可保存5年中期庫(kù) ０-5℃ 40-50% 密閉容器內(nèi)保存20年長(zhǎng)期庫(kù) -10-15℃ 〈35% 真空包裝中保存70年,（3

14、）試管保存(離體保存）,用試管保存植物的組織和細(xì)胞的培養(yǎng)物。 常用的培養(yǎng)物有：愈傷組織、懸浮細(xì)胞、幼芽生長(zhǎng)點(diǎn)、花粉、花藥、體細(xì)胞、原生質(zhì)體、幼胚等。,利用試管保存的優(yōu)點(diǎn)：,①所需空間?、诳梢越鉀Q常規(guī)方法不易保存的種質(zhì)資源。③繁殖時(shí)不受季節(jié)限制，繁殖速度快。④培養(yǎng)物不帶病蟲害，便于種質(zhì)交流。,（4）基因文庫(kù)技術(shù),從動(dòng)、植物或微生物中提取DNA,五.種質(zhì)資源的鑒定與研究,種質(zhì)資源鑒定和研究的主要內(nèi)容有：①特征、特性的觀察與鑒

15、定②性狀遺傳特點(diǎn)研究。,六.種質(zhì)資源的利用,1.通過(guò)雜交、誘變及其它手段創(chuàng)造新種質(zhì)2.直接從中選擇優(yōu)良個(gè)體培育新品種3.通過(guò)雜交、誘變等，從后代中選擇優(yōu)良 變異個(gè)體，培育成新品種,第四節(jié) 電子計(jì)算機(jī)在種質(zhì)資源 管理中的應(yīng)用,著名的種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)：①芬蘭、瑞典、挪威、冰島、丹麥共同建立的北歐五國(guó)作物種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)②前民主德國(guó)建立的歐洲大麥數(shù)據(jù)庫(kù)③前聯(lián)邦德國(guó)建立的作物品種資源數(shù)據(jù)庫(kù)④前捷克斯洛伐克

16、的作物種質(zhì)信息系統(tǒng)⑤前蘇聯(lián)的農(nóng)作物種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù),,⑥日本農(nóng)林水產(chǎn)省的作物種質(zhì)資源信息系統(tǒng)⑦美國(guó)農(nóng)業(yè)部的作物種質(zhì)資源信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)⑧中國(guó)國(guó)家作物種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)⑨菲律賓國(guó)際水稻所的國(guó)際水稻種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù),一.種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)的目標(biāo)與功能,1.目標(biāo)：滿足育種家和研究人員對(duì)種質(zhì)資源信息需求。2.功能：①查詢定向培育的有用基因②查找親本③追蹤品種系譜,二.種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)的建立,數(shù)據(jù)收集,The end !,復(fù)習(xí)思考題,一、選擇

17、題：在每題下面的幾個(gè)答案中選擇你認(rèn)為正確的答案作上記號(hào)。（共7題） 1.大豆（水稻、芝麻、普通小麥、玉米）起源于下列哪個(gè)中心 ( ) ： A. 中國(guó)-東部亞洲中心 B. 印度中心 C. 中亞細(xì)亞中心 D. 西部亞洲中心 E、南美和中美起源中心2．種質(zhì)資源就是指作物的( )。A. 所有品種 B．地方品種 C．新品種 D．一切基因資源,,3．瓦維洛夫把栽培植物的起源地劃分為( )個(gè)起源中心。 A．6 B．8 C．10

18、D．12 4．作物起源中心學(xué)說(shuō)的創(chuàng)始人是( )。 A．達(dá)爾文 B. 孟德?tīng)?C．摩爾根 D．瓦維洛夫 5．在基因庫(kù)中按照遺傳類型分類為( )。 A. 初級(jí)基因庫(kù) B．次級(jí)基因庫(kù) C. 三級(jí)基因庫(kù) D．四級(jí)基因庫(kù) E. 高級(jí)基因庫(kù),,6．在近代作物育種中，凡突破性品種的育成均來(lái)自( )的發(fā)現(xiàn)和利用。 A．突破性育種新技術(shù) B．突破性育種新理論 C．突破性育種新方法 D. 突破性特異種質(zhì)資源

19、7．本地種質(zhì)資源的最大特點(diǎn)是具有( )。 A. 較高的豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性 B．較高的抗病性和抗蟲性C．較高的適應(yīng)性 　 D．生產(chǎn)上最熟悉,,二、填空：（共 4題）1.品種資源的保存方法分 、 、 、 。2.下列作物起源于什么中心？大豆 玉米 普通小麥 馬鈴薯 陸地棉

20、 。3.根據(jù)種質(zhì)資源的來(lái)源不同，可將種質(zhì)資源劃分為 、 、 、 等四個(gè)類型。4.品種資源貯藏保存的條件是必須 、 。,,三、判斷下面各題的正誤，正確的劃“√”，錯(cuò)誤的劃“×”。（共 10題）1.地方品種對(duì)當(dāng)?shù)貤l件具有最大適應(yīng)性，能保持比較穩(wěn)定的產(chǎn)量和一定的生產(chǎn)水平?？梢詮闹性u(píng)選出地方良種。也用作選育新品種的原始材料。 ( )2.實(shí)踐表明，在育種過(guò)程中

21、，能否準(zhǔn)確地選擇原始材料，決定于發(fā)掘和掌握品種資源的數(shù)量和質(zhì)量，以及對(duì)其研究的廣度和深度；育種工作能否有突破，則決定于關(guān)鍵性基因資源的發(fā)現(xiàn)和利用。 ( )3.本地品種資源對(duì)本地的自然和栽培條件具有高度的適應(yīng)性，對(duì)當(dāng)?shù)夭涣細(xì)夂驐l件和病蟲害有較強(qiáng)的耐性和抗性。 ( )4.外地品種一般對(duì)本地區(qū)的適應(yīng)性較差，必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，才能決定利用與否和如何利用。 ( ),,5.品種資源收集的步驟是先收集本地區(qū)有關(guān)作物品種，再根據(jù)育種目標(biāo)要求，有

22、目的，有計(jì)劃，有重點(diǎn)地從外地轉(zhuǎn)引某一方面或某幾方面具育種目標(biāo)性狀的材料。( )6.收集品種資源的方式有國(guó)內(nèi)外考察收集、發(fā)信征集和單位之間彼此交換材料等。 ( )7.不同的種質(zhì)資源類型具有不同的遺傳特點(diǎn)及利用價(jià)值。本地品種資源的主要特點(diǎn)是具較突出的豐產(chǎn)性。( )8. 作物種質(zhì)資源包括育種及遺傳研究中可利用的一切基因資源，它是作物育種的理論基礎(chǔ)。( ),,9. 外來(lái)種質(zhì)資源一般不具有良好的豐產(chǎn)性，但它可以帶來(lái)豐富的新遺傳特性，因而