A. 種質資源學基本概念及其意義是怎麼樣的
20世紀60年代前,種質及種質資源皆作為遺傳學和育種學中的一部分加以應用和研究。自本世紀60年代起,由於資源的貧乏,人口的急劇增加,長期以來普遍栽培應用的品種產量、品質、抗性的潛力已發揮得漸近盡頭。更因為研究的深入、科學的發展和技術的發達,科學工作者認識到過去靠增加物質投入的「資源路線」既費時、費工、不經濟,又不能從根本上有效地解決目前存在的問題。而走「生物學路線」,即從自然界豐富的野生植物及其近緣野生種、半野生狀態的資源中尋求並利用其具有的高產、優質、特別是多抗的遺傳物質是完全可能的,並且是經濟、有效和根本性的。與此同時,明確提出了種質及種質資源學的概念,從此建立了種質資源學這一既古老但又全新的學科,並因其對人類極其重要和不可代替的作用,在近三十年受到了高度重視,並得到迅速發展。
本章對果樹種質資源學的基本概念及其意義、名詞術語進行重點敘述,同時簡單介紹與種質資源學有關的果樹學概念,以便於果樹工作者對種質資源學的理解及其重要性的認識。
1.種質
(Germplasm)
決定遺傳性狀、並將遺傳信息傳給後代的遺傳物質。
2.果樹種質
(Germplasm of fruit tree)
果樹植物保存和改良利用的物質基礎。
植物組織的載體范圍很廣,可以是一個群體、植株,也可以是植物的部分器官或部分植物組織、細胞,還可是植物的染色體甚或基因片段。攜帶植物種質的主要材料是種子或各種無性繁殖用的器官,如球根、插條、接穗、莖尖等。
3.種質資源
(Germplasm resources)
所有用於品種改良或具有某種有價值特性的任何原始材料。
4.果樹種質資源
(Germplasm resources of fruits)
具有一定的遺傳物質,對果樹生產和育種有利用價值的植物。果樹種質資源包括果樹的野生種、近緣野生種、變種、栽培種、半栽培種、栽培品種、品系和單株等,也包括用於嫁接繁殖的砧木及果樹病毒指示植物。
果樹種質資源是進一步改良品種所必需的物質基礎。所掌握的種質資源越豐富,育種和選種的預見性越強,就可能不斷培育出優良的高產、優質、多抗、適應加工或機械化生產的新品種。果樹種質資源工作的最終目的是使果樹植物更好地滿足人類不斷發展的需要。
5.種質庫
(Germplasm repository)
為開展利用果樹種質資源而專門設立的種質保存場所。
廣義講,凡是物種集中的場所,或經過收集、引種繁殖作為保存種質的場所都可稱為種質庫。
通常種質庫專指為改進品種而設立的種質保存場所。
6.種質資源資料庫
(Germplasm resources database)
種質資源的基本情況及對其觀察與鑒定結果的文字和圖片資料的記載、保存系統或方式,又稱為種質資源記載檔案(Germplasm resources file)。
通過建立種質庫及種質資源資料庫,可以避免種質資源的流失,對現存的資源進行廣泛收集;妥善保存,在對收集、保存的種質資源進行充分鑒定和評價(包括基本性狀評價和特性評價)的基礎上,為人類利用種質資源服務。
7.種質資源調查
(Exploration of germplasm resources)
查清和整理一個國家或一個地區范圍內資源的數量、分布、特徵和特性的工作。
8.種質資源收集
(Collection of germplasm resources)
對種質資源有目的地匯集方式,包括普查、專類收集、國內徵集、國際交換等。
收集種質資源是資源研究的前提和基礎,是種質資源學的主要內容之一。
9.種質資源保存
(Maintenance of germplasm resources)
使種質資源不至流失,並能延續下去的人為方式,主要包括植株保存、種子保存、花粉保存、營養體保存、分生組織保存和基因保存等方式。
10.國家果樹種質資源圃
(National fruit germplasm repository)
國家建立或承認的負責收集、保存果樹種質資源的機構。建立國家果樹種質資源圃,能夠收集和保存國內和世界果樹植物的栽培品種、砧木類型以及具有潛在利用價值的各種果樹種類;掌握國際、國內果樹種質資源研究信息;對果樹種質資源進行評價;提供研究果樹種質資源的試材;通過觀察和評價向果樹生產和育種等方面提供良種與資料;研究、改進果樹種質資源的保存技術等。
11.果樹分類
(Classification of fruit plants)
根據不同目的、方法,識別和區分果樹種和品種的泛稱。
12.果樹品種名錄
(Fruit cultivar inventory)
以摘要或列表方式,介紹果樹品種特性及用途,供使用者尋檢查閱的工具書。
13.果樹圖譜
(Fruit atlas)
以圖為主體,專門介紹果樹品種知識的圖書。
14.果樹志
(Monograph of fruit trees)
以紀事言實的方式,全面系統地描述果樹品種特性的著作。
15.品種退化
(Degeneration of cultivars)
果樹原有優良種性的減弱現象。
16.野生種
(Wild species)
在自然界處於野生狀態,未經人類馴化改良的植物種。
17.近緣野生種
(Kindred wild species)
與栽培植物在起源、進化方面有親緣關系的野生種。
18.栽培果樹起源
(Origin of cultivated fruits)
人類最初馴化果樹植物的時間和地點。
19.栽培品種
(Cultivar)
按人類需要選育出的具有一定經濟價值的作物群體。
20.栽培種
(Cultivated species)
具有經濟價值、遺傳性狀穩定、生產上廣泛栽植的作物種類。
21.證明資料
(Passport data)
由資源收集者所作的種質鑒定和記錄的資料。
22.特徵記載
(Characterization)
包括記載那些遺傳上穩定、視覺上觀察到的、在各種環境下均能表現出來的性狀。
23.變種
(Variety)
生物分類學上種以下的次級分類單位,是一個種內的植物,在不同環境條件影響或人工選擇、誘變、雜交下,形態結構或生理特性的某些方面發生變異,而形成有別於原種的一個群體。
24.品系
(Strain)
源於同一祖先,但尚未命名為品種的變異類型,或為有別於品種,而對尚未命名的優系或某個品種中出現的不同類型的習慣性稱謂。
25.孢粉學鑒定
(Palynology characterization)
採用光學或電子顯微鏡對果樹花粉進行觀察、攝影和比較歸類。
通過孢粉學鑒定,可以對植物種、屬間的親緣關系進行植物分類學的判斷。
26.種質資源學
(Science of germplasm resources)
考究種質資源起源、傳播和演化及其分布和分類,並對種質資源進行考察、收集、保存、評價、研究和利用的科學。
27.果樹種質資源學
(Science of germplasm resources of fruit)
考究果樹種質資源起源、傳播和演化及其分布和分類,並對果樹種質資源進行考察、收集、保存、評價、研究和利用的科學。
開展(果樹)種質資源學研究工作,第一,清晰(果樹)種質資源的「家底」,並知道其來龍去脈。第二,充實(果樹)種質資源群體,並豐富生物多樣性。第三,為(果樹)栽培生產提供適宜的品種和砧木。第四,豐富(果樹)育種的種質源,並為生物工程提供目的基因源。第五,為持續、長久地服務於(果樹)生產奠定物質基礎。從而為人類的生存和生活質量的提高服務。
28.生物多樣性
(Biodiversity)
一個區域內基因、物種和生態系統多樣化的總和。
生物多樣性至少有三個方面的含義,即生物學意義上的多樣性、生態學意義上的多樣性和生物地理學涵義的多樣性。
B. 什麼是種質庫
為開發利用種質資源專門設立的種質保存場所。廣義講凡是物種集中的場所,或經過收集、引種繁殖作為保存種質的場所都可以稱為種質庫。如植物園是通過引種活植物的種質庫,自然保護區是就地保存的天然活植物的種質庫等。但通常種質庫專指為改進品種設立的種質保存場所。
種質庫的任務
設立種質庫的主要任務是通過收集、保存、鑒定、評價,為利用者撰寫資料、分發種質和信息材料,提供長期性服務。通常種質庫的工作人員不從事育種計劃和品種試驗的工作,只對保存、鑒定、評價、繁殖及長期貯存方法進行改良提高;種質庫的工作人員還鼓勵人們利用種質進行育種或其他科學研究,向利用者提供無病毒、無病蟲害的植株、接穗、插條、種子、花粉或其他組織培養物等材料。種質庫還積累種質的園藝和遺傳特性的資料,出版所保存的種質植物名錄等。
果樹種質庫概況
果樹的種質庫與農作物、蔬菜的種質庫不同,無法完全依靠貯藏種子來保存種質,而主要需保存無性系(見種質資源保存)。
美國原有一個全國植物種質保存體系。目的是收集、保存對作物生產具有潛在價值的、有獨特性狀的作物。但這些作物主要僅限於用種子繁殖的而不包括無性繁殖的作物在內。20世紀70年代中期,美國植物種質委員會制定了計劃,把果樹納入全國植物種質體系,建立12個種質庫,每個庫負責保存指定的一些果樹樹種的種質資源。第一個果樹無性系種質庫設在俄勒岡州的科瓦里斯,1981年建成。保存有榛、梨及其近緣種、草莓、樹莓、穗醋栗、越橘等。擁有上萬平方米的網室、溫室,有12個有學位的科研人員和一些輔助人員。其他還有設在加利福尼亞州的戴維斯,保存核果類、核桃、葡萄、阿月渾子、油橄欖;里弗賽德保存柑橘屬及其近緣種;紐約州的捷內瓦保存蘋果屬、美洲葡萄及其雜種;得克薩斯州的勃朗伍德保存長山核桃等種質庫都已陸續建設。設置種質庫地點的選擇根據以下兩個原則:①當地環境條件適於這些樹種的生長、結果,病蟲害最少。②該地對指定的樹種在收集和研究方面已有一定基礎。中國於1989年建成15處國家果樹種質圃(見國家果樹種質圃)。上述一些種質庫是目前真正名副其實的果樹無性系種質庫。其他國家也有類似的果樹種質保存中心(germplasm sto-rage center),不一定稱為種質庫,而仍沿用原來的名稱。英國的國家果樹品種比較試驗站,蘇聯的果樹原始材料圃,日本的果樹品種園等。這些果樹種質保存中心,除美國外,中國、蘇聯、日本等都附屬在科研單位內,沒有單獨成為一個獨立的機構,除了向生產者提供接穗、種子、花粉外,工作人員有時還兼有育種和其他試驗研究任務。
C. 花卉種質資源是什麼意思
花卉種質資源指的是能將特定的遺傳信息傳遞給後代並有效表達的花卉的遺傳物質的總稱。包括具有各種遺傳差異的野生種、半野生種和人工栽培類型。 可以是種子、營養器官,也可以是DNA片斷。
D. 園藝植物種質資源研究的意義
1 .種質資源是開展育種工作的物質基礎
沒有好的種質資源,就不可能育成好的品種;
植物育種發展進程的事實表明,突破性成就決定於關鍵性基因資源的發現和利用畝碰。如現代月季的育種實踐。
2 .種質資源是不斷發展新觀賞植物的主要來源
據統計,全球植物有 35 ~ 40 萬種,其中 1/6 具有觀賞性;這些花卉植物有許多還處於野生狀態,尚待人們對其進行調查、收集、保存、研察碰究和利用。
我國野生的觀敗耐談賞植物資源極為豐富,通過引種、馴化,選拔野花進花園。
植物 種質資源是人類的寶貴財富。 JR Harlan ( 1970 )認為: 「 人類的命運將取決於人類理解和發掘植物種質資源的能力 」 。