① 什么是农作物种质资源
农作物种质资源是指选育农作物新品种的基础材料,包括农作物的栽培种、野生种和濒危稀有种的繁殖材料,以及利用上述繁殖材料人工创造的各种遗传材料,其形态包括果实、籽粒、苗、根、茎、叶、芽、花、组织、细胞和DNA、DNA片段及基因等有生命的物质材料。
② 中国粮食作物的种质资源有哪些类型
我国不仅粮食作物种类多,并且每种作物的类型和品种亦多。如稻的本国地方品种就有近50000个。这些品种不仅包括籼和粳两个亚种,并且每个亚种都有水稻、陆稻,米质黏和糯,米色白和紫,栽种期有早、中、晚季又各有早、中、晚熟品种。在谷粒形状和大小、颖毛和颖色、穗颈长短、植株高矮等形态特征上也是多种多样的。
中国的各种粮食作物都有抗病、抗逆、早熟、丰产或优质的品种。中国是禾谷类作物籽粒糯性基因的起源中心:不仅稻、粟、黍、高粱等古老作物都有糯性品种,而且引入中国仅500年的玉米也产生了糯性品种——蜡质种(黏玉米),它起源于中国西南地区。中国是禾谷类作物矮秆基因的起源地之一:小麦的矮秆基因Rht3(大拇指矮)和Rht10(矮变1号)起源于中国;在国际稻(IR系统)选育中起了重要作用的水稻半矮秆基因Sd1(低脚乌尖、矮子黏、广场矮等)也原产于中国。中国是作物雄性不育基因的产地之一,海南岛普通野生稻(Oryzarafipogon)的细胞质雄性不育基因被成功地应用于杂交稻的选育,现我国杂交稻的种植面积占水稻面积的一半左右,增产显着。小麦的太谷核不育显性基因Ta1,应用于轮回选择,育成了一批小麦优异种质和优良品种。中国还是一些植物广交配基因的产地,带有kr1、kr2基因的小麦品种中国春早已成为世界各国小麦远缘杂交中不可缺少的亲本。总之,中国粮食作物种质资源类型十分丰富,其中很多有待深入研究和进一步发掘。
③ 种质资源都包括什么
种质资源又称遗传资源。种质系指农作物亲代传递给子代的遗传物质,它往往存在于特定品种之中。如古老的地方品种、新培育的推广品种、重要的遗传材料以及野生近缘植物,都属于种质资源的范围。
在自然界,所有生物都表现自身的遗传现象,它是生命延结和种族繁延的保证。农谚说,种豆得豆,种瓜得瓜,就是对遗传现象生动的描述。豆和瓜的繁衍就是由遗传物质决定的。
在生物细胞里,有许多称之为染色体的双螺旋长链,它是由一种生物大分子——脱氧核糖核酸(简写作DAN)组成。DAN分子是由4种核苷酸错综复杂的排列组合构成的长链,生物的遗传信息即寓于脱氧核糖核酸之上,DAN很长,核苷酸很小。因此,一个DAN分子包含的遗传密码数量十分惊人。如果把一个核苷酸当作一个字符的话,那么一个普通植物细胞里贮存的遗传信息,大概相当于一个小型图书馆全部藏书的字数。生物界如此千姿百态,丰富多彩,其奥妙即在于此。
地球上约有100万种动物、30万种植物和很多微生物,蕴藏着丰富多样的基因资源,只要发掘和利用其中的一小部分,就足以为培育农畜新品种开辟广阔天地。
随着现代科学的发展,科学家已经将世界上大部分植物有用的基因收集起来,贮存在一个“仓库”中,这个仓库就称之为“基因库”,通俗的名称叫“种质库”。用以保存种质资源,库内有先进的保温隔湿的结构和空调仪器,常年保持着低温干燥环境,减缓种子新陈代谢,延长种子寿命,使种子在几年乃至近百年仍不丧失原有的遗传性和发芽能力。实际上,单个的基因——DAN片段很不便于分离和贮存。基因库中收藏的品种乃是完好的基组合——农作物种子或者组织细胞。因为农作物品种的基因组成已经查明,并已绘制成基因图贮存在电脑里,待需要应用某种特殊基因时,只要提取相应的种质材料进行遗传分离就可以了。有了这个基因库,科学家索取任何育种材料都会得心应手,可以直接应用于杂交育种工作,培育所需的有用的新品种或新物种。
迄今为止,全世界已建成各类种质库500多座,收藏种质资源180多万份。其中,禾谷类120万份,豆类35万份,根茎类8万份,饲料类20万份。美国在20世纪80年代建于科罗拉多州科林斯堡种质库是世界上最大的种质库,收藏种质二十多万份。设置于北京的中国农业科学院国家种质库,收藏种质七万多份。种质库为研究农作物的起源和进化、培育农作物新品种奠定了丰富的物质基础。
④ 种质资源的分类方法有哪些
日本田中长三郎博士在其《果树分类学》中,以种为基本单位,认为全世界所有的果树种类(包括原生种和栽培种,也包括砧木和野生果树)多达2792种(另有110个变种),分属于134科,659属,其中比较重要的有300个种,包括约18科140个种(变种)的落叶果树,其中主要栽培、面积和产量最大的有苹果、梨、桃和葡萄。俞德浚先生在《中国果树分类学》一书中指出,初步统计,中国共有果树分属59科,158属,670余种。其中尤以蔷薇科、芸香科、葡萄科、鼠李科、无患子科、桑科等种类最多,经济价值也最高。
果树分类的方法多种多样,包括植物学分类、园艺学分类或果树栽培学分类等等,在此我们略作介绍。
1.植物学分类
依据自然分类系统(或称系统发育分类)将果树植物分类,即按界(Kingdom)、门(Phylum)、纲(Glass)、亚纲(Subclass)、科(Family)、属(Genus)、种(Species)的梯级结构顺次进行的分类体系。如西府海棠按植物学分类可表达为植物界(Plants)、种子植物(Spermatophyta)、被子植物(Angiospermae)、双子叶植物(Diotyledone)、蔷薇科(Rosaceae)、苹果属(Malus)、西府海棠(micromalus)。此分类方法对果树植物的系统发育、资源开发利用、砧木和授粉树的选择及品种改良等有重要的参考价值。
2.园艺学分类
分类方法很多,最简单地是将果树分为水果和坚果两大类;按叶生长分为落叶果树和常绿果树两类;按果树的生长习性分为乔木果树、灌木果树、藤本果树和多年生草本果树四类;按果树植物适宜栽培气候条件分为热带果树、亚热带果树和温带果树三类等等。
3.果树栽培学分类
对果树的命名原则,在此也略作介绍。根据国际植物命名法则对果树植物进行命名。法则主要原则为:①一种植物只能有一个合法的拉丁学名;②拉丁学名采用双名制,即一个属名和一个种名。属名在前,种名在后;③属名用名词,首字大写。种名用形容词,首字小写;④植物的全部种名应包括种名命名者的姓氏,放在种名之后,首字大写;⑤合法的学名必须附有正式发表的拉丁文描写;⑥若一种植物已有两种或更多的学名时,只有最早且不违背命名法则的为合法名称。
果树栽培学上,根据果树的生物学特性相近似、栽培管理措施大体相似的原则,按下述三个依据分类(表2-4-1)
表2-4-1 果树种类的果树栽培学分类(续)-1
4.按来源分类
(1)本地种质资源
是指在当地的自然条件和栽培条件下,经过长期的培育和选择获得的果树品种或类型。这类种质资源往往对自然条件有较高适应性、抗逆性,既可直接利用,也可通过改良加以利用,或是作为育种的重要原始种质材料。
(2)外地种质资源
是指从国内外其它地区引入的果树品种和类型。正确地选择和利用外地种质资源,可以丰富本地的落叶果树种质资源。
(3)野生种质资源
是指自然野生的、未经人们栽培的野生果树。这类种质资源具有丰富的抗性基因,但经济性状较差,食用品质低劣,往往是用作砧木的重要资源或育种工作中目的基因的携带者。
(4)人工创造的种质资源
是指应用杂交、诱变等方法所获得的种质资源。因为在现有资源类型中,并不是经常有符合我们需要的综合性状,只从自然种质资源中进行选择,常得不到满意的结果,这就需要人工去创造,以期能得到基因重组和基因突变所产生的优良生物学特性和经济性状的新类型或品种。