石河子大学作物育种第二章品种资源.ppt

第二章 种质资源 第一节　种质资源工作的重要性及工作方针 一、种质资源的概念 种质:是亲代传给子代的遗传物质。 种质资源：指具有特定种质或基因、可供育种及相关研究利用的各种生物类型。 种质资源又称为品种资源、遗传资源和基因资源。包括作物品种、类型、近缘种及野生种的植株、种子、无性繁殖器官、花粉、细胞、染色体、DNA片段等。 被用于新品种选育的最初一批种质资源称为育种的原始材料。 二、种质资源工作的重要性 (一)种质资源是育种工作的物质基础 “绿色革命” 与小麦矮源Rht1、Rht2；台湾“低脚乌尖”水稻矮源有关。 杂交水稻“野败”雄性不育的发现，使我国及世界杂交水稻生产取得巨大成就。 (二)稀有特异种质对育种成效具有决定性的作用 玉米高赖氨酸突变体Opaque-2与玉米营养品种的改良。 小麦1BL/1RS易位系与世界小麦抗锈病育种。 (三)新的育种目标能否实现决定于所拥有的种质资源 (四)种质资源的生物学理论研究的重要基础材料 “中国春”小麦品种的发现为小麦非整倍体的培育奠定了基础,从而为小麦的遗传分析,特别为普通小麦的基因定位提供了有效的工具。 三、种质资源工作方针 广泛收集 妥善保存 深入研究 积极创新 充分利用 一、瓦维洛夫的作物起源中心学说 （一）瓦维洛夫关于作物起源中心的概念 各种作物在地球上的地理分布是不平衡的，这就形成了几个基本独立的作物起源的世界中心。 作物的起源中心：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。 起源中心的两个特征： 1、基因的多样性； 2、显性基因的频率较高。 （二）初生起源中心与次生起源中心 初生起源中心 概念：由野生种演变为栽培种的作物最初起源地，称为原生（或初生）起源中心； 标志：有野生祖先； 有原始的类型； 有明显的遗传多样性； 有大量的显性基因。 次生起源中心： 概念：当作物由原生起源中心向外扩散到一定范围时，在作物本身自交和自然隔离条件下，经过自然选择和人工选择的共同作用，形成新的多样化地区，称为次生起源中心。 标志：无野生祖先； 有新的特有类型； 有大量的变异； 有大量的隐性基因。 （三）“遗传变异性的同源系列规律” （四）根据驯化的来源，将作物分为原生作物和次生作物 二、瓦维洛夫提出的8个作物起源中心 中国－东亚中心：起源作物大豆、荞麦、茶叶 印度中心：起源作物水稻、亚洲棉、绿豆 中亚细亚中心：起源作物普通小麦、非洲棉 西亚中心：起源作物一粒小麦、黑麦 地中海中心：起源作物甜菜 埃塞俄比亚中心：小麦、大麦的多种变异类型 南美和中美中心：起源作物陆地棉、玉米 南美中心：起源作物海岛棉、马铃薯 三、起源中心学说的发展与补充 在瓦维洛夫提出8个中心的基础上，茹考夫斯基等在上世纪70年代将其扩大为12个大基因中心。 四、作物起源中心学说的实践意义 指导特异种质资源的收集； 起源中心与抗源中心一致，不育基因与恢复基因并存于起源中心：某些作物与其寄生物往往有共同的起源中心，在共同中心蕴藏着最大量的抗病类型。 指导引种，避免毁灭性灾害。 五、J.R.Harlan(1951)有关作物起源的观点 作物起源中心学说存在的问题：遗传多样性中心不一定就是起源中心；起源中心不一定是多样性的基因中心，有的次生中心比原生中心具有更多样的特异物种。 中心和非中心体系（center and non-center system） 这里所指的中心是农业起源中心 地理学连续统一体学说（geographical continual） 任何有或有着农业的地方都发生过或正在发生着植物驯化和作物进化，每种作物的地理学历史都是独特的，但作物的驯化、进化活动是一个连续统一体，不存在8个或12个进化活力突出的中心。 第三节 种质资源的研究与利用 种质资源的研究包括收集、保存、鉴定、创新和利用。 一、种质资源的类别特点及其利用价值 按其亲缘关系将种资资源分为： 初级基因库、次级基因库、三级基因库。 按材料在育种中的实用性可将种质资源分为： 地方品种、主栽品种、原始栽培品种、野生近缘种、人工创造的种资资源。 （一）地方品种 特点：对本地生态条件具高度的适应性； 群体内具有类型的多样性； 具有独特的优良特性。 作用：是改良现有品种的基础材料。 如：水稻地方品种“一粒半”、“盐水赤” 小麦品种“碧玛一号”的亲本“蚂蚱麦”