1楼:中国农业出版社
1.国外落叶果树种质资源保存概况
世界上很多国家都建立了有关种质保存的专门机构,其中绝大多数包括落叶果树和果树种质资源的保存,如日本农林省低温种子库(保存种子资源份数约30000份),意大利国家资源保存委员会下设果树资源工作组(保存果树种质资源约7000份,其中落叶果树资源约5000份以上),英国东茂林试验站等科研机构(保存果树种质资源近100000份),前苏联全苏作物栽培研究所(保存包括果树在内的作物种质资源近400000份),保加利亚的种质资源研究所,匈牙利的种质资源库(保存近6000份果树种质资源)及叙利亚的阿拉伯干旱地区研究中心等等。在此,对作物和果树种质资源较贫乏的美国在果树种质资源保存工作上的成就做较为详细的介绍,以期说明果树种质资源保存工作的重要及对果树种质资源保存的国际性重视。
美国设有国家植物遗传资源委员会、国家植物种质委员会。仅果树和坚果作物,计划在全美设立十二个果树营养系种质库,目前已建立九个。这九个建成的果树营养系种质库中,有七个种质库包含有落叶果树,其地点及保存的主要果树种类见表2-3-2。
表2-3-2 美国已建成的九个果树营养系种质库2.我国落叶果树种质资源保存概况
中华人民共和国成立后至今,我国果树种质资源工作取得了很大成绩,并可划分为三个时期。50年代,我国开展了较大范围、较大规模的果树资源的普查工作,对我国果树种质资源的“家底”有了基本了解,此可为第一时期。在第一时期普查的基础上,至70年代末,可为第二时期。
此期内中国农业科学院直属果树研究所、各省市及地方果树科研单位及农业高等院校,根据科研和教学工作的需要,建立了各自的果树资源原始材料圃、母本园、品种园,收集、保存了大量的果树种质资源。70年代至今,可为第三时期。由中国农业科学院制定组织、农业部批准,建立了国家果树种质资源圃(表2-3-3)。
至1989年底,共收集、保存有31科58属的果树种质资源8900余份。
表2-3-3 中国国家果树种质资源圃简况
果树种质资源保存的方式是怎么样的?
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落叶果树种质资源保存的方式主要有三种,即就地保存、迁地保存和离体保存。
1.就地保存
就地保存是指在果树种质资源原来所处的自然生态环境中采取措施,来加以保护和保存果树种质资源。
就地保存的方法有建立各级(果树)自然保护区、人为圈护栽培果树的珍贵的古树和稀有良株等。
就地保存的优点是可以使种质资源在适宜的自然生态条件下生存进化,有利于保持种质的稳定和延续;所用成本较低、保存个体较多;有利于研究其起源、演化、生态条件等。
就地保存的缺点是种质资源所处环境往往偏僻,不易管理、调查,占地较大,若遇诸如火灾、**、水灾或火山爆发等自然灾害,易遭毁灭,引起种质流失。
2.迁地保存
迁地保存是指把果树种质资源从其原产地或次生地整株迁离,移栽到种质资源圃、品种圃或原始材料圃等圃地来加以保护和保存。
迁地保存的方法是建立诸如果树种质资源圃、种质库、原始材料圃、品种园、母本园等具一定面积和规模的栽植保存果树种质资源的圃地。
迁地保存的优点是可以集中保存较多数量的果树种质资源;采用良好的栽培措施;便于对保存的果树种质资源进行系统观察、评价鉴定;直接为育种和生产提供所需种质材料。
迁地保存的缺点是不易管理、投资较大、成本较高;占地较大,易遭受自然灾害侵袭而致种质流失;单一种或品种保存植株数量受限。
需要注意的是在种质原始材料圃内,栽培品种、杂交种(或人工创造的种)、野生种应分区栽植,以便观察(表2-3-4,表2-3-5,表2-3-6)。要适时进行管理,保证植株正常生长结果。野生果树一般不修剪。
表2-3-4 果树原始材料圃实生树生物学特性记载表之一
引自《果树研究法》,1979,华中农学院主编。
表2-3-5 果树原始材料圃实生树生物学特性记载表之二
引自《果树研究法》,1979,华中农学院主编。
表2-3-6 果树原始材料圃嫁接树生物学特性记载表
表2-3-6 果树原始材料圃嫁接树生物学特性记载表(续)-1
引自《果树研究法》,1979,华中农学院主编。
3.离体保存
离体保存是指在适宜条件下,利用种子、花粉、分生组织、根和茎等组织或器官来保存种质资源。
离体保存的方法有种子保存、花粉保存、营养体保存、分生组织保存等。
离体保存的优点是保存种质数量多;易于管理和妥善保存;节约土地和劳力;避免不良条件的影响;可以保存无毒种质等。
离体保存的缺点是要有特需的设备;受过训练的技术人员;经常保持种质活力的技术;尤需注意的是保存种质中可能含有不正常细胞及保存期潜在的发生形态变异或遗传变异的可能。目前为止,对所有种质进行离体保存的技术尚不成熟和完善。
果树种质资源的考察、收集和保存意义是怎么样的?
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果树种质资源具有区域性、再生性、解体性、用途多样性和可栽培性等特点。因此,进行资源考察,摸清种质资源种类、数量和分布,合理收集、保存利用种质资源受到世界各国的重视。联合国粮农组织(fao)、美国农业部作物处、澳大利亚植物生产局,都组织过专门的植物资源勘探。
为了充分收集、保存、研究和利用世界植物资源,成立了“植物遗传资源国际委员会”(ibpgr)的国际性合作组织,其中设有果树专门部门。1958—1959年我国各省都进行了规模巨大的果树种质资源调查,发现我国蕴藏的果树种质资源不仅种类繁多,而且品种十分丰富。在落叶果树地带的山野中,有许多我国原产的野石榴、甜柿、虚心枣、黄肉桃、冬桃、镌李、悬钩子、树莓、草莓、越桔、猕猴桃、山毛桃、隔年核桃、山定子、柰李、海棠果、棠梨、杜梨、秋子梨、恂子、山葡萄、刺葡萄和孤雌生殖的湖北海棠、锡金海棠等种群群落,证明我国有许多果树的天然基因库(如长白山、天山、秦岭山区等)。
由此种种,可以看出世界各国对果树种质资源考察、收集和保存的重视,以及果树种质资源的考察、收集和保存的重要性。
研究落叶果树种质资源学的进展和动态意义是怎么样的?
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80年代以来,随着全球生物多样性保护愈来愈受到各国**、众多学者和有识之士的重视,果树种质资源的考察、收集、整理、分类、保存、鉴定、评价、研究和利用也更系统、更科学、更受重视。对果树种质资源收集、保存、研究和评价的目的,已从过去简单为果树生产提供优良品种和砧木,发展到主要为现代育种目标提供优异的种质基因,拓宽现代生物技术和遗传工程研究领域,提高育种效率,选育更多优良的高产、优质、多抗的新品种,从而加速对种质资源的利用。果树种质资源的研究特点和趋势,正如蒲富慎、贾敬贤等在《果树种质资源描述符——记载项目及评价标准》一书中所指出:
从栽培品种扩展到野生、半野生和近缘野生种研究;从种质的园艺性状描述深入到主要性状鉴定评价研究;从田间的宏观观察延伸到实验室的微观研究。因此,已经成为一门新兴的果树科学——果树种质资源学,并得到迅速发展。本章就果树种质资源学的进展、存在的主要问题及发展动态进行概括性叙述。
果树种质资源的保存范围是怎么样的?
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一般言,果树种质资源圃或种质库的建立需符合两个条件,一个是保证种质资源不受病虫害和不利环境的影响,资源圃或种质库所在地的环境条件适于种质的生存、生长和结果;另一个是资源圃或种质库应设在或靠近研究中心或教育机构,这些研究或教育机构在种质资源工作,尤其收集、保存和研究方面已有一定的基础,以便于在对种质资源广泛收集、妥善保存的基础上,进行植物学、形态学、分类学、细胞遗传学及其有关学科的深入研究。
果树种质资源圃或种质库设立后,保存的果树种质资源的范围应包括以下几个方面:
(1)国内外栽培品种中的新、老品种和地方品种,尤其是地方品种中有许多行将淘汰的“濒危品种”亟待抢救保存。
(2)果树栽培品种的近缘野生种。
(3)对育种工作有特殊价值的种、变种、品种、品系以及杂种,或具有特定用途,如作为砧木、中间砧、病毒病害的指示植物等的野生植物和栽培品种。
(4)尚未很好改良和利用,但有潜在利用价值的野生种、变种、品系。
总的说来,在种质资源保存工作中,保存的种质符合:①具有价值基因的种质;②具有充分的遗传差异的种质;③易被需要种质的工作者应用利用的种质。从而即使生物多样性得到充分保存,又避免了无效保存,还可以使保存的种质更好地为人类服务。
果树种质资源保存的方法是什么?
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1.栽植保存
即将整个果树植株在原地(就地保存)或迁移栽植到一定的圃地(迁地保存)中保存的方法。
栽植保存是目前最常用、最可靠的保存果树种质资源的方法,是由果树这一多年生的异质型个体,且以营养繁殖为主要繁殖方法等特点所决定的。但由于该法占地大、投资高、工作繁重,故该法不是最理想的方法。
用栽植保存法保存的果树种质资源的数量依树种和品种而定。一般言,乔木果树每一品种栽植保存3—5株,灌木和藤木果树6—8株,草本果树20—25株,珍贵资源应适当增加株数。
栽植保存的果树种质资源一经定植,就应结合当地具体条件进行管理,尽可能满足不同树种和品种生长发育的要求,以使资源植物良好生长,充分表现其本身性状和特性。
2.种子保存
即在适宜条件下,用果树植物的种子来作为保存其种质的材料。
种子保存简便易行,经济实用。在对野生果树、实生砧木、无融合生殖类型、一些实生繁殖的桃、杏、核桃、板栗等种质资源的保存上有一定的意义。
但是,以下几方面的原因限制了种子保存:①大多数栽培果树用种子繁殖,其后代变异性很大,不能保持种质稳定性;②保存种子的条件是降低种子含水量,而后在低温下贮存。大多数作物的种子含水量可降低至6%—8%,而一些果树(板栗、核桃、山核桃、柿、榛等)的种子在失水较多的情况下,生活力迅速下降,甚至死亡。
这些果树的种子含水量必须保持在12%—31%以上才能维持活性。故用种子保存在目前还较困难。
3.花粉保存
即在适宜条件下,以果树植物的花粉作为保存其种质的材料来加以保存的方法。
花粉保存经济、简便,尤其在果树品种改良方面有特殊意义。但花粉贮存的年限较短,即使属于花粉寿命较长的蔷薇科苹果属,其花粉贮存的最长期限是在-2℃下贮存9年(后泽和涩川,1951)。近年来,用超低温法或冷冻干燥法保存果树花粉的研究(如苹果花粉在-190℃液态空气中贮存2年后与新鲜花粉相似,桃花粉在-20℃贮存9年活力仍很高等)很令人鼓舞,有望取得突破。
此外,花粉为单倍性的单细胞,在保存过程中有遗传变异的潜在可能,而且,目前还存在将花粉重组为原来二倍体植株等的技术难题。
4.营养体保存
休眠期的果树枝条或插穗在低温保湿(-2—2℃,相对湿度96%—98%)条件下可以短期贮藏,避免营养体失水,并延长休眠期,保证再生长的适宜生理状态。
在一定条件(如低温保湿、液态冷冻)下有选择地长期(至少10年)保存经过很好鉴定、保持遗传完整性材料的场所称为营养系库。
营养体保存或营养系库是果树种质资源保存的理想方法,其经济简便,更重要的是保存的种质具有个体的全部遗传特性。但该法目前因技术原因尚未达到实用阶段。据报道,带根或不带根的蔷薇科果树木质化枝条,在-1℃下可以保存1年。
苹果枝条经预备冷冻、渐冷却至-40℃,在置于液态氮(-70—-90℃)中冻结保存,经溶解后嫁接,成活率可达80%,且接芽生长良好。因此,有必要对保存材料的选择、保存条件、保存材料的再繁殖等进行深入研究,以使该方法早日应用于果树种质资源的保存中。
对几种主要落叶果树的种质,分别用种子、花粉、营养体(接穗)保存的效果比较如表2-3-7所示。
表2-3-7 果树不同种质材料的保存效果比较
引自《果树育种学》,1992,沈德绪主编。
5.分生组织保存
应用组织培养技术,对果树植物的分生组织进行繁殖保存,以保存果树种质资源的方法。
分生组织保存具有占空间少、保存份数多、维持费用低、繁殖速度快、可育无病毒材料、繁殖材料能表现出原品种或种质的遗传特性等优点,因而是理想的保存果树种质资源的方法。galzy(1969)对葡萄茎尖组织培养的研究表明,在2m2的面积上可以保存800个葡萄品系的6个重复,每年转一次,已保存了15年以上。而在田间种植保存同样数量的材料,需占地1ha。
用分生组织保存果树种质资源显示出了广阔的前景,但目前仍有一些技术问题尚需解决,且用分生组织培养是否发生部分遗传变异的问题也应深入研究,并予以解决。
植物的种质资源是怎样保存的,果树种质资源的保存范围是怎么样的?
1楼 中国农业出版社 植物的种质保存是利用天然或人工创造的适宜环境,使个体中所含有的遗传物质保持其遗传完整性,有高的活力,能通过繁殖将其遗传特性传递下去,最大限度地保持每种植物的遗传多样性。长期以来种质保存主要依靠种植保存和种子低温保存,前者需要很多土地和人工,后者只适合能够产生种子的种质资源的保存...