第二章 园艺植物育种

第二章园艺植物育种园艺植物育种学的研究内容概念：植物育种学是研究如何选育植物新品种和繁育良种的科学。确切、全面和深刻的定义是：PlantbreedingwasdefinedbySmith（1966）astheartandscienceforimprovinggeneticpatternofplantsinrelationtotheireconomicuse。（一）既是科学，又是艺术（特别是园艺），甚至有机遇（chance）如果树中的“机遇实生苗”（chanceseedling）；

（二）育种学的任务是“改进植物的遗传模式（geneticpattern）”即基因型（genotype），而非表现型（phenotype）；

（三）强调植物育种学改变植物的遗传模式的目的在于改变那些与经济用途（economicuse）有关的遗传模式，而不是任何模式，故强调育种的实践意义和在生产上的作用，即现在理解的科学技术转化为生产力。Howtounderstandthisconcept？袁隆平—毕业于西南农学院农学系★中国工程院院士★获得8项国际奖★2001年获国家最高科学技术奖（500万元）★“隆平高科”在深圳证券交易所挂牌上市★2004被评为感动中国人物

研究内容

选育园艺植物新品种和繁育良种。

新品种选育——从自然界现有变异中选择优良类型，育成新品种；通过各种途径改变植物的遗传性，应用比较精确的鉴定方法，创造新品种；创造分类学上的新物种或类型。

良种繁育——研究如何迅速繁育新品种的种子和种苗，加速新品种的推广，扩大经济效益；及研究在生产中，如何防止品种退化，不断提高种性的科学。园艺植物育种学是一门综合性的科学技术

理论基础主要是遗传物质行为的知识，育种者必须对植物性状的遗传规律和机制有全面的了解。同时，园艺植物育种学以自身的科学实践不断补充、修正和发展遗传学，是一门创造性的科学，运用多种理论和技术对生物的遗传性进行有效地管理、控制和改造。生态系统多样性多种多样的彩叶草一、园艺植物的繁殖习性、品种类别与育种特点

根据园艺植物的繁殖习性将其分为：自花授粉植物：天然异交率在5%以内；异花授粉植物：天然异交率在50%以上；常异花授粉植物：天然异交率达5-50%第五节育种目标和种质资源自花授粉植物：番茄、莴苣、茼蒿；三色堇、紫罗兰、凤仙花、金盏菊等。常异花授粉植物：指以自花授粉为主，但也发生部分异花授粉的植物。例如：蚕豆、茄子、辣椒、黄秋葵；翠菊、牡丹、莲；棉花及高梁等作物。异花授粉植物：天然异交率在50%以上雌蕊以接受其它花朵的花粉、接受其他植株、品种的花粉为主。特点：1）雌雄异株：菠菜、芦笋、银杏、猕猴桃、山葡萄、杨、柳、苏铁、红豆杉、罗汉松、南洋杉。2）雌雄同株异花：葫芦科植物（甜瓜除外）、甜玉米、醉蝶花、核桃、板栗、榛、松、柏、杉。游戏规则（或武器）遗传•变异•选择游戏目的选优汰劣•防杂保纯可把育种看作游戏！！可把育种看作游戏！！一、育种目标制定切实可行的育种目标征集、评价、利用种质资源研究、掌握性状遗传规律及变异多样性采用适当的育种途径和方法审定新品种良种繁育育种计划制定流程图玩法育种学实质变异自然界人工创造遗传特性人工选择新品种或物种园艺植物主要育种目标1.丰产2.优质3.不同成熟期（花期）4.抗多种病虫害5.适应性广、抗逆性强6.适于机械化耕作和收获，适应商品生产7.节约生产成本,节约能源、耐贮藏运输等。育种目标概念主要育种目标与目标性状主要特点和制定原则对所要育成的品种的要求所要育成的新品种在一定的自然、生产及经济条件下的地区栽培时应具备的一系列优良性状指标育种目标目标性状育种目标目标性状育种目标目标性状主要育种目标目标性状1、高产稳产2、优质3、适应性强4、抗病虫害和除草剂5、不同成熟期6、适于机械化生产1、产量性状2、品质性状3、适应性4、对病虫害和除草剂的抗耐性5、成熟期6、对机械化生产的适宜性恭喜！恭喜！人植物人人植物植物产量生物产量经济产量经济系数单位面积可利用部分的收获量生物产量经济产量=产量的构成因素前期产量坐果率单株结果数种植密度单果重产量品质是产品能满足一定需要特征特性的总和感官品质营养品质加工品质内质外质风味、香气、肉质大小、形状、色泽蔬菜果品Vc、矿质元素、有机酸、蛋白质、氨基酸水果糖分、干果淀粉和特殊化学成分品质

适应性抗病虫害和除草剂不同的成熟期花期结果期采收期果实生长发育速度环境的适应性注：花卉植物的成熟期指开花的早晚和延续时间熟性

适宜机械化生产株型紧凑秆壮不倒成熟期一致果实耐机械压力，果皮有韧性主要特点与多样性主要特点高效性季节性兼用性制定原则园艺植物利用方式对环境要求消费者嗜好育种目标制定原则满足生产与市场的需要经济效益、社会效益、生态效益兼顾实现的可能性近期需要与长远利益兼顾处理好目标性状与非目标性状之间的关系二、种质资源

种质资源的定义

种质（germplasm）：指决定生物性状遗传（种性），并将其遗传信息从亲代传递给后代的遗传物质，也称为基因。种质库（germplasmpool）：指以种为单位的群体内的全部遗传物质，它有许多个体的不同基因所组成。又称基因库。种质资源（germplasmresource）

具有种质并能繁殖的生物体的统称。或遗传资源或基因资源。种质资源包括：栽培种、野生种及近缘种，人工创造的种质材料。蕴藏种质的主要材料是：植株、种子，根、茎、叶、芽等无性繁殖器官和营养器官，及愈伤组织、分生组织、花粉、合子、细胞、原生质体、以及染色体和核酸片段等。

种质资源的类别：

本地种质资源、外地种质资源、野生种质资源和人工创造的种质资源。种质资源的作用与现状种质资源的作用种质资源是地球生命的基础。是人类赖以生存和发展的基础，是最为宝贵的自然财富。是利用和改良生物的物质基础，是育种的原始材料及生命科学研究的基础材料。

一个基因或者一个物种可以影响一个国家的有关的经济发展；一个优良的生态群落的建立可以改善一个地区的环境。实例：野生稻雄性败育基因矮杆基因（绿色革命）野生马铃薯抗晚疫病基因提供各种工业原料、医药品，在娱乐、旅游业中也起着重要作用。

拥有种质资源的数量和质量，以及对其研究的程度是决定育种效果的重要条件，也是衡量一个国家或研究单位育种水平的重要标志。种质资源的现状与存在问题发展理念的误区造成种质资源的遗传侵蚀

人类对品种良种化和遗传一致性的要求，使传统的品种被改良品种所取代，并使之加速灭绝。减少了种质资源遗传多样性。更大的一致性倾向或遗传单一性增加了主要作物对流行性病虫害潜在的遗传脆弱性。地质史上已发生过5次自然大灭绝(Wilson,1989)原因：地质变化和大灾变；地球又一次进入大灭绝时期，当代物种灭绝速度比自然灭绝速度快1000倍(Wilson,1989)！有花植物中约有5％~10％的物种处于受威胁或濒危之中（陈心启等,1998）

1个物种灭绝可能影响到几十个物种的生存。生物多样性保育的紧迫性人类对资源的需求日趋增长，逐渐造成生态环境的破坏和生物资源流失。大量砍伐和焚烧森林，过度放牧，使大量野生动物、植物失去栖生、繁衍的场所。人类活动及现代科技的发展对种质资源的影响城市、工矿的发展占用了大量的绿地，使土壤、水源和大气的污染。植被的破坏加剧了生态环境的恶化，反过来又导致了生物资源的进一步流失，形成了恶性循环。现代科技的迅猛发展产生了某些负面的影响。农业机械的广泛应用，使不适应现代机械要求的品种有逐步消失的危险;化学肥料和农药的大规模使用，造成大量种质资源减少,用飞机喷撒农药，使野生资源也受到损失;生物工程的安全性等。B种质资源的类型和特点按其来源分类种质资源的类别：本地的种质资源外地的种质资源野生的种质资源人工创造的种质资源种质资源的类型和特点按其来源分类亲缘关系分类种质资源的类别：植物学分类：科、属、种种质资源的类型和特点按其来源分类亲缘关系分类育种实用性分类种质资源的类别：现代优良品种或高产品种、主要商品品种、次要品种、具有特长的、过时类型、育种材料、突变体、原始类型、野草类和野生种十类。

种质资源的类型和特点按其来源分类亲缘关系分类育种实用性分类生态类型分类、用途分类种质资源的类别：地方品种、主栽品种、原始栽培类型、野生近缘种和育种材料种质资源的类型及性质来分类地方品种指那些在局部地区内栽培的品种，或古老的农家品种是长期自然选择和人工选择的结果。特定的适应性和抗逆性强适合当地特殊的饮食或观赏消费习惯和栽培习惯大多没有经过现代育种技术的改良。有些材料虽有明显缺点，但往往具有某些罕见的特性，以及具备一些在目前看来虽然并不重要的特殊经济价值往往因优良新品种的推广而被淘汰（特别是过时的或极为零星分散的品种）是最重要的，具极大遗传价值和育种潜力的种质资源。主栽品种经由现代育种技术改良过的品种，或称改良品种。遗传多样性较地方品种单一，即基因库较狭窄。适应当前新的消费习惯和生产方式。具有较好的丰产性和较广的适应性及抗逆性。但外地或外国引入的品种对本国（地）的特殊气候条件的适应性差于本国（地）的主栽品种它们是育种的基本材料。原始栽培类型具有原始农业性状的类型。是现代栽培作物的原始种或参与种，是经数千年的发展而产生的。不少原始栽培类型已经绝灭。现今往往要在人们不容易到达的地区才能搜集到。基因库丰富，对本地区的气候条件适应性更强。是难得的育种材料。野生种及近缘种野生种是生物进化长期自然选择的的结果栽培作物近缘种是介于栽培和野生类型之间的不同程度的过渡类型是先人人工选择的成果。具备生物多样性,常带有作物所缺少的某些抗逆基因，在育种上往往作为抗源资源加以利用。在生产上有些野生近缘种也作为嫁接砧木加以利用。由于人类对生态环境的不断干扰和破坏，很多野生近缘种已从开垦地上退走，有些种已濒于灭绝。它的生物科学及植物育种的源泉。人工育种材料各种育种途径的中间材料。如这种材料可以是杂种后代、物理化学诱变育成的突变体，人工诱变的多倍体、体细胞融合材料、远缘杂交材料、转基因材料等等，有人称之为育种中间材料。虽然它们具有某些缺点，而不能成为新的品种，但因具有一些明显的优良性状，仍不失为一种优良的亲本或种质资源。这类材料，因育种工作的不断发展会日益增加，这样会大大丰富种质资源的遗传多样性。B园艺作物的起源和进化远古时期的地理隔离野生植物就地驯化变种和品种全世界形成了不同的作物起源中心社会发展商业、旅游及战争各起源中心作物向着中心以外传播逐渐演化成现今世界园艺作物分布的现状野生植物人类采集移栽选择杂交和培育栽培品种

1920~1940年间，苏联瓦维洛夫考察队跨亚、欧、非、美洲60多个国家，180次，搜集了25万余份植物材料；于1935年发表了《育种的理论基础》一书，提出栽培植物起源中心学说，并首次绘制了栽培植物起源中心图。作物起源中心学说瓦维洛夫的作物起源中心学说基因中心或变异多样性中心（Centerofdiversity）1、基因多样性2、显性基因频率高“遗传变异性的同源系列规律”根据驯化的来源，将作物分为原生作物和次生作物。在一定的生态环境中，在相近植物的遗传变异性中出现平行现象。即同源平行变异律（lawofparallelvariation）。同源平行变异律在作物选育和引种中有重要的指导意义。12345678瓦维洛夫的作物起源中心8A8B作物起源中心的主要内容提出主要世界作物八大起源中心（centeroforiginofcrops），及其地理分布和植物种类和特点。作物起源中心有两个主要特征即基因的多样性和显性基因的频率较高，又名为基因中心或变异多样化中心作物起源中心的主要内容最初始的起源地称为初生起源中心（primaryorigincenter）往往是作物显性性状和最大遗传多样性的聚集地区。作物由初生起源中心地向外扩散到一定范围时，在边缘地又会因作物本身的自交和自然隔离而形成新的隐性基因控制的多样化地区，即为次生起源中心（secondaryorigincenter）。常常具有可利用价值的性状，如种子、果实增大等。1、有野生祖先2、有原始特有类型3、有明显有遗传多样性4、有大量的显性基因最初始的起源地称为原生起源中心（primaryorigincenter）提出主要世界作物八大起源中心作物起源中心有两个主要特征起源中心分为初生起源中心次生起源中心同源平行变异律总结：世界8个作物起源中心（1）中国起源中心包括中国中、西部山岳及毗邻低地。主要起源的园艺作物如：桃、杏、梅、樱桃、山楂、枣、银杏、柿、榛、甜橙、香橙、枇杷、龙眼、荔枝、柚、不结球白菜、大白菜、葱、莴笋、丝瓜、茼蒿、牡丹、芍药、菊花等。(1)中国起源中心（东亚中心）（2）印度起源中心包括缅甸和阿萨姆（印度东部的省）。主要起源的园艺作物如：芒果、桔、柠檬、枸橼、椰子、茄子、苦瓜、葫芦、丝瓜、蛇瓜、虎尾兰等。（2a）印度-马来西亚起源中心（印度起源中心的补充）包括马亚群岛，一些大岛屿如爪哇、婆罗州、苏门答腊以及菲律宾和印度支那。主要起源的园艺作物如：香蕉、穗桔、棕榈槟榔、面包树、柚、依兰、硕竹、豆蔻等。主要起源大田作物有水稻、绿豆、饭豆、豇豆、甘蔗、芝麻、红麻等。(2)印度起源中心2A.印度—马来西亚补充区主要起源作物有薏苡、香蕉等。（3）中亚起源中心包括印度西北部、克什米尔、阿富汗、塔吉克和乌兹别克。主要起源的园艺作物如：胡萝卜、洋葱、大蒜、菠菜、杏、梨、扁桃、枣、葡萄、胡桃、阿月浑子等。（4）西亚起源中心包括小亚细亚、伊朗、外高加索。主要起源的园艺作物如：无花果、石榴、葡萄、苹果、柿、梨、胡桃、扁桃、欧洲甜樱桃、欧榛、莴苣、韭葱、甜菜、南瓜、胡萝卜、甘蓝、香芹菜、月桂、罂粟、番红花等。(3)中亚细亚起源中心主要起源作物有普通小麦、密穗小麦、印度圆粒小麦、豌豆、蚕豆、非洲棉等(4)西亚中心主要起源作物有一粒小麦、二粒小麦、黑麦、葡萄、石榴、胡桃、无花果、苜蓿等。（5）地中海起源中心

包括地中海沿岸地区。主要起源的园艺作物如：油橄榄、甘蓝、芹菜、茴香、大蒜、洋葱、萝卜、黑芥、白芥、石刁柏、月桂、大马士革蔷薇、鸢尾等。（6）埃塞俄比亚起源中心

包括埃塞俄比亚和厄立特里亚山区。主要起源的园艺作物如：埃塞俄比亚芭蕉、咖啡、油棕、西瓜、豇豆、芫荽、秋葵等。(5)地中海起源中心许多蔬菜作物，包括甜菜和许多古老的牧草都起源于这一中心。为小麦、粒用豆类的次生起源地。(6)埃塞俄比亚起源中心小麦、大麦的变种类型极其多样。（7）墨西哥—中美起源中心

包括墨西哥—中美所属地区。主要起源的园艺作物如：木瓜、番石榴、番茄、辣椒、菜豆、南瓜、仙人掌、龙舌兰、虎皮兰等。(7)南美和中美洲起源中心主要起源作物有陆地棉、甘薯、番茄等。存在大量玉米变异类型。（8）南美起源中心

包括秘鲁、厄瓜多尔、玻利维亚。主要起源的园艺作物如：西番莲、番荔枝、番石榴、马铃薯、番茄、辣椒、南瓜等。(8)南美（秘鲁—厄瓜多尔—玻利维亚）中心许多块茎作物，包括马铃薯的特有栽培种都起源于此地。（8a）智利亚中心

主要起源的园艺作物如：马铃薯、草莓等。（8b）巴西—巴拉圭亚中心主要起源的园艺作物如：番樱桃、风梨、西番莲等。表1-1原产于中国的主要园艺作物种类国内栽培历史年）种类国内栽培历史年）种类国内栽培历史年）种类国内栽培历史年）桃>1300大白菜>1400芋（4）>2400白兰花>1000杏>2600叶芥>2600薹菜>1500菊花>3000中国李>2600大葱>2600芥蓝>800月季>2000白梨>2600茭白>2100根芥>400桂花>1800砂梨>2600菱>3000蕹菜>1600翠菊>1000山楂>2000莲藕>2500慈姑>2100百合>1500柿>1800萝卜>2200萱草>3000腊梅>2000枣>2300姜>2000中国兰花>2000芍药>4000板栗>2300茎芥>1000梅花>2000山茶>1400猕猴桃>1200毛豆>5000牡丹>2000丁香>1000荔枝>2000冬瓜>2000杜鹃>1500水仙>2000枇杷>1700苘蒿>900玉簪>2000不结球白菜>1500荸荠>2100凤仙花>400种质资源的搜集与保存国务院办公厅于2004年25号文发布“关于加强生物物种资源保护和管理的通知”要求各地区、各有关部门充分认识生物物种资源保护和管理的重要性和紧迫性，开展生物物种资源调查，做好生物物种资源编目工作，制定生物物种资源保护与利用规划，加强生物物种资源保护基础能力建设、管理制度建设和科学研究等。种质资源的搜集根据需要和目的，有针对性地搜集种质资源。对需要的种质资源要采用一切必要途径进行搜集。如，通讯联系、现场引种。组织考察队进行搜集。种苗的搜集要遵照种苗的调拨制度。要求质量高、典型、有生活力，以便繁殖和保存。一定要注意检疫。搜集时应由近及远，从本地到外地，逐步进行搜集。集时要做到细致、无误、分类，不重复、不遗漏。种质资源搜集的一般原则种质资源的搜集与保存种质资源的调查种质资源调查的目的和意义摸清当地的园艺资源，可以直接或间接地应用于生产。为园艺作物发展规划或品种区域化提供资料。编写园艺作物志，或整理成文献。为资源的搜集、保存和研究利用提供了信息。种质资源调查的主要内容地区情况调查:

社会经济和自然(地形、气象、土壤、植被等)园艺资源概况调查:

栽培历史和分布，种类和品种，繁殖方法和栽培管理，生产供销和利用及存在的问题和提出的要求。园艺种类品种调查:

记载种类和品种的一般概况，生物学特性，形态特征，经济性状以及某些潜在的可利用价值等。标本资料采集和制作:

对植物的根、茎、叶、花、果等器官进行录相或绘图，成分分析和标本的制作。资源调查整理和总结:做好最后的资料整理和总结分析工作。种质资源搜集的方法（1）当地种质资源的搜集

主要是当地的优良品种或品系，不用鉴定或生态适应等问题，只要采用适当的材料就地保存即可。

（2）野生种质资源的搜集

必须搜集本属内每个种的野生植物，获取属内全部的有利基因。搜集区域应注重种类丰富的遗传多样性中心和经常出现某些特异性状的地区。搜集时间以花期或果实成熟期为宜，有利于材料开花结果习性，果实经济性状等性状的鉴定。搜集这类种质时应注意某些特定性状，特别是经济性状和抗性。特别是在恶劣的气候条件下依然生存的植株。

（3）外地种质资源的搜集

是指从国内外其它地区引入种质资源，简单引种或驯化引种。搜集时要调查两地生态环境，一般来讲，驯化引种必须搜集种子，简单引种可引进接穗或无性繁殖材料。搜集时一定要严格遵守检疫和编号登记制度搜集后的外地种质要多点试验，再进行大规模推广。种质资源的整理搜集到的种质资源将样本对照现场记录，进行初步整理。归类，将同物异名者合并，将同名异物者予以订正。给以科学的登记和编号，包括统一编号、品种名称、原产地、来源地、保存单位，或用以查找重复和定位号等项目以便为保存和进一步研究提供依据。种质资源的保存是指利用天然或人工创造的适宜环境保存种质资源。防止资源流失，便于研究利用。保存的种质资源主要包括以下几个方面：（1）主栽品种、地方品种、过时品种、原始栽培类型、野生近缘种、育种材料等。（2）可能灭绝的稀有种和已经濒危的种质，特别是栽培种的野生祖先。（3）尚未很好改良利用，但具有潜在利用价值的种质。

种质资源保存的方式（1）就地保存指在园艺植物生长所处的自然环境中采取措施，来保护和保存种质资源。建立自然保护区、人为圈护古树和名花。

可可西里自然保护区贵州茂兰自然保护区自然保护区（2）迁地保存（种植保存、资源圃保存）指将园艺植物由原产地或次生地整株迁离，移栽在资源圃等圃中加以保存。

建立诸如园艺种质资源圃、品种园、植物观赏园、原始材料圃。

主要适用于无性繁殖园艺植物的保存。

广东省农业科学院果树研究所资源圃目前收集保存国内外香蕉种质215份，

还收集了国内外柑桔、龙眼、番石榴、木瓜、芒果、西番莲、杨桃、菠萝、树菠萝、枇杷、黄皮等优良果树种质资源，其中柑桔种质资源共有30份，龙眼50份、枇杷32份，芒果46份，菠萝29个品种（品系），橄榄31份，板栗18份，柿18份，其他49份，共23个树种，303份种质资源。（3）种子保存

建立植物种子库保存种子，这是目前以种子为繁殖材料的植物应用最普通的资源保存方法。

正常性种子（orthodox）

种子含水量干燥到5％或更低，但不影响其寿命，这类种子为正常性种子。一般的粮食、蔬菜和花卉种子都是正常性种子。顽拗性（recalitrant）种子

顽拗性种子大多是产于热带、亚热带植物及水生植物的种子，如：枇杷、荔枝、芒果、鳄梨、菠萝蜜、番樱桃、茭白等的种子在干燥过程中往往发生脱水损害，其含水量降低到12~31％之间时，就会迅速降低活力，甚至全部死亡。豇豆种质资源种子的寿命

种子的寿命决定于植物的遗传外，影响种子寿命的主要环境因素是贮存湿度和温度。不同植物的种子寿命对温度和湿度的反应有所差异，一般种子含水量在8％以下，密封在薄铁罐或玻璃容器内放在阴凉室内，多数种子可保持生活力10年左右。保存种子的种质库的类型

短期库任务是临时贮存应用材料，并分发种子供研究、鉴定、利用，库温10~20℃，相对湿度45~60％，种子存入纸袋或布袋，一般可存放5年左右。

中期库任务是繁殖更新，对种质进行描述鉴定、记录存档，向育种家提供种子，库温0~10℃，相对湿度60％以下，种子含水量8％左右，种子存入防潮布袋，硅胶的聚乙烯瓶或螺旋口铁罐，要求安全贮存10~20年；长期库是中期库的后盾，防备中期库种质丢失，一般不分发种子；为确保遗传完整性，只有在必要时才进行繁殖更新，库温在-10℃，-18℃或-20℃，相对湿度50％以下，种子含水量5％~8％，种子存入盒口密封的种子盒内，每5~10年检测种子发芽力，要求能安全贮存种子50~100年。国家种质库

（4）离体保存

离体条件下，保存植物的细胞、组织或器官等方式保存种质资源。最适合的植物：顽拗性植物、水生植物和无性繁殖植物的种质资源离体保存。美丽的茶花水生花卉——睡莲接天莲叶无穷碧映日荷花别样红（5）基因文库保存

B

从植物中提取大分子量的DNA，用限制性内切酶将其切成许多DNA片段。然后再通过载体把该DNA片段转移到繁殖速度快的大肠杆菌中去，通过大肠杆菌的无性繁殖，产生大量的、生物体中的单拷贝基因。不仅可以长期保存该物种的遗传资源，而且还可以通过反复的培养繁殖、筛选，来获得各种基因。

种质资源的研究

搜集种质资源的目的是利用其作为育成新品种的原始材料。正确用材关键是对种质资源的熟知。故需要对种质资源进行全面的鉴定和评价,如形态性状、生化性状、经济性状及其构成性状。种质资源研究方法1. 性状差异尽量数值化，使用统计量。2. 取样代表性（取样量和取样方法）。3. 尽量减少和消除环境误差，设置重复，统计分析。4. 了解性状相关和构成性状的相关。5. 研究了解性状的遗传规律。6. 鉴定方法标准、简便易行。7. 不断追踪新技术新方法。研究后进行整理，区别同物异名或同名异物，分析其原因进行适当处理。材料分类。形态水平研究种质资源的研究内容形态水平研究细胞学研究蛋白质水平研究DNA分子水平研究品种资源亲缘关系聚类分析种质资源的评价与利用种质资源的鉴定对搜集保存的资源进行全面的性状鉴定和研究，作出科学评价。可以说知之越深则用之越当。种质资源鉴定技术经历了从外部形态到内部生化，最后深入到DNA的三个研究层次。目前，种质资源鉴定技术正朝着综合化、自动化、计算机化的方向发展。种质资源的评价在搜集、保存、研究鉴定种质资源的基础上，对种质资源进行恰如其分的评价，是有效合理地利用种质资源的重要前提。评价涉及到多层次的研究领域，需要多个学科协作完成，国际标准化以及编码化的种质资源的评价体系和有效的操作程序。所基因库研究所计算机化数据室外单位赠予田间搜集增殖复份样品送其它长期保存中心登记性状描述全面评价交流学科评价遗传学细胞学植物化学生理学等农艺评价抗病性抗逆性丰产性品质鉴定发芽生长

基因库研究所

计算机化数据室基因库登记资源的评价及操作程序种质资源的利用园艺资源的直接利用如许多野生种、近缘野生种或半栽培种园艺材料经过鉴定评价后直接用作砧木或观赏植物。

园艺资源的间接利用可以作为育种原始材料加以利用。特别是近缘野生种综合性状较差或很差，但往往有着某些潜在的育种利用价值，如抗逆性很强等特性。种质资源的创新种质创新（germplasmenhancement）泛指人们利用各种变异，通过人工选择的方法，根据不同目的而创造成的新作物、新品种、新类型、新材料。广义的种质创新除了上述含义外还应包括种质拓展（germplasmdevelopment），指使种质具有较多的优良性状，如将高产与优质结合起来；以及种质改进（germplasmimprovement）泛指改进种质的某一性状。

狭义的种质创新是指对种质做较大难度的改造，如通过远缘杂交进行基因导入，利用基因突变形成具有特殊基因源的材料，综合不同类型的多个优良性状而进行聚合杂交。种质资源研究中所进行的种质创新，一般指的是狭义的种质创新。

种质创新已成为创造新材料、新类型的种质资源学的内容，因此又称作预育种。种质创新是种质资源有效利用的前提和关键，是作物育种发展的基础和保证。新种质创造的希望在于野生种质生物技术开发利用。创造重要的和关键性的基础研究材料是种质创新的重要任务。随着生物技术、作物育种、农业生产的发展，种质创新工作的内涵和外延越来越专，其拓宽的领域越来越大，其创新量也越来越大。目前地球上共有5万种可供人类食用的植物，而人类在各个时期曾利用近3000余种，驯化成栽培植物的有1200种，但大面积栽培的却只有150种，其中只有29种成为人类广泛应用的作物。随着生活条件改善，人们需求日益膨胀，原有品种已远远不能满足人们要求。例如，新西兰在1906年从中国武昌引去的野生猕猴桃，经驯化、选择、创新，目前已成为世界重要水果之一。引种与驯化1、引种：人类为了某种需要，把植物从其原分布区移种到新的地区，叫做植物引种。

（或从外地或外国引进植物的新类型、新品种叫引种。）

2、引种的类型：简单引种、驯化引种。引种与其它育种方法相比，所需时间短，见效快，节省人力物力，是一种最经济地丰富本地植物种类的育种方法。引种可为各种育种途径提供丰富的种质资源。(最简单、最经济、最有效的育种方法)广义的引种：从外地区、外国引进新植物、新作物、新品种以及用于育种和有关理论研究的各种遗传资源。作为育种途径的引种：从外地区、外国引进作物新品种，通过适应性试验，直接在本地区或本国推广种植。引种的作用引进新作物、新品种，发展工农业生产充实种质资源利用异地种植，提高作物产量一.气候相似性原理二.生态环境和生态型相似性原理纬度、海拔及作物发育特性与引种的关系引种的基本原理一.气候相似性原理

20世纪初，由德国人迈尔（H.Mayr）提出。

Mayr气候相似论要点：地区之间，在影响作物生产的主要气候因素上，应该相似到足以保证作物品种互相引用成功时，引种才有成功的可能。根据作物对光照长度的要求不同，分为以下三种类型（1）长日照作物：一定要经过长日照过程才能较好地抽穗成熟的作物。

如：小麦、大麦、甜菜、亚麻、马铃薯、油菜、甘蓝等（2）短日照作物：一定要经过短日照过程才能满足其发育的要求而抽穗成熟的作物。

如：水稻、玉米、大豆、高粱、大麻、花生、红小豆等（3）中性日照作物：又叫中性作物或日照中性作物，日照长短对抽穗、开花影响不明显的作物。

如：荞麦、绿豆、菜豆、番茄等甜菜甜菜亚麻菜豆荞麦二.作物生态环境和生态型相似性原理1作物环境：作物生存空间的一切条件。2生态因素：在作物环境中，对作物生长发育有明显影响的、并能直接被作物同化的因素。3生态环境：各种生态因素都处于相互影响、相互制约的复合体中，它们对作物的作用是通过复合体，而不是单独起作用，这种复合体称为生态环境。4生态适应：对于一定的生态环境表现生育正常的反应。5生态适应范围：对于一定的生态环境表现生育正常的反应范围。6生态区：对于一种作物具有大致相同的生态环境的地区。7生态型：一种作物在一定的生态地区范围内，通过自然选择和人工选择，形成了与该地区生态环境及生产要求相适应的类型。三.纬度海拔作物发育特性

与引种的关系1纬度与引种的关系2海拔与引种的关系3作物的发育特性与引种的关系3作物发育特性与引种的关系一、二年生作物，在生长发育过程中，存在着对温度、光照反应不同的两个发育阶段：

感温阶段感光阶段感温阶段：低温作物高温作物（喜温作物）20-30℃5-7d冬性：0-5℃30-70d半冬性：3-15℃20-30d春性：5-20℃3-15d感光阶段：长日照作物>12h短日照作物<12h中间性作物对日照长短反应不敏感低温长日性作物——小麦、大麦、油菜高温短日性作物——水稻、玉米、大豆引种的一般规律及方法一.引种的一般规律1.考虑作物的发育特性2.注意作物对环境反应的敏感性

1.考虑作物的发育特性（1）低温长日性作物——小麦、大麦、油菜（2）高温短日性作物——水稻、玉米、大豆2.注意作物

对环境反应的敏感性

根据作物对环境的敏感程度，将高温短日作物分为三类：1敏感型作物——大豆2迟钝型作物——甘薯、花生3中间型作物——水稻、玉米、谷子、棉花二.引种的方法与技术1引种材料的搜集2做好检疫工作3做好引种试验4作好选择工作三、驯化的原理与方法（一）概念（二）植物驯化的原理与方法（一）概念驯化：人类对植物适应新的地理环境能力的利用和改造。（二）植物驯化的原理与方法米丘林“风土驯化学说”的基本原理：生物体与其生存的环境之间存在着对立统一的关系，生物体的遗传可塑性使得它可以经过驯化而适应新的环境。具体做法：选用植物遗传不稳定、最易动摇的幼龄实生苗，作为风土驯化的材料，采用逐步迁移的办法，每次沿纬度迁移300km,使其在新的环境影响下，逐步改变原有的本性，最终适应新的环境。方法的依据：①植物在个体发育的幼龄阶段变异性较大②实生苗对新的环境适应能力较强。风土驯化学说，对果树引种具有重要的指导意义。例如：英国从中国引种杜鹃花较易成功。

杜鹃花又叫映山红，多数种产于高海拔地区，如中国西南部，喜凉爽、湿润气候、忌酷热干燥。要求富含腐殖质、疏松、湿润、ph值在5.5～6.5之间的酸性土壤。WorldChina的引种汉代张骞出使西域引入:核桃石榴蚕豆黄瓜油橄榄葡萄诸多园林树种来自国外来自日本有:龙柏黑松赤松日本冷杉日本五针松日本晚樱鸡瓜槭等来自北美的有:铅笔柏池杉湿地松火炬松香柏广玉兰北美鹅掌揪刺槐等来自地中海地区的月桂来自印度的雪松(南京市树)WorldChina的引种WorldChina鸡爪槭日本晚樱日本五针松龙柏以上来自日本来自北美:广玉兰池杉刺槐ChinaWorld的引种银杏月季金钱松牡丹连翘珙桐园艺植物育种工作的新趋势遗传学的经典公式是：P=G+EP（表现型，phenotype）G（遗传型，genotype）E（环境，environment）现代遗传学正确地认为生物的表现型是由其遗传型和环境共同作用的结果。其中G是决定生物遗传变异的内因或依据，E只是实现生物遗传变异的外因或条件。

育种学的任务是改善植物的遗传模式，欲达此目的，就必须在改变G上做文章，采用传统和现代的方法与手段，改变植物基因型。从孟德尔定律重新发现迄今近百年的历史中，生物科学已发生了根本性的变化，特别是近几十年来分子遗传学及遗传工程的出现标志着遗传学已逐步发展到定向改造生物的新阶段。

创造和发展了改变植物遗传型的种种有效手段：包括杂交育种和杂种优势利用（基因重组）、辐射育种、化学诱变、染色体工程育种、细胞工程（原生质体培养、体细胞融合等）和基因工程（DNA重组）等。丰富了植物育种学，体现了由宏观到微观的合乎逻辑的、日新月异的育种科技的前进历程。育种工作的新趋势育种发展动态1. 突出新的育种目标2.重视品种资源的研究3. 重视育种新途径新方法的研究4. 实行多专业协同的综合育种5. 采用现代化的研究分析手段第六节园艺植物育种的基本途径基本任务和目标任务：1.选育出新品种，不断用新品种来更换老品种；2.建立品种工作体系和制度，使新品种尽快发挥作用和防止品种退化劣变。3.注意品种配套和性状多样化。育种对象大田作物蔬菜植物果树植物花卉植物园林植物水稻油菜棉花玉米大豆小麦甘蔗红薯育种对象育种对象植物育种途径根据植物特点、品种性状、育成时间要求，制定育种途径原始材料可利用的遗传变异符合育种目标有性杂交育种杂种优势育种诱变育种植物基因工程分子标记辅助育种分子育种直接利用Y引种N查YNN选Y人工创造变异有性杂交育种育园艺植物品种选育工作进展１资源调查和地方品种整理工作

解放后，根据农业部“从速调查收集农家品种，整理祖国的农业遗产”的精神，开展了果树、蔬菜和花卉及园林树木等的地方品种资源的调查整理工作，不少地方编印出版了《蔬菜品种志》、《果树品种志》以及全国性的单项或多项植物的品种志等。通过资源调查，发掘和推广了一批良种，为地区间引种和提供育种材料创造了有利条件。蔬菜等植物还建立了国家种质资源库和种质资源圃，果树和花卉建立了一些研究中心，如柑橘研究中心，兰花研究中心。园艺植物品种选育工作进展

２广泛开展了引种工作通过资源调查整理，进行了相互引种，如蔬菜中的榨菜、番茄、大白菜、黄瓜等；果树中的葡萄、草莓、西瓜、猕猴桃等；花卉中的玫瑰、梅花、兰花等。从国外也引进了大量的种类和品种如番茄、甘蓝、草坪用草、日本红李等。使国内各地丰富了种类和品种，扩大了良种的栽培面积，国外品种的引进还有利于旅游业、观光农业及创汇农业的发展。３新品种选育和杂种优势利用的研究

新品种选育手段、途径多样化和高新技术化以及育种对象的拓展，新品种不断选育出，并通过鉴定和推广。如水稻、油菜、玉米、棉花等杂种优势利用，组织培养的广泛应用，体细胞杂交在果树、蔬菜和花卉育种上的应用等。蔬菜上不少种类杂种化，为大幅度提高产量和发展高效农业提供了物质基础。果树的抗逆育种为扩大种植地区和范围发挥了作用。无毛悬铃木等树种的选育为城市绿化提供了优良树种。

园艺植物品种选育工作进展菊花种质资源与育种的研究

菊花（Dendranthemamorifolium）是我国十大传统名花和世界四大切花之一，具有观赏、食用以及药用等多种价值。因此菊花种质资源的收集、整理、评价及新品种的选育备受关注。我国是栽培菊花的起源中心和菊属种质资源的分布中心，菊属有40余种，在我国分布的就有20余种，栽培品种达3000余个。寒秋之魂－－－菊花菊花近缘种属植物中具有许多栽培菊花所缺乏的优良性状，如抗旱、抗病、抗虫、抗盐、匍匐及多花性等，将以上性状导入栽培菊花进行种质创新和品种改良是菊花育种中极其重要的。

1.菊花种质资源调查与研究菊花原产我国，在一千八百多年的栽培和应用历史过程中形成了大量色彩丰富多姿态各异的栽培品种。关于我国菊花品种的发展从文献及各种菊花专著记载可见一斑。

宋代刘蒙的《菊谱》是我国现存也是世界最早的菊花专著，记菊36品；至元代，杨维帧《黄华传》记菊163品；明朝王象晋《群芳谱》记菊273品；清代计楠《菊说》记菊233品；到民国期间，南京金陵大学园艺实验场收集并保存菊花品种达630品（李鸿渐，1993）。解放后，随着园艺事业的发展，从全国各地收集整理出菊花品种有3000个，具有较高观赏价值（李鸿渐和邵建文，1990）。

菊花种质资源的研究主要集中在生物学、形态学、细胞学和分子标记等。北京林业大学陈俊愉等（1995）通过种间杂交、染色体分析和原种地自然分布等的研究，证明菊花是由我国长江中下游地区的野菊（D.indicum）、毛华菊（D.vestitum）和紫花野菊（D．zawadski）天然杂交，经先辈长期选育而来，证明我国是栽培菊花的故乡。

利用栽培菊与野菊和毛华菊不同倍性的几种中国野生菊之间进行杂交，然后结合细胞遗传学手段对其杂种后代的中期染色体分析发现：菊属的系统演化是一个从低倍到高倍异源多倍体化的过程；四倍体和六倍体栽培菊花极可能直接从野生的四倍体野菊或六倍体毛华菊演化而来；野菊可能是毛华菊两个染色体组的供体，毛华菊极有可能是由野菊与另一个二倍体菊杂交而成。

另外分子标记也可用于种质资源鉴定和亲缘关系的分析，通过种间杂交、染色体分析和原种地的自然分布，结合数量分类学和RAPD技术，戴思兰等（1998）对菊属26个分类居群间的亲缘关系和7个野生菊的系统发育关系进行了研究，从分子水平上验证了现代栽培菊花是以毛华菊和野菊种间天然杂交为基础，然后紫花野菊和菊花脑（D.nankingense）等又参与杂交，再经过人工选择形成的栽培杂种复合体。在品种鉴定上Jackson等（2000）运用PCR技术分析微卫星DNA，对菊花的一些群体进行了分子水平上的研究。陈发律等（2001）对5个小菊品种（或种）进行了耐热性鉴定。这些研究为菊花种质资源的合理开发利用及菊花遗传改良奠定了基础。2.菊花育种的研究杂交育种栽培菊花是高度杂合的异源多倍体或整倍体，遗传背景极其复杂，研究其遗传规律较为困难，但通过大量的杂交工作，仔细观察记录其亲本及杂交后代的性状，经过统计分析，仍能发现一定的遗传规律。

英国的萨顿种子公司用菊花和野菊杂交育成悬崖小菊（Boaseetal.1997）。Fukai等（2000）利用10个菊花栽培品种与起源于日本的D．boreale、D．crssum和D.joponucum等野生菊进行了杂交，选育出了一批花期早和花色丰富的新品种。我国在杂交育种方面也开展了大工作，培育出许多优良品种或品系。

江苏省农业科学院园艺研究所利用抗逆性强、花型小并具香味的菊花当地种和野生种资源与花型、花色奇特或可以在夏秋两季开花的菊花品种进行杂交，选出了一批分枝多、花量大、花期长、花色美观艳丽的夏季耐高温高湿的小花型品系。规律——开花的时间

利用花期较早的菊花品种作母本进行大量杂交育种工作发现：夏菊与夏菊杂交，FI代仍为夏菊类型；夏菊与秋菊杂交，FI代中出现夏菊、国庆菊及早秋菊等类型；秋菊与秋菊杂交，FI代偶尔有国庆菊类型，没有夏菊类型。规律——形状对株高而言，FI代变异较多，出现许多超亲类型。所选用父母本的花型、花序直径和叶部特征相近的品种，FI代花型均圆整美观。杂交后代的舌状花数目、筒状花数目和花序直径与双亲比较，FI代表现出明显的遗传优势。花型上，平盘型的遗传能力比单窄瓣型的强。规律——形状

通过长期的杂交育种研究发现：大菊与大菊杂交，FI代基本上是大菊；小菊与小菊杂交，FI代基本上都是小菊；大菊与小菊杂交，FI代性状变异较大。规律——颜色

红色遗传能力大于黄色，且表现出较强的偏母性遗传特点，而原始色的黄色和白色没有明显的偏母件遗传，以白色系品种作母本，后代会出现许多亲本不具有的花色。花色相同或相近的品种间杂交，花色变异较小。花色差异大或复色的亲本杂交，FI代植株中花色种类较多。

诱变育种

化学诱变

化学