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种质资源评价的方法有哪些

发布时间: 2022-08-21 06:01:53

1. 对种质资源的遗传多样性有什么评价

种质资源的遗传多样性表现在形态、染色体、蛋白质和DNA等多个水平上。评价的方法和指标也多种多样。

赵建军和王晓武(2004)利用荧光AFLP技术,采用4对AFLP引物组合对国内外161份白菜类作物(Brassica rapa)和2份甘蓝型油菜(Brassica napus)进行了总基因组DNA水平上的多态性检测,获得了524个标记,其中多态性标记为476个,平均每对引物组合可以扩增出119个多态性带。UPGMA聚类分析结果表明,白菜类作物分为由不同亚类群聚类组成的两大类群——类群Ⅰ、类群Ⅱ。低的bootstrap值说明各个亚类群内与亚类群间的遗传变异幅度相当。材料起源与聚合分类结果基本一致,亚洲和欧洲来源材料分别归属于类群Ⅰ和类群Ⅱ。Ⅰ类群包括中国结球白菜(CC1,CC2)和中国不结球白菜(PC1,PC2)两个亚类群。中国菜心(菜薹)和白菜型油菜均聚类于PC亚类群,揭示出二者的起源与不结球白菜相关;Ⅱ类群包括芜菁(T1,T2)、意大利菜心Broccolleto(Bro)、油用欧洲类型和印度Sarson(Oil1,Oil2)以及日本水菜Mizuna(Miz)。

郭晶晶等(2002)对白菜(Brassica rapa)类蔬菜的遗传多样性和分类进行了AFLP分子标记研究。共采用了137份材料,从64对引物组合中选择了4对扩增条带、多态检出率高的3+3引物组合,检测了210个位点,并对AFLP数据进行了聚类分析。结果表明,芜菁和白菜类蔬菜各自单独聚为一类,它们的亲缘关系较远。在白菜类蔬菜当中,所有大白菜和薹菜聚为一类,它们是比较特殊的类群,且亲缘关系密切。小白菜的聚类结果与其园艺学分类差别较大。小白菜各类型间的相似性程度较低,说明小白菜的起源较大白菜要早。大白菜的聚类表明,大白菜现有品种的遗传多样性较为狭窄。

孙德岭等(2001)利用AFLP分子标记技术对白菜类蔬菜间的亲缘关系进行研究,结果表明:芜菁与大白菜和普通白菜亲缘关系远;而大白菜与鸡冠菜和毛白菜亲缘关系较近,与其他不结球白菜亲缘关系也较近。

2. 如何对药用植物资源进行评估有哪些方法和技术

药用植物学和药用植物化学有什么区别
植物学是一门研究植物形态解剖、生长发育、生理生态、系统进化、分类以及与人类的关系的综合性科学,是生物学的分支学科。
1.菌根生物学与生物技术:本方向理论与实践相结合,积极开展交叉学科研究,重点进行植物与微生物共生关系理论和应用研究。共生关系主要研究陆地生态系统中丛枝菌根真菌多样性和生态分布规律,菌根共生体在植被恢复、植物生长发育过程中的作用机理和应用;丛枝菌根共生体与道地中药材生长和有效成分代谢之间的相互关系;以及菌根生物技术的研发工作。
2.植物多样性与系统进化:本方向在物种多样性和遗传多样性等层次上开展不同植物类群系统分类和进化生物学研究,利用孢粉学、植物化学、细胞遗传学、分子生物学等学科的技术和方法深入探讨植物类群间的亲缘关系和系统演化地位,为建立自然分类系统和资源持续利用提供依据。重点开展豆科、菊科等被子植物种质资源收集、保育、系统进化和资源持续利用的研究。
3.道地中药材资源持续利用:本方向以药用植物学和中药材现代化技术为基础,开展河北省道地中药材种质资源保育、营养代谢调控、有效成分检测与评价、环境修饰等方面的研究,与相关学科相结合,为我国尤其是河北省药用植物资源合理开发与持续利用,中药材现代化技术体系的发展服务。
4.资源植物化学:本方向以有机化学和植物学为基础,运用化学和现代分析手段,开展植物化学成分的分离纯化、结构测定、生物活性与功能、结构修饰与合成的研究,与相关学科相结合,重点开展植物源药及生物农药、生物活性成分及天然先导化合物等领域的研究。
5.植物分子生物学:本方向利用分子生物学和基因工程原理和技术致力于外源基因克隆和向植物的转移及表达,并以转基因植物和合适的栽培种或野生种为育种材料培育带有转入基因性状的植物品系领域的研究工作。重点开展农作物和药用植物优良基因的筛选、克隆和表达等领域的研究。

3. 园林植物种质资源评价的主要指标有哪些

一,形态特征

①按照植物学的一般方法,详细观测、记载茎、叶、花、果实等植物的形态特征。

②注意观测形态特征的变化规律,如花色的日变化、随花期的变化,果色随果期的变化,叶色的季相变化等。条件允许的话,还可以用照片记录形态特征随时间的变化。

4. 怎样进行蔬菜种质资源的鉴定、评价与利用

在广泛收集保存种质资源的基础上,各有关研究单位陆续开展了蔬菜种质资源的评价和利用工作。“七五”(1986—1990)、“八五”(1991—1995)期间,“农作物品种资源研究”被正式列入国家科技重点攻关项目,其中包括蔬菜种质资源的收集、整理、繁种、入库、编目和几种主要蔬菜的抗病性鉴定及品质分析,这10年对蔬菜种质资源开始了系统的评价和利用工作(戚春章等,1995)。

对蔬菜种质资源的评价主要内容有植物学和农艺性状的鉴定,包括根、茎、叶、花、果、种子等的形状、大小、颜色、有无刺或茸毛等植物学特征和熟性、产量、抗病性、产品品质等农艺性状。由中国农业科学院蔬菜花卉研究所组织全国28个省(区、市)(西藏自治区、台湾省未包括在内)的专家共同制定了《蔬菜品种调查观察记载项目及描述标准说明》和81种以种子繁殖为主要方式的《主要蔬菜地方品种目录调查表》。由此,蔬菜种质资源的系统评价工作开始起步。“七五”期间,对菜豆、大白菜、黄瓜、辣椒4种蔬菜共5000余份种质资源的11种病害(如炭疽、枯萎、病毒、霜霉、白粉等)和7种营养成分(如粗纤维、粗蛋白、醣、辣椒素、维生素C、茄红素等)进行了鉴定。并在鉴定的基础上进行了系统的评价。与此同时,还编辑出版了中国第一部《中国蔬菜品种资源目录》。“八五”期间,又增加了茄子、豇豆、萝卜等蔬菜的鉴定(李佩华等,1998)。

“九五”(1996—2000)期间,继续开展了“蔬菜优良种质评价与利用”、“蔬菜优良种质评价与利用数据库”和“蔬菜种质资源繁种入库”等研究项目,完成了1000份普通白菜种质对TuMV的抗性、1174份豇豆种质对豇豆锈病的抗性和1059份菜豆种质对菜豆锈病的抗性鉴定;完成了514份大白菜种质的田间自然和室内控温耐热性鉴定;完成了556份普通白菜种质的耐抽薹性鉴定;完成了230份胡萝卜的耐贮性鉴定。总计完成各类鉴定6535份次。完成了305份胡萝卜种质的干物质、总糖、胡萝卜素、维生素C的测定;完成了542份长豇豆种质的干物质、粗蛋白、可溶性糖和粗纤维含量的分析。为了确保各项鉴定数据的可靠性、可比性和有效性,在进行各项鉴定之前,研究确立了相应的统一、规范的鉴定方法、指标和标准。同时,对“八五”初评的35份菜豆、70份大白菜、70份辣椒、120份萝卜、70份豇豆和35份水生蔬菜种质进行了多年多点综合评价,提出了300份有特点的优良种质资源。获得遗传性稳定、有利用价值和效果的优异种质资源16份,其中大白菜抗病的3份,菜豆抗病的2份,辣椒抗病毒的3份,萝卜抗病毒的3份,豇豆抗病的3份,水生蔬菜优质种质2份。

“十五”(2001—2005)期间,在国家基础性工作项目、国家自然科技资源共享平台项目、国家科技攻关项目、农业部资源保护项目、省市自然科学基金项目等的大力支持下,开展了蔬菜作物种质资源描述标准和规范的制定研究、标准化整理整合与共享试点建设,无性繁殖及多年生蔬菜作物种质资源标准化整理、整合及共享试点等工作。有力地促进了蔬菜种质资源评价工作向更加深入、更加规范的方向持续发展。已制定了30余种蔬菜种质资源的描述规范和数据标准。鉴定了225份白菜种质发芽期耐盐性和122份白菜种质苗期耐盐性。鉴定了189份萝卜种质和300份白菜种质的耐抽薹性。完成了对106份番茄种质苗期抗细菌性斑点病,冬瓜、南瓜、瓠瓜、丝瓜等7种瓜类蔬菜124份种质抗根结线虫,112份黄瓜种质抗灰霉病和菌核病,120份黄瓜种质抗南方根结线虫,107份莴笋种质抗菌核病和160份莴笋种质抗霜霉病等的鉴定。同时,对268份白菜种质种质进行了对小菜蛾的抗性鉴定。

20年多来,累计对18种蔬菜进行了45204份次种质资源的抗病(虫)、抗逆鉴定和质量分析,共筛选出各种优良和优异种质2500多份。

在全国性蔬菜种质资源的繁种更新和鉴定评价的基础上,仅国家蔬菜种质资源中期库和无性繁殖蔬菜种质资源圃,作为一个集资源保护、科学研究、社会教育与社会服务于一体的“国家蔬菜多样性保护、研究与示范推广中心”,每年接待国内外参观访问者数百人次。在满足种质资源更新和研究用种需要之外,自初建以来,累计向国内外科研和生产单位分发蔬菜种质资源377批次,涉及75种(变种)蔬菜,16591份次。仅“十五”期间就向种质资源协作单位提供更新用种11608份,向国内外118个研究和生产单位分发46种蔬菜种质资源154批次,计5806份。促使优异基因渗透到全国各地育成的主要蔬菜新品种中,并推动了全国蔬菜产业的发展。目前,还有不少优异的种质材料被直接在生产上推广应用。其中茄果类蔬菜中以辣椒的地方品种利用最多。如河南省永城辣椒、云南省邱北小辣椒、河北省望都大羊角椒、福建省宁化牛角椒等干制的优良品种。其特点是色泽鲜艳、水分少、油性大、味芳香,其加工产品不仅内销,还外销到东南亚各地。瓜类中利用最多的是黄瓜,如长春密刺,因其具有早熟、丰产的特点,在保护地栽培中被广泛应用。加工黄瓜品种如扬州乳黄瓜、锦州小黄瓜等则已成为加工的良种。中国豆类蔬菜的品种数量位居蔬菜种质资源中的首位,其中尤以东北的菜豆种质资源最为丰富,被推广利用的品种也较多,如家雀蛋、大花皮、白羊角等品种,其品质优良,适于炒食或速冻加工。此外,还有江西省上饶菜豆,云南省大理、保山的荷包豆等名优品种。根菜类的萝卜,生食品种心里美因其味甜、质脆、色美而着称国内外,在华北、东北有栽培外,并被引至欧美各国。加工品种有浙江省萧山萝卜、江苏省如皋60天萝卜、如皋小圆萝卜等,用其加工而成的萧山萝卜干、如皋萝卜条等在国内享有盛誉,还远销海外。中国是世界上唯一利用茎用芥菜生产榨菜的国家,其中又以四川省栽培历史最为悠久,浙江省生产量最多。芥菜类中的茎用芥菜品种如四川省涪陵的枇杷叶、鹅公包、三转子以及浙江省海宁的半碎叶、全碎叶等都是加工榨菜的优良品种,已在生产上广泛推广利用。姜和葱蒜类蔬菜中的大葱是中国特有的调味品,其中山东省莱芜片姜和大姜两个类型是山东省的主要特产蔬菜;大葱又以山东省章丘大葱最为有名,主要品种有大梧桐葱、气煞风等,这些品种已被有关产区大量引种。被各地引种的优良品种还有大蒜中的山东省苍山大蒜、蒲棵蒜、糙蒜、高脚子以及江苏省太仓白蒜、徐州丰县白蒜等;韭菜中的汉中冬韭、寿光马蔺韭等。水生蔬菜中的莲、菱、茭白、水芹、蒲菜、水蕹菜等,均原产于中国。其中藕莲品种中,着名的有江苏省宝应贡藕,明朝以藕粉进贡而得名,目前仍被广为栽培。另外还有浙江省江湖州的双塘雷藕,其孔眼小、肉质细腻。湖南省湘潭的寸三莲,是白莲中的优良品种。茭白又以江苏太湖的鲜茭最为有名,其加工品远销日本等地,它们都已成为当地的主栽品种。多年生蔬菜中被广泛推广应用的,黄花菜有山西省大同黄花菜、湖南省祁东的长咀子、河南省淮阳金针、江苏省宿迁大鸟嘴等优质名产品种;百合有甘肃省兰州百合、江苏省宜兴百合、浙江省湖州百合、江西省万载百合等优良名产品种,不仅内销,还远销东南亚和我国港澳等地(王素、胡是林,1995)。

此外,在进行全国性的蔬菜良种的搜集过程中,使一些已经丢失的地方良种失而复得,为进一步利用创造了条件,如在新疆自治区找到了已丢失的早熟、丰产的江苏省南京市地方品种苜蓿园黄瓜和极早熟徐州叶儿三南瓜;又如重新发现了上海市杨行黄瓜、盘香豇豆、安徽省的泥里埋四叶椒等等。同时,还进一步发现了一批地方良种和特产品种,可直接扩大栽培或供有关省(区)市间引种利用。如四川省发现有坐果率很高,嫩荚重达20g的重庆乌荚菜豆;单株重达2.5kg的达县双尖莴笋;可于11月份收获的南江冬豇豆;高抗病毒病且高产的珙县90天和110天白萝卜;以在短缩茎上丛生的膨大侧芽供鲜食、深受当地群众喜爱的芥菜新变种抱儿菜以及以叶柄供食的涪陵榨菜等。还有江西省吉安产长苦瓜,单瓜长可达1m,重750~1250g,肉厚、质佳、丰产,是其他地区所少见的品种。此外,还发现一些野生蔬菜和稀有蔬菜,可供进一步开发,如皖南山区特有野菜朱藤花,用其花蕾作汤用,味道鲜美;云南省北部山区栽培的小雀瓜,采食其嫩瓜作蔬菜用;云南省腾冲的野生红茄,抗枯萎病,是茄子砧木的好材料;云南省北部山区栽培的黒籽南瓜是黄瓜砧木最好材料,这一发现完全改变了由日本进口黑籽南瓜的局面(戚春章,1985)。

5. 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。

6. 苹果种质资源描述记载标准与方法实例是怎么样的

为了对现行果树种质资源描述记载标准与方法有一个比较完整的了解,现以苹果为例说明如下,此处不包括其基本情况的介绍。

(一)植物学性状

1.叶

取生长发育正常的春梢叶片作为观察对象。下列性状评价标准的括号内为相应参照品种。

(1)叶片大小

分为小(祝光)、中(元帅系品种、富士、金冠)、大(印度、青香蕉)。

(2)叶形

分为椭圆形、阔椭圆形、卵圆形、近圆形、纺锤形、裂叶形等(图1-4-1)。

图1-4-4 果心大小示意图

(4)果肉颜色

分为白(旭、倭锦、红绞)、绿白(含淡绿、黄绿,印度、澳洲青苹)、黄白(含乳白、乳黄,红玉、国光、金冠、富士)、黄(含浅黄、浅橙黄,乔纳金、胜利、金红)、红(含淡红、淡紫红,红肉苹果、红心子)。

(5)果肉质地

在正常成熟采收时记载。分为松软(黄魁、红魁)、绵软(绵苹果)、松脆(津轻、富士、金冠)、硬脆(致密,红星、国光、延凤)、硬(印度)、硬韧(大陆52、富丽)。

(6)果肉粗细

分为粗(鸡冠、倭锦、早金冠)、中(国光、富士、红星)、细(旭、红玉、津轻)。

(7)果肉带皮硬度

果实初采时,用硬度计测定果实阳面胴部,注明测定时期和工具,单位为公斤/平方厘米(kg/cm2)。分为极低(<7.0kg/cm2)、低(7.0—8.4kg/cm2)、中等(8.5—10.4kg/cm2)、高(10.5—11.9kg/cm2)、极高(≥12.0kg/cm2)。

(8)果肉去皮硬度

果实初采时,去除果皮测定硬度,方法同前。分为极低(<5.0kg/cm2)、低(5.0—7.4kg/cm2)、中等(7.5—9.4kg/cm2)、高(9.5—10.9kg/cm2)、极高(≥11.0kg/cm2)。

(9)汁液

分为少(胜利、印度)、中(青香蕉、赤阳)、多(津轻、富士)。

(10)可溶性固性物

测定果实阳面胴部的果肉,用百分比表示(%)。分为极低(<9.0%)、低9.0%—10.9%)、中等(11.0%—13.9%),高(14.0%—16.9%)、极高(≥17.0%)。

(11)可溶性糖

用百分含量比表示,注明测定方法。分为极低(<8.0%)、低(8.0%—8.9%)、中等(9.0%—9.9%)、高(10.0%—10.9%),极高(≥11.0%)。

(12)可滴定酸用百分含量比表示,注明测定方法。分为极低(<0.20%)、低(0.20%—0.39%)、中等(0.40%—0.69%)、高(0.70%—0.89%)、极高(≥0.90%)。

(13)维生素C含量

以100g果所含Vc的毫克数表示。分为极低(<1.0mg/100g)、低(1.0—2.9mg/100g)、中等(3.0—4.9mg/100g)、高(5.0—7.9mg/100g),极高(>8.0mg/g)。

(14)风味

以正常成熟时采收后即品评为准。分为极甜或甜(印度、延凤、胜利)、淡甜(绵苹果、金光、辽伏)、酸甜(津轻、王林、秋锦)、酸甜适度(富士、金冠)、甜酸(国光、旭)、微酸(红玉、金晕)、酸或很酸(澳洲青苹、黄魁)。

(15)香气

分为无(国光)、淡(秋锦、富士)、浓(元帅、金冠、红玉)。

(16)异味

指涩味、粉香味、酒味等。分为无、有。

(17)品质总评

按10分制评定,其中肉质3分、风味4分、汁液2分、香气1分进行评分。分为下(<5.0分)、中(5.0-6.9分)、中上(7.0—7.9分)、上(8.0—8.9分)、极上(9.0—10.0分)。

5.果实储藏性

(1)最适食用期

一般要注明储藏方式,在此时期内食用效果最佳。

(2)耐储性

在半地下式通风储藏库条件下储藏,按储藏天数分级。分为极弱(<21天)、弱(21—60天)、中等(61—120天)、强(121—180天)、极强(>180天)。

(3)果面变化

包括皱皮、变色、起蜡程度等。调查不少于50个果实,按果面发生的百分率评价。分为无(0)、极轻(<5.0%),轻(5.0%—15.0%)、中等(15.1%—30.0%)、重(30.1%—50.0%),严重(>50.0%)。

(4)储藏病害

包括轮纹病、斑点病、虎皮病等。调查不少于50个果实,按发病果百分率表示。分为无(0)、极轻(<5.0%)、轻(5.0%—15.0%)、中等(15.1%—30.0%)、重(30.1%—50.0%),严重(>50.0%)。

6.繁殖特点及抗性

(1)最佳繁殖方法

包括播种、扦插、嫁接、压条、分株、组织培养等。

(2)嫁接亲和力

根据嫁接后愈合情况、生长表现等判断评价,并注明砧木种类。分为不亲和,即嫁接不能成活,或虽成活但生长衰弱、黄化,甚至死亡,根颈部位易折断;亲和力弱,即指愈合差,生长受抑制,砧穗生长不一致,适应性和抗性受影响;亲和力中,即愈合较好,无明显不良反应,但生长势一般;亲和力强,即愈合牢固,砧穗生长一致,植株生长旺盛,适应性强,对结果无不良反应。

(3)扦插生根能力

依每一插条生根数评价,同时注明生根方法。分为无(0)、弱(<5)、中(5)、强(>5)。

(4)砧木致矮程度

按嫁接乔化品种后为该品种乔砧植冠体高度的分数(几分之几)评价。分为极矮化(1/5)、矮化(2/5)、半矮化(3/5)、半乔化(4/5)、乔化(5/5)。

(5)砧木固地性

依植株有无倒伏情况及其发生的比率评价。分为弱,即倒伏植株比率>5%;中,倒伏植株率<5%;强,即无倒伏现象。

(6)抗逆性

包括对低温、干旱、湿涝、晚霜、盐碱、营养胁迫等的抗性,注明测定方法。分为极弱、弱、中等、强、极强。

(7)抗病性

包括腐烂病、轮纹病、炭疽病、早期落叶病等的抗性,注明测定方法。分为不抗、低抗、中等、抗、高抗、免疫。

(8)抗虫性

包括对食心虫、螨类、蚜虫等的抗性,注明测定方法。分为不抗、低抗、中等、抗、高抗。

在实际记载格式上,为便于输入电脑、储存信息及检索,一般不同记述项目都一律用数字编码,如苹果果实大小的编码为11·1,苹果抗病性编码为13·2等,这些可以查寻有关记载标准书目。

7. 果树种质资源的鉴定、评价和研究遵循什么条件

调查、收集和保存种质资源,既为鉴定、评价和研究种质资源提供了方便材料,也是收集和保存种质资源的前期目标。总的来说,对种质资源进行鉴定、评价和研究要遵循以下几点:

1.取样的代表性

一般应选取生长健壮、发育正常的植株或组织器官进行鉴定和研究,否则,评价的依据和准确性大受影响,此外,取样的数量应在允许误差范围内尽可能少。

2.取样的典型性

根据鉴定、评价和研究的目的,选取形态、发育和表现正常且典型的植株或组织器官,以提高鉴定、评价和研究的易行性和准确性。

3.尽量减少环境误差

要使鉴定、评价和研究的种质资源处于同样或类似(于原产地)的环境条件下,从而使其性状充分表现,消除或减少因环境而导致的误差。

4.正确分析性状间的关系

果树是个有机整体,性状的表达往往受内外很多因素的影响。因此,在对种质资源进行鉴定、评价和研究时,要对性状及性状间的相互关系做出正确的判断,使鉴定、研究结果可靠,评价准确。

5.先进技术和多种方法的综合应用

鉴于果树这一多年生生物体的复杂性及各种实验方法和技术都有其局限或缺陷,因此,在鉴定、评价和研究种质资源时,应综合应用多种方法,同时,引用先进的技术,从而使鉴定和研究简便、可靠,评价准确、迅捷。

如前所述及,果树种质资源的描述、鉴定、评价和研究尚未规范化和科学化。因此,下面仅参考性地列出对果树种质资源的性状进行鉴定、评价和研究中目前较普遍采用的项目。

(一)果树种质资源的植物学性状鉴定、评价和研究

尽管植物学性状包括与经济价值有关(如果实外观性状)或不直接相关(如叶形、树皮状态)的众多性状,但对果树的植物学性状进行评价和研究的目的主要是分类的需要。当然,考虑到果树为多年生经济植物,因此,在进行植物学性状的鉴定、评价和研究时,也应将涉及到的与经济价值直接有关的性状作为主要和重点鉴定、评价和研究对象。

果树植物学性状主要包括如下内容,具体对落叶果树种质资源进行描述、研究和评价时,可择项进行。

①树体树姿 树高 树干 树皮 ②树枝多年生枝 一年生枝(新梢) 二次枝 加长生长 加粗生长 枝组 营养枝 果枝 ③叶叶形 叶缘 叶尖 叶基 叶厚 托叶 叶柄 叶脉 叶色 叶面 裂叶 ④芽叶芽 花芽 鳞片 ⑤花雌花 雄花 花冠 花瓣 花柱 花色 花梗 花序 雄蕊 雌蕊 ⑥果 果形 果个 果梗 果面 果味 果皮 果肉 萼洼 梗洼 果汁 种子 果心 食用状况 ⑦根 形态 结构 分布 类型 数量 长度 根皮率 菌根

(二)果树种质资源农业性状的鉴定、评价和研究

果树种质资源的农业性状是指与农业生产和栽培活动有关的、直接涉及或影响果树生命活动和经济价值的生物学性状。鉴定、评价和研究果树种质资源的农业性状,既是收集、保存果树种质资源的主要目的,又是利用果树种质资源的基础,同时也是,果树种质资源学的主要内容。

1.果树种质资源的物候学

果树表现出的性状是其遗传特性决定、并受环境影响的综合效应,果树的物候学就是一个典型的综合性状。了解果树种质资源的物候期,是种质资源鉴定、评价和研究的重要内容,也是农业生产上采取栽培管理措施及利用果树种质资源的基础。

对落叶果树种质资源进行物候学鉴定、评价和研究,包括两个大的方面。一是在年复一年的果树生活史中,果树在一年四季中随季节变化的规律,如生长期和休眠期;另一方面即果树的某一性状在年份中表现的具体日期,如绽叶期、花期、果实成熟期和采收期、落叶期等。

2.果树种质资源的产量性状

对果树种质资源进行产量性状的鉴定、评价和研究,是果树种质资源学及利用果树种质资源的主要内容,也是种质资源农业性状的基础和根本所在。果树种质资源的产量性状除丰产性外,还包括稳产性、早果性、产量构成因素(如结果枝百分率、果枝结实数、单果重等)以及产量形成和持续的经济寿命等性状。

3.果树种质资源的品质性状

品质和产量一起,是果树农业经济性状构成的主体,是现代农业的主要内容之一,也是果树种质资源鉴定、评价和研究中以及对果树种质资源利用上的依据和根本。果树种质资源的品质性状包含外观品质(果形、果个、果面、果色、果个匀称度和果实外观新鲜度等)、鲜食品质(汁液、果肉质地、可食部分比例、果实香味或异味、糖酸含量及比例、单宁、石细胞等)、加工品质(制罐、干、脯、汁、酒、浆、醋等)、营养品质、贮运品质及烹食品质等。

4.果树种质资源的抗逆性和适应性

如前所述,农艺的文明进程使得包括果树在内的作物产量和品质大幅提高,同时使其遗传一致性和基因范围的狭窄程度越来越高,并导致种质的大量流失,尤其是抗性和适应性强的种质。和其它农作物一样,收集、保存果树种质资源,并进而进行果树种质资源的鉴定、评价和研究,其主要内容和主要目的之一就是丰富种质抗性和适应性的多样性,为利用种质资源(抗性和适应性)、服务于生活在多变而渐劣环境中的人类奠定基础。果树种质资源的抗(逆)性和适应性包含抗寒性、抗旱性、抗涝性、抗盐碱性、抗病性、抗虫性、越冬性、耐热性、耐营养瘠薄性、耐湿性及耐(大气、地下水等)污染毒害性等。

5.果树种质资源的其它农业性状

鉴于果树的特殊性,还有一些农业性状虽与经济价值不直接相关,但在进行果树种质资源的鉴定、评价和研究时应引起高度重视,如果树根系的固地性、采用嫁接繁殖时的亲和性、果树砧木或品种适于何种繁殖方式及其易繁性、砧木的矮化性或品种的紧凑性或短枝型性状等。

(三)果树种质资源的生物分类学、生态学和遗传学性状的鉴定、评价和研究

由于果树与环境是一个统一的整体,果树本身的遗传特性与生态环境影响的综合效应引致了果树生活史的表达。因此,结合现代理论和先进实验技术,在对果树种质资源进行鉴定、评价和研究时,还包括以下几个方面。

1.生物分类学

为了了解果树种质资源、尤其是栽培和品种的起源、演化及分类等,利用组织解剖学、生理生化学等理论和技术,从形态和解剖结构及生理生化特性等方面进行果树种质资源的鉴定、评价和研究。

2.生态学

果树种质资源的鉴定、评价和研究,重要的内容之一就是确定其在各种生态条件下的适应性,以及生态条件对果树种质资源的效应和影响,从而有利于了解果树种质资源的起源、演化、分布及对果树种质资源的收集和妥善保存。

3.遗传学

应用遗传学知识和现代实验技术,对果树种质资源进行染色体数目、形态、分带、核型及同工酶分析,并比较物种间的细胞遗传学差异,是果树种质资源鉴定、评价和研究的重要内容和主要依据之一。

由于果树种类繁多,特性各异,故具体到某一树种或品种资源进行鉴定、评价和研究时,可分别对待,增减项目。

8. 种质资源怎样进行调查

查清和整理一个国家或一个地区范围内果树种类和品种的数量、分布、特征和特性的工作过程。是种质资源研究的基础工作。

世界各国都很重视本国的果树资源,进行了许多调查工作,以便更好地利用。为了引种、育种方面的需要,还向本国以外地区,特别是各类果树的栽培起源中心和次生中心进行调查(见栽培果树起源)。这些调查的目的,一般在于了解资源情况,调查后作出调查报告或进一步编写果树志等,供果树生产规划决策或开发、利用的参考。调查中虽然也采集、制作植物标本、果实标本等,但并不一定收集和保存活的材料。如中国于1956~1962年曾在全国范围内开展了果树资源普查工作,发现和整理了果树品种多至万计。除了全国和地区性的普查外,还有一些专门性的果树资源调查,如野生果树资源调查、苹果砧木资源调查等,这些调查结果,都是果树种质资源研究的基本资料。另一类调查,目的在于提高果树生产,改进果树品种,有计划地调查、收集有用的育种原始材料。在调查的同时就重视收集活的材料,随后加以选择、试验、利用。如苹果抗寒砧木资源调查、果树抗病虫害种质资源调查等。根据既定目标,调查的目的更为具体明确。这类调查虽然收集活的材料,并且加以利用。但由于应用目标很明确,一般并不长期保存它们。

鉴于植物种质资源不断损失的严重性,人们对保存种质资源的工作,日益重视,对各种作物种质资源的调查有了新的发展。美国从1958年起确立了用种子来长期保存种质资源的体系,使调查、收集起到为人类未来需要服务的作用。1970年以后,许多国家相继设立了种质库。收集和保存的范围较过去的一般品种资源圃大为扩大,成为永久性的种质资源保存中心。

比起农作物来,果树种质资源的调查、探索工作要落后许多。世界上许多果树的种质在没有充分利用或没有被充分调查了解之前就已归于消失。许多地方品种,加上相当大一部分果树种质资源,一度曾被调查和收集,随后又因育种工作者未能从中得到所寻求的性状而丢失。从丰富种质资源角度看,都有必要长期保存。为了保存包括无性系在内的种质资源,许多国家已建立起果树种质库。

根据近代果树种质资源保存的原则,现在对果树种质资源调查的要求,其重点和方法都有了很大发展。过去的调查大多重视现有栽培品种,忽视近缘野生种和一些有若干缺点的地方品种。为长远利益计,近缘野生种和各地发展了的原始栽培品种、地方品种特别值得珍视。过去果树种质资源调查大部分采用群体的偏倚取样。调查者寻找的是某些特殊性状,而这些性状在自然界是否存在、是根据植株的表现型来判断的。这种方法完全忽视了杂合性强的果树植物的隐性基因。种质资源调查的最终目的不仅要求解决当前存在于果树生产、育种上的各种问题,还要能提供未来的、目前还不能预见的潜在的需要。偏倚取样的对象,只调查收集那些主观上认可的表现型性状和近期所期望的材料,因此这种方法有局限性。为此,果树种质资源的探索者就推荐了随机取样的方法。这一方法做起来虽然较复杂,但对保存种质的多样性更为有效,特别对于野生果树和一些至今还用种子繁殖的果树(如坚果类等)更有必要。但并不意味着完全摒弃偏倚法,因为对于那些在个体价值很容易辨认的情况下,它仍是很简便有用的方法。

调查、采集和保存果树种质资源的基本要求是能代表遗传的多样性。根据土耳其伊兹密尔农业研究和引种中心的经验,应该在调查中特别重视有可能获得特殊种质资源的地区。例如土耳其的9个农业地区都有核桃的分布,表明当地核桃种质有显着的适应性。而土耳其的4个主要地区有24个不同气候型,因此在东北部的抗寒型和东南部的耐旱型就值得注意去探索。又如土耳其的欧洲栗的总产量中只有2%来自4个东南部农业区的少数栗树;但由于当地夏季高温和少雨,这启示人们可以从这一地区获得潜在的抗旱品种和有用的种质资源。调查还要特别重视种质集中地的边缘地区,那里的品种、类型常常具有重要的抗病性。少数民族聚居的地方,由于风俗习惯、文化传统的不同,往往保留不少很有价值的原始栽培品种和特殊类型。古寺庙、陵园、古典园林和名胜区的调查也十分重要。这些地方常保存有古树名木,在其他地方久已失去这类有价值的种质资源。

与一般引种不同,考虑到果树种质的多样性,调查、采集方式自20世纪80年代以来,变化很大。按照经典分类及其习用的方式,对一个分类单位,只调查收集有限几个样本已足够。现在对果树,特别是野生果树和地方品种,要很好地调查其变异幅度,再确定取样采集。从保存种质要求看,调查取样太少就不能达到目的,所以要求对较大的群体,作细致的调查,才能把变异性保留下来,避免种质损失。

需要同时进行活植物标本采集的调查,以及由于调查区域地理环境,交通情况等估计很难再次进行调查采集的地区,应注意确定最适当的调查时间。通常对热带雨林应在雨季后进行:温带主要在秋季进行,利于同时收集种子、果实;凡需采集营养器官的,更需注意保障调查,采集到的材料能够成活。对于抗逆性种质资源的调查,除了前述注意选择地区外,抓住时机,在出现特殊灾害性年份,如大寒、大旱年份之后进行调查,往往可以得到依靠实验技术多年也难以获得的可贵资料。

9. 果树种质资源的描述系统是怎么样的

种质资源的描述系统,就是建立以种和品种为单位的种质资源名录或记载项目规范。

建立完善、统一的种质资源描述系统,①可以明晰所收集保存种质资源的基本情况和基础性状;②可以提供一个全球性或全国性收集、保存、鉴定和评价种质资源的“共同语言”;③便于种质资源的收集、保存、交流和利用;④可以避免重复,经济、高效地收集、保存、评价、研究和利用种质资源;⑤有利于用计算机等先进手段管理所收集、引进、保存的种质资源,以及对其评价、研究、交流和利用,提高种质资源工作的效率。

有关种质资源描述系统,尽管尚不完善、尚不统一,但国内外有很多文献报道和资料,做了大量工作,如国际植物遗传资源委员会(IBPGR)建立的苹果、梨、桃、葡萄等树种的描述评价系统,美国、加拿大、欧共体等国或机构建立的各自的评价系统,中国农业科学院果树研究所蒲富慎主编、包括18个树种的《果树种质资源描述符》等等。限于篇幅,本书对果树种质资源描述系统不作详细论述,仅概括介绍其主要内含。

总的来说,果树种质资源描述系统应包括下述几个方面的内容:

1.种质资源收集情况资料及其代码

包括收集日期、地点(所在地、经纬度、海拔高度)、收集人员和单位、来源(国或地区,野生、农田、庭院、乡村、市场、研究单位等)、种质样品的原态(野生、半栽培、育选圃初选株系、地方品种、栽培品种或其它)、类别(营养器官、种子、组培材料、植株或兼有)、学名和别名、有无带病毒病、收集种质的原始用途(接穗品种、砧木、鲜食、加工、观赏、野生种类等)等及其代码。

2.种质资源保存情况资料及其代码

包括种质类别、名称、来源、收集保存日期、数量、方式、地点、种质的父本和母本系谱、专利或品种权利等及其代码。

3.特性记载和初步评价及其语言(代码)

包括特性记载和初评国家、单位、负责人,砧木名称(若为嫁接树),树体状况(死亡、衰老、成年非健壮树、未结果树、成年健壮树、健壮低产树、健壮丰产树等),植株情况(繁殖方法、染色体数量),花和果(采收成熟期、最长贮藏期、心室数、萼片宿存情况等)及其代码。

4.鉴定、评价、研究及其语言(代码)

包括对种质资源进行鉴定、评价研究的国家、单位、负责人及其下列(表2-4-2)项目及代码。

表2-4-2 果树种质资源鉴定评价项目记载表(续)-1

对种质资源性状的描述,一般对于可度量的项目,直接用测量数表示,对于不可度量的项目,则按9级评定分法表示。

10. 果树种质资源考察的内容和方法是怎么样的

(一)考察前的准备

1.资源考察的组织工作果树种质资源的考察应在统一组织下,以联合考察组或各参加单位分工合作的方式进行。考察前应统一考察的目的、考察的内容和考察方法。考察单位一般应是科研教学单位及农业部门的技术人员和熟悉情况的群众,必要时除果树专业人员外,还应有植物、土壤、气象方面的专业人员参加。

2.考察的安全准备工作

考察时除带必须的衣、食、住、行等用品和考察工具外,在考察人烟稀少、野兽出没的地区时,一定要有当地的向导,还要携带一些必要的防身武器如枪支等,在考察气候变化无常的高山、峡谷时,还要带些防雨、防寒和防洪等设备。

3.自然条件和社会经济情况的考察

在实地考察前,要由当地有关行政部门介绍,通过抄录统计部门的资料,查阅地方志等对当地的农业生产概况、人口组成、自然条件、植被、社会经济情况有所了解,最好有当地的地形图、林相图、植被图、草场图、航空片、卫星片等图象和有关的文字资料。也可通过访问,了解更多的情况。

(二)环境与生态条件的考察

果树的生长和发育离不开外界的环境条件,任何一种果树的分布和生态特性,都是适应并同化了外界条件而形成的。所以,进行种质资源考察时,首先要对果树所在地的环境条件进行考察,以了解果树的分布规律和生物学特性,为适地适栽、品种的区域化和引种提供资料。考察内容如下。

1.地形考察

资源考察所在地的地形变化对植被、土壤和气象等因素有很大影响,也影响果树的垂直分布带和小气候,所以要了解地形结构特点,以确定果树的生长特性和适应范围。地形考察包括地形类型(山地、平地、沼泽地、丘陵地、冲击地)、环境范围(自然界及行政区界)、山系(山系名称、海拔高度、走向、支脉及结构特点、耕地及果树所处最高和最低海拔高度。山顶、山坡构造,土层、岩石分布等)、水系(河流名称,支流、位置、流域面积,河谷类型、比降、冲击扇情况等)和平川(类型、地势、地面平整情况和范围)等。

2.土壤考察

土壤是果树生长的基地,因此,土壤的性质、理化特性将直接影响果树的生长发育和自然分布。土壤考察主要包括土壤形态特征(土壤类型、成土母岩、土层厚度,土壤颜色、土壤质地、土壤结构、土壤中新生体和侵入体、土壤水位等)和土壤理化特性(土壤酸碱度、土壤紧密度和空隙度、土壤有效成分、土壤含水量等)等。

3.气象资料考察

气象材料的考察主要从当地气象部门收集,除考察一般气象要素外,还应特别注意灾害性天气,这方面还可以访问当地群众。气象资料考察主要包括气温(年平均温度,1月和7月份平均气温,绝对最高和最低温度,有效积温)、地温(0、20cm、40cm深度的月平均地温,土壤开始结冻和解冻日期,冻土天数,土壤冻结深度)、相对湿度(年平均湿度,全年相对湿度≤30%、≤50%和≤80%的天数)、日照(各月日照时数,年平均时数,最大值)、蒸发量(最大蒸发量,出现的日期,年平均蒸发量)、降水量(年平均降水量,最大和最小年降水量,降雪天数,积雪天数和期限,降水集中月份,最长连续降水天数,最长连续干旱天数)、风(冬季和夏季最多风向,最大风速发生时间)及灾害天气(暴风日数、每次持续时间、强度。冰雹发生月份、年均发生次数、危害程度。早、晚霜出现日期、最低温度、持续时间、无霜期天数。冷、冻害最低温度、持续时间及危害程度。大风种类、风力风向、常发生时间和危害程度)。

(三)植被考察

自然形成的植物群落,具有一定的结构、一定的种类和显着的指示特征。这些特征常能反应所在环境的外界条件。对果树栽培环境的考察,还应包括对果树分布区植被群落的特征以及具有指示特征的植物分布情况的考察。考察植被时,木本植物群落应记载优势种类、高度、直径、密度、所占比例等。草本植物群落应记载优势科属的覆盖度、根系及生长情况等。

(四)果树概况考察

对落叶果树种质资源考察前,应对考察地区的果树生产情况进行访问、考察,可作为深入考察的基础。具体考察项目有:

1.果树概况

包括果树栽培历史、树种或品种的来源,果树栽培株数、面积,果树分布地区和分布特点,现有品种及其比例。

2.栽培技术

包括繁殖方法、砧木种类,栽培时期、栽植方式、品种配置,施肥方法、种类和数量,灌水时期、数量和方法,间作情况及对果树的影响,修剪方法和时间,水土保持措施和病虫害防治等。

3.果品的贮藏、运输、销售和加工情况

包括采收期,贮藏方法,销售地区及销售量的近年情况,收购数量和价格,商业部门对果品购销的具体措施和政策,各个种类和品种的加工方法和加工成品的销售情况等。

4.当地果树生产中存在的主要问题

大小年及克服办法,肥水来源及解决办法,品种优劣、改良和区域化问题,影响果树产量和品质的限制性因子等。

(五)果树种类和品种考察

这是果树种质资源考察最关键的一环,主要记载种类和品种的形态特征和生物学物性,经济器官的利用价值和某些潜在的可利用价值等,记载内容有:

1.整体概况

包括种类、品种名称、别名、生长地点、编号,生长条件、海拔高度、地势、坡向、坡度、土壤类型、土壤厚度、植被、间作物、栽植形式,品种来源、栽植年限、比重、分布、当地最大树龄。

2.植株情况

包括树龄、生物学年龄时期、繁殖方法、砧木、种类,枝、叶、花、果实、种子形态特征,树势、树形、树高、枝展、干周、主枝数目。

3.生物学特性

包括生长习性、结果习性、主要物候期、适应性与抗逆性。

4.经济性状和利用价值

包括产量、品质、用途、贮运性及潜在的利用价值。

5.品种和种类的评价

包括优缺点和发展前途。

(六)果树种质资源考察记载项目表

落叶果树种类繁多,在进行种质资源考察时应有统一的表格,统一记载项目,以便进行资料的整理和总结分析。下面引用《果树研究法》一书中列出的几种有代表性落叶果树的考察结果,并加以修改(表2-3-1),供资源考察时参考,具体考察时可根据树种(野生或栽培)进行适当的项目增减。

表2-3-1 落叶果树资源品种调查项目(续)-1

表2-3-1 落叶果树资源品种调查项目(续)-2