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第一章園林植物種質(zhì)資源 一 種質(zhì)資源的概念及意義二 我國園林植物種質(zhì)資源概況三 種質(zhì)資源的分類及調(diào)查四 種質(zhì)資源的搜集與保存五 種質(zhì)資源的研究與利用 一 種質(zhì)資源的概念及意義 概念種質(zhì)資源 germpalsmresources 或稱基因資源 generesources 遺傳資源 geneticresources 包含一定的遺傳物質(zhì) 表現(xiàn)一定的優(yōu)良性狀 并能將其遺傳性狀傳遞給后代的園林植物資源的總和 亦即對(duì)園林植物品種改良和栽培擁有一定利用價(jià)值的遺傳物質(zhì)總和 種質(zhì)資源的范圍全球植物資源地區(qū)植物資源群落內(nèi)植物資源物種資源 居群 品種群?jiǎn)沃?器官 組織 單個(gè)細(xì)胞 一個(gè)基因片斷 3 種質(zhì)資源研究的單位群體個(gè)體性狀細(xì)胞基因 從來源上看 種質(zhì)資源包括如下內(nèi)容 自然資源中的植物材料 人工創(chuàng)造的植物材料 栽培品種 育種的中間材料 育種工作的基礎(chǔ)材料 意義及作用育種工作的物質(zhì)基礎(chǔ) 不斷發(fā)展新觀賞植物的主要來源 科學(xué)研究的基礎(chǔ) 我國地跨熱帶 亞熱帶 溫帶等氣候帶 幅員遼闊 是世界上植物種類最豐富的國家 其中很多植物具有觀賞價(jià)值 二 我國園林植物種質(zhì)資源概況及特點(diǎn) 中國植被最集中的地區(qū)西南山區(qū) 四川 云南 廣西中南山區(qū) 湖北山區(qū)東北地區(qū) 大小興安嶺及長(zhǎng)白山區(qū) 中國地理氣候條件概況中國種質(zhì)資源概況中國種質(zhì)資源現(xiàn)狀形成的原因 我國花卉種質(zhì)資源概況 1 我國地理氣候條件概況地形溫度水分 中國地形概況 中國氣候概況 中國氣候類型及植物區(qū)劃 中國八大植被區(qū)域大興安嶺北部寒溫帶落葉針葉林區(qū)域東北 華北溫帶落葉闊葉林區(qū)域華中 西南常綠闊葉林區(qū)域華南 西南熱帶雨林 季雨林區(qū)域內(nèi)蒙 東北溫帶草原區(qū)域西北溫帶荒漠區(qū)域青藏高原高寒草甸 草原區(qū)域高寒荒漠區(qū)域 我國園林植物種質(zhì)資源特點(diǎn)物種豐富分布集中豐富多彩特點(diǎn)突出 中國被稱為世界 園林之母 擁有豐富的種質(zhì)資源 在觀賞植物種及品種的擁有量上堪稱世界之最 我國園林植物占世界植物種數(shù)表 中文名 絲穗金粟蘭學(xué)名 Chloranthusfortunei A Gray Solms Laub 英文名 SilkspikeChloranthus科名 金粟蘭科Chloranthaceae 多年生草本 高10 40厘米 莖圓柱形 無毛 葉對(duì)生 常4 很少6片 卵狀橢圓形或倒卵狀橢圓形 長(zhǎng)2 12厘米 寬1 8 7厘米 頂端急尖 基部楔形 邊緣有細(xì)圓鋸齒 齒尖有1腺體 穗狀花序單生 長(zhǎng)3 8厘米 花密聚 苞片2 4裂 雄蕊3 基部合生 頂端延伸成絲狀 白色 長(zhǎng)1 2厘米 中間的一個(gè)雄蕊花藥2室 側(cè)生的雄蕊花藥1室 子房卵形 核果幼時(shí)淡綠色 倒卵形 花期4 5月 產(chǎn)蘇南各地 生陰濕草叢中或林下 華東各省均有分布 全草入藥 有抗菌散淤和活血等功能 學(xué)名 Chimonanthuspraecox L Link英文名 Wintersweet科名 蠟梅科Calycanthaceae落葉灌木 高達(dá)3米 枝 莖成方形 棕紅色 有橢圓形突出皮孔 葉橢圓狀卵形至卵狀披針形 長(zhǎng)7 15厘米 頂端漸尖 基部圓形或闊楔形 表面深綠 背面淡綠 花芳香 直徑約2 5厘米 外部花被片卵狀橢圓形 黃色 內(nèi)部的漸短 有紫色條紋 花托橢圓形 長(zhǎng)約4厘米 口部收縮 有附屬物 花期11月至翌年3月 庭園多栽培 原產(chǎn)我國中部 在鄂西及秦嶺地區(qū)常見野生 現(xiàn)各地栽培 為早春觀賞樹種 花可提取芳香油 花蕾供藥用 浸泡生油中 制成花蕾油 可敷治燙傷 花又能解暑生津 蠟梅含有揮發(fā)油 為1 8 按葉素 龍腦 芳樟醇等 臘梅堿 異蠟梅堿 胡蘿卜烴 黃色素 學(xué)名 CamelliajaponicaLinn 英文名 JapanCamellia科名 山茶科Theaceae 山茶花 我國常綠闊葉植物種質(zhì)資源的地理分布狀況 豐富多彩的中國觀賞植物 花期花型 花色生物學(xué)特性生態(tài)習(xí)性 花團(tuán)錦簇的山茶花 多姿多彩的菊花 中國菊花之美古典的菊花美廣泛的生態(tài)適應(yīng)性豐富的變異類型多樣的用途 中國特有植物 銀杏 水杉銀杉 珙桐 中國特有種子植物圖譜數(shù)據(jù)庫共收錄我國種子植物特有72科 243屬 529種 圖譜529幅 花卉育種的寶貴材料 大花黃牡丹 紫斑牡丹 金花茶 毛華菊 我國豐富的種質(zhì)資源形成原因地形復(fù)雜氣候多樣歷史文化悠久 歷史文化悠久 中華傳統(tǒng)十大名花梅花 牡丹 菊花 月季 杜鵑花 蘭花 山茶 荷花 桂花 水仙花 品種特色突出品種群豐富應(yīng)用形式豐富 我國種質(zhì)資源現(xiàn)狀面臨的危機(jī)應(yīng)有的工作 面臨的危機(jī) 布局不合理 瀕危物種尚待搶救 家底不清 品種混雜 良種失傳 品種退化 花卉資源大國沒有成為花卉產(chǎn)業(yè)大國 應(yīng)有的工作 種質(zhì)資源的考察種質(zhì)資源圃的建立種質(zhì)資源的收集和保存種質(zhì)資源信息庫的建立種質(zhì)資源的研究種質(zhì)資源的創(chuàng)新與新品種培育 三 種質(zhì)資源的分類及調(diào)查 一 按栽培學(xué)分類 種 種又稱物種 是植物分類學(xué)上的基本單位 它具有一定的形態(tài)特征與地理分布 常以種群形式存在 一般不同種群在生殖上是隔離的 但是園林植物中 有些種間常能雜交 如楊屬 栗屬 茶屬等可種間雜交育成新品種 變種 同種植物在某些主要形態(tài)上存在著差異的類群 如桃 蟠桃 碧桃 油桃 壽星桃等變種 類型 種和變種以下的分類單位 通常是指在形態(tài) 生理和生態(tài)上有一定差異的群體 如杜仲有光皮類型和粗皮類型 核桃有早實(shí)類型和晚實(shí)類型 油茶有紅花類型 白花類型和黃花類型等 品系 在遺傳學(xué)上 一般是指通過自交或多代近交 所獲得的遺傳性狀比較穩(wěn)定一致的群體 在育種學(xué)上 指遺傳性狀比較一致而起源于共同祖先的群體 在栽培實(shí)踐中 往往將某個(gè)表現(xiàn)較好的后代群體稱之為品系 家系 某株母樹經(jīng)自由授粉或人工控制授粉所產(chǎn)生的子代統(tǒng)稱家系 前者叫半同胞家系 后者叫全同胞家系 無性系 由同一植株上采集枝 芽 根段等材料 利用無性繁殖方式所獲得的一群個(gè)體稱無性系 品種 品種是經(jīng)過人工選育的 具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值 能適應(yīng)一定的自然及栽培條件 遺傳性狀穩(wěn)定一致 在產(chǎn)量和質(zhì)量上符合人類要求的栽培植物群體 品種是育種的成果 品種可以由優(yōu)良類型 優(yōu)良品系 優(yōu)良家系 優(yōu)良無性系上升而來 現(xiàn)代意義上的品種實(shí)際上就是優(yōu)良家系或優(yōu)良無性系 對(duì)于大多數(shù)能夠無性繁殖的園林植物來說 品種就是優(yōu)良無性系 二 按來源分類 野生種質(zhì)資源人工種質(zhì)資源本地種質(zhì)資源外地種質(zhì)資源 1 本地種質(zhì)資源 本地種質(zhì)資源是指在當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和栽培條件下 經(jīng)過長(zhǎng)期選擇和培育形成的園林植物品種和類型 它的主要特點(diǎn)是 1 對(duì)當(dāng)?shù)貤l件具有高度適應(yīng)性 抗逆性強(qiáng) 并且在產(chǎn)品品質(zhì)等經(jīng)濟(jì)性狀方面也基本符合要求 可直接用于生產(chǎn) 2 有些是在長(zhǎng)期變化著的條件影響下形成的一個(gè)復(fù)雜群體 其中有多種多樣的變異類型 只要采用簡(jiǎn)單的品種整理和株選工作就能迅速有效地從中選出優(yōu)良類型 3 經(jīng)長(zhǎng)期栽培已適應(yīng)當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn) 如果還有缺點(diǎn) 經(jīng)過改良就能成為更好的新品種 因此 本地資源是育種的重要種質(zhì)資源 2 外地種質(zhì)資源 是指從國外其他地區(qū)引入的品種或類型 3 野生種質(zhì)資源 是指自然野生的 未經(jīng)人們?cè)耘嗟囊吧参?4 人工創(chuàng)造的種質(zhì)資源 是指人工應(yīng)用雜交 誘變等方法所獲得的種質(zhì)資源 園林植物資源調(diào)查的主要內(nèi)容 地區(qū)情況調(diào)查 地區(qū)情況調(diào)查包括社會(huì)經(jīng)濟(jì)和自然條件兩方面 后者包括地形 氣候 土壤 植被等 園林植物概況調(diào)查 園林植物概況調(diào)查包括栽培歷史和分布 種類和品種 繁殖方法和栽培管理特點(diǎn) 產(chǎn)品的產(chǎn)供銷和利用情況 以及在生產(chǎn)中存在的問題和對(duì)品種提出的要求 園林植物種類品種代表植株的調(diào)查 1 一般概況 來源 栽培歷史 分布特點(diǎn) 栽培比重 生產(chǎn)反應(yīng) 2 生物學(xué)特性 生長(zhǎng)習(xí)性 開花結(jié)果習(xí)性 物候期 抗病性 抗旱性 抗寒性等 3 形態(tài)特征 株型 枝條 葉 花 果實(shí) 種子等 4 經(jīng)濟(jì)性狀 產(chǎn)量 品質(zhì) 用途 貯運(yùn)性 效益值 圖表標(biāo)本資源的采集和制作 除按各種表格進(jìn)行記載外 對(duì)葉 枝 花 果等要制作浸漬或臘葉標(biāo)本 根據(jù)需要對(duì)葉 花 果實(shí)和其他器官進(jìn)行繪圖和照相 以及進(jìn)行芳香成分和優(yōu)良品質(zhì)的分析鑒定 資源調(diào)查資料的整理與總結(jié) 根據(jù)調(diào)查記錄 應(yīng)該做好最后的資料整理和總結(jié)分析工作 如發(fā)現(xiàn)有遺漏應(yīng)予補(bǔ)充 有些需要深入調(diào)查的也可以及時(shí)充實(shí) 總結(jié)內(nèi)容主要包括 1 資源概況調(diào)查 包括調(diào)查地區(qū)的范圍 社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況 自然條件 栽培歷史 品種種類 分布特點(diǎn) 栽培技術(shù) 貯藏加工 市場(chǎng)前景 自然災(zāi)害 存在問題 解決途徑 資源利用和發(fā)展建議 2 品種類型調(diào)查 包括記載表及說明材料 同時(shí)要附上照片和圖片 3 繪制園林植物種類品種分布圖及分類檢索表 金魚種質(zhì)資源調(diào)查 金魚草是玄參科 金魚草屬 又名龍頭花 龍口花 洋彩雀等 為多年生草本 常做一二年生栽培 金魚草株高有30 90CM 不等 總狀花序頂生 花冠筒狀唇形 花色豐富 除藍(lán)色外 其他各色均有 耐寒力較強(qiáng) 可從早春到晚秋都在庭園中栽植 是優(yōu)良的花壇及花境材料 高 中型品種宜做花境背景 花壇中心或切花 中矮型品種宜布置各式花壇或花境條植 矮型品種尤適于巖石園及大型花邊緣種植 家庭盆栽或冬季促成栽培 以豐富室內(nèi)景色 此外 還可全草入藥 有清熱 涼血 消腫功能 因觀賞價(jià)值高 金魚草已成為較重要的工廠化育苗植物之一 在國際花卉市場(chǎng)占有重要地位 由于雜種F1金魚草具有極大的活力和均勻一致性 目前 幾乎完全取代了其他的栽培品種 盡管仍然有人要求把顏色分開出售 特別是對(duì)高大或中等大小的品種 但多數(shù)仍以雜合體出售 金魚草屬共約50種 主要分布于北半球 本屬染色體基數(shù) x 8 原種沒有多倍體 目前世界上廣為栽培的園藝品種主要來源于這一種 金魚草染色體數(shù)目2n為16 二倍體 原產(chǎn)地中海沿岸 是一種高大的多年生植物 有紫色和黃色花 其耐寒力較強(qiáng) 可從早春到晚秋都在庭園中栽培 金魚草栽培品種很多 顏色豐富 近年來培育出的優(yōu)良品種多為多倍體 四倍體 三倍體等 和雜種F 1代 不僅花大而密 色彩艷麗且莖稈粗壯高大 是作為切花的極好材料 金魚草的品種一般是按植株高度 花型 花色和開花期等來進(jìn)行分類的 1 按高度分類 高型 株高水平50CM以上 多為四倍體 主要用于切花 中型 株高30 50CM 主要用于花壇 矮型 株高10 30CM 主要用于花壇或邊緣栽植及盆栽 2 按花型分類 依花朵大小可分為小花型及大花型 依花瓣又可分為單瓣型及重瓣型 重瓣型是四倍體 3 按花色分類 可分為紅色系 桃花系 緋橙色系 黃色系及白色系等 4 按花期分類 春花類 春季開花 對(duì)日照長(zhǎng)短反應(yīng)敏感 在長(zhǎng)光照下可促進(jìn)開花 夏花類 一般露地栽培的多屬本類 大都是長(zhǎng)日照植物 促成類 對(duì)日照時(shí)間的長(zhǎng)短反應(yīng)遲鈍 故常做促成栽培用 可在冬季的短日照季節(jié)內(nèi)開花 四 種質(zhì)資源的搜集與保存 搜集的方法 1 直接考察收集 收集種質(zhì)資源常用的方法是有計(jì)劃地組織國內(nèi)外的考察收集 除到栽培植物起源中心和各種近緣野生種眾多的地區(qū)去考察收集外 還要到國內(nèi)不同生態(tài)地區(qū)去考察收集 由于我國的種質(zhì)資源十分豐富 因此目前和今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi) 主要著重于搜集本國的種質(zhì)資源 2 交換或購買 我們應(yīng)該注意發(fā)展對(duì)外的種質(zhì)交換甚至購買 加強(qiáng)國外引種 3 征集 種質(zhì)資源的收集除是征集 征集大多是通過通訊 訪問或交換進(jìn)行 收集的樣本 應(yīng)能充分代表收集地的遺傳變異性 并要求有一定的群體 如自交草本植物至少要從50株上采取100粒種子 異交的草本植物 異交的草本植物至少要從200 300株上各采取幾粒種子 收集的樣本應(yīng)包括植株 種子和無性繁殖器官 種質(zhì)資源收集的實(shí)物一般是種子 苗木 枝條 花粉 有時(shí)也有組織和細(xì)胞等 采集樣本時(shí) 必須詳細(xì)記錄品種或類型名稱 產(chǎn)地的自然 耕作 栽培條件 樣本的來源 如荒野 農(nóng)田 庭院 集市等 主要形態(tài)特征 生物學(xué)特性和經(jīng)濟(jì)性狀 群眾反映及采集的地點(diǎn) 時(shí)間等 種質(zhì)資源保存方式就地保存異地保存保存材料種子保存資源圃種質(zhì)保存離體保存基因文庫保存 五 種質(zhì)資源的研究與利用 一 種質(zhì)資源的研究分類學(xué)性狀的研究生物學(xué)特性的研究觀賞特性的研究經(jīng)濟(jì)性狀方面的研究抗逆性及適應(yīng)性的研究 1 分類學(xué)性狀的研究 通過對(duì)收集到的種質(zhì)資源各種材料的主要器官形狀 大小 數(shù)量 色澤等外部特征比較分析 可判斷各種材料之間的親緣關(guān)系及其在分類學(xué)中的地位 通過對(duì)分類學(xué)性狀的研究 可為以后的有性雜交 倍性育種等工作奠定基礎(chǔ) 2 生物學(xué)特性的研究 通過對(duì)生物學(xué)特性的研究 可了解種質(zhì)材料的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律 生育周期及其對(duì)溫 光 水 礦物質(zhì)營養(yǎng)的要求等 從而為今后引種栽培 雜交技術(shù)等育種工作打好基礎(chǔ) 3 經(jīng)濟(jì)性狀的研究 許多花卉植物不僅具有很好的觀賞性 而且還可帶來一定的經(jīng)濟(jì)收益 如玫瑰可提煉香精 金蓮花可用于美容保健等 對(duì)種質(zhì)資源的經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行研究 可進(jìn)一步發(fā)揮它們的作用 4 觀賞特性的研究 針對(duì)不同花卉植物種質(zhì)資源的觀賞特性 要有重點(diǎn)地記載其屬于觀花類 觀果類還是觀葉類等 特別要注意可能在觀賞性方面有突破性作用的好材料 以便對(duì)其進(jìn)行性狀遺傳學(xué) 生理生化學(xué)等方面的深入研究 5 抗性特點(diǎn)的研究 對(duì)收集的種質(zhì)材料 還需進(jìn)行抗寒性 抗旱性 耐熱性 耐濕性 耐鹽堿 抗病蟲害等方面的研究 從而通過抗性育種 培養(yǎng)出更多更好的園林花卉品種 6 適應(yīng)能力的研究 植物材料對(duì)不同環(huán)境條件和栽培方法的適應(yīng)能力有大有小 通過適應(yīng)能力的研究 可為今后的引種馴化 新品種選育 推廣等工作打好基礎(chǔ) 二 種質(zhì)資源合理利用 保護(hù)性開發(fā)永續(xù)利用 鑒定出具有優(yōu)良性狀的種質(zhì)材料可作為親本 通過雜交 人工誘變及其他手段創(chuàng)造新的種質(zhì)資源為育種提供半成品 并從其后代中選育出優(yōu)良變異個(gè)體培育成新品種 也可利用種質(zhì)資源 直接從中選育出優(yōu)良個(gè)體培育成品種 目前 許多育種家通過遠(yuǎn)緣雜交 將野生近緣植物的基因?qū)胫参锲贩N 使其獲得新的優(yōu)良性狀 雖然有的不能直接利用與生產(chǎn) 但可能成為有價(jià)值的育種材料 栽培植物起源中心遺傳類型極為多樣而且分布比較集中 具有地區(qū)特有性狀 并且出現(xiàn)原始栽培種及近緣野生種的地區(qū) 往往是某一種栽培植物的起源中心