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園林植物育種學(xué)(園林專業(yè)用)園藝園林學(xué)院

緒論教學(xué)目的、要求:這一章的中心內(nèi)容是園林植物(園林植物、蔬菜和園林觀賞植物)育種學(xué)的基本任務(wù)及品種的概念及其特性;育種學(xué)與其他相關(guān)學(xué)科的關(guān)系。要求學(xué)生對園林植物育種學(xué)的性質(zhì)、范圍和基本任務(wù)的相關(guān)概況有一個基本認(rèn)識。課時安排:3學(xué)時授課方式:講授教學(xué)基本內(nèi)容:一.園林植物范圍園林植物包括蔬菜、園林植物和觀賞植物,有時也將茶葉、經(jīng)濟(jì)植物和芳香植物等列入其中。二.變異、遺傳和選擇達(dá)爾文義認(rèn)為所有生物,包括野生植物和植物的進(jìn)化決定于三個基本因素:變異、遺傳和選擇;遺傳、變異是進(jìn)化的內(nèi)因和基礎(chǔ),選擇決定進(jìn)化的發(fā)展方向;自然進(jìn)化是自然變異和自然選擇的進(jìn)化,自然選擇的進(jìn)化。三.品種概念及其特性1.品種(cultivar,簡作cv.)是經(jīng)人類培育選擇創(chuàng)造的、經(jīng)濟(jì)性狀及農(nóng)業(yè)物學(xué)特性符合生產(chǎn)的消費要求,在一定的栽培條件下,依據(jù)形態(tài)學(xué)、細(xì)胞學(xué)、化學(xué)等特異性可以和其他群體相區(qū)別,個體間的主要性狀相對相似,以適當(dāng)?shù)姆敝持魇剑ㄓ行曰驘o性)能保持其重要特性的一個栽培植物群體。2.品種:都具有特異性、一致性、穩(wěn)定性、地區(qū)性和時間性等特性。品種特異性:品種特異性是指作為一個品種,至少有一個以上明顯不同于其他品種的可辯認(rèn)的標(biāo)志性狀。品種一致性:品種一致性是指采用適于該類品種的繁殖方式的情況下,除可以預(yù)見的變異外,經(jīng)過繁殖,其相關(guān)的特征或者特性一致。品種穩(wěn)定性:品種穩(wěn)定性是指申請品種權(quán)的植物新品種經(jīng)過反復(fù)繁殖后或者在特定繁殖周期結(jié)束時,其相關(guān)的特征或者特性保持相對不變。品種地區(qū)性:品種的地區(qū)性是指品種的生物學(xué)特性適應(yīng)于一定地區(qū)生態(tài)環(huán)境和農(nóng)業(yè)技術(shù)的要求。品種也有一定的時間性。一定時期內(nèi)在產(chǎn)量、品質(zhì)和適應(yīng)性等主要經(jīng)濟(jì)性狀上符合生產(chǎn)和消費市場的需要。3.園林植物良種的作用園林植物良種是指在適應(yīng)的地區(qū),采用優(yōu)良的栽培技術(shù),能夠生產(chǎn)出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì),并能適時供應(yīng)產(chǎn)品的品種。它在下列方面有著重要作用:A.提高單位面積產(chǎn)量B.改進(jìn)產(chǎn)品品質(zhì)C.提高抗病蟲害能力,減少農(nóng)藥污染D.增強(qiáng)適應(yīng)性和抗逆性,節(jié)約能源F.延長產(chǎn)品的供應(yīng)和利用時期G.適應(yīng)集約化管理、節(jié)約勞力四.園林植物育種學(xué)的任務(wù)園林植物育種學(xué)是研究選育與繁殖園林植物優(yōu)良品種的原理和方法的科學(xué)。園林植物育種學(xué)從園林植物、蔬菜及園林觀賞植物等園林植物的育種特性的角度闡述園林植物、蔬菜及園林觀賞植物的引種、選種、雜交育種和雜種優(yōu)勢的利用、生物技術(shù)育種的原理與方法、誘變育種的理論與應(yīng)用、良種繁育技術(shù)的理論與應(yīng)用.現(xiàn)代園林植物育種已不僅限于單純利用自然界現(xiàn)有變異選育優(yōu)良品種,而且還將根據(jù)需要,利用品種間雜交、遠(yuǎn)緣雜交、優(yōu)勢雜交、人工誘變、離體組織培養(yǎng)和DNA分子改造等途徑來創(chuàng)造新的變異類型,按照一定的目標(biāo)進(jìn)行選擇,應(yīng)用比較快速、準(zhǔn)確的鑒定方式法來提高選擇的效果,結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù),盡可能地縮短育種周期,通過田間比較試驗,評選出優(yōu)良新品種。園林植物育種學(xué)的主要任務(wù):根據(jù)不同地區(qū)原有品種基礎(chǔ)和主、客觀情況,科學(xué)地制定先進(jìn)而切實可行的育種目標(biāo);在征集、評價和利變異規(guī)律及變異用種質(zhì)資源,研究和掌握性狀遺傳變異規(guī)律及變異多樣性的基礎(chǔ)上,采用適當(dāng)?shù)挠N途徑和方法,選育適合于市場需要的優(yōu)良品種,乃至新的園林植物;在良種繁育和推廣過程中,注意防止品種混雜、退化,保持優(yōu)良種性,提供數(shù)量足夠、質(zhì)量可靠、成本較低的繁殖材料,促進(jìn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效園林業(yè)的發(fā)展。園林植物育種學(xué)的主要內(nèi)容:育種目標(biāo)的制定及產(chǎn)現(xiàn)目標(biāo)的相應(yīng)策略,種質(zhì)資源的搜集、保存、評價、利用和創(chuàng)新,目標(biāo)性狀的遺傳、鑒定、標(biāo)記及選育的方法,選擇的理論和方法,人工創(chuàng)造變異的途徑、方法和技術(shù),雜種優(yōu)勢的利用途徑和方法,育種不同階段的試驗技術(shù),新品種審定、推廣和繁育等。育種學(xué)與其他相關(guān)學(xué)科的關(guān)系;A.育種學(xué)相關(guān)學(xué)科:遺傳學(xué)、植物學(xué)、植物分類學(xué)、生物統(tǒng)計學(xué)、分子生物學(xué)B.育種學(xué)與栽培學(xué)的關(guān)系:農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的主要標(biāo)志是生產(chǎn)良種化和良種區(qū)域化。生產(chǎn)上只有應(yīng)用優(yōu)良品種,先進(jìn)的栽培技術(shù)才能體現(xiàn)出其先進(jìn)性;同樣優(yōu)良品種只有應(yīng)用先進(jìn)的栽培技術(shù)才能充分體現(xiàn)出其優(yōu)良特性。五.園林植物育種的發(fā)展1.發(fā)展歷史:園林植物育種有著悠久的歷史。19世紀(jì)才有專門的育種機(jī)構(gòu),20世紀(jì)育種理論、方法進(jìn)步很快,新品種選育成果巨大?,F(xiàn)代園林生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志:生產(chǎn)良種化、良種區(qū)域化中國園林植物育種有著悠久的歷史,對世界園林生產(chǎn)有較大貢獻(xiàn)。2.發(fā)展趨勢種質(zhì)資源日益重視現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響(基因工程、基因組學(xué)研究、計算機(jī)專家系統(tǒng)應(yīng)用)品種權(quán)保護(hù)進(jìn)一步加強(qiáng)新品種推廣應(yīng)用體系進(jìn)一步完善3.存在問題:種類繁多、繁殖方式多樣,育種技術(shù)應(yīng)用復(fù)雜育種目標(biāo)廣泛,育種評價標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一園林植物的生殖給育種技術(shù)應(yīng)用帶來難題(不開花或花而不實)4.育種中應(yīng)處理的幾個問題優(yōu)質(zhì)與豐產(chǎn)問題優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)與高抗問題優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)與周年供應(yīng)問題(成熟期的調(diào)節(jié))綠化布景與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合問題觀賞與食用相結(jié)合問題參考書目:4園林植物遺傳育種學(xué)程金水主編中國林業(yè)出版社2001年版5植物育種學(xué)胡延吉主編高等教育出版社2003年版6園林植物種質(zhì)資源學(xué)曹家樹等編中國農(nóng)業(yè)出版社2005年版作業(yè)和思考題:何謂品種。良種在生產(chǎn)中有何作用?植物品種有何特性?園林植物育種學(xué)的任務(wù)包括那些方面?第一章園林植物育種目標(biāo)教學(xué)目的、要求:這一章的中心內(nèi)容是現(xiàn)代園林植物育種學(xué)的主要目標(biāo)及其特點和制定育種目標(biāo)的主要原則。要求學(xué)生掌握基本概念理論的基礎(chǔ)上結(jié)合實際,靈活運用育種途經(jīng),提出主要園林植物的具體育種目標(biāo)。課時安排:講授2學(xué)時授課方式:講授教學(xué)基本內(nèi)容:第一章園林植物育種目標(biāo)育種目標(biāo)(breedingobjective)就是對所要育成品種的要求,也就是所要育成的新品種在一定自然、生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)條件下的地區(qū)栽培時,應(yīng)具備的一系列優(yōu)良性狀的指標(biāo)。一.園林植物育種的主要目標(biāo)1.高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是優(yōu)良品種的基本特征,所以是園林植物育種的基本目標(biāo)。2.品質(zhì)優(yōu)良品質(zhì)是產(chǎn)品能滿足一定需要特征特性的總和。它直接影響消費者對園林產(chǎn)品的喜好和需求,是園林植物育種的重要目標(biāo)。3.適應(yīng)性強(qiáng)園林植物分布廣,栽培環(huán)境多樣,許多種類為周年生產(chǎn),因而園林植物品種的適應(yīng)性比其他作的有更多的要求。4.抗病蟲和除草劑病、蟲、草害是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大敵,對其產(chǎn)量和品質(zhì)都有嚴(yán)重影響,為減輕使用化學(xué)藥劑引起的環(huán)境污染及殘毒危害,抗病蟲和抗除草劑育種已是不可缺少的重要目標(biāo)。5.不同成熟期絕大多數(shù)園林產(chǎn)品都是以鮮活產(chǎn)品供應(yīng)銷售的,不像糧食那樣易于貯運,除了不同區(qū)域和保護(hù)地生產(chǎn)外,生產(chǎn)上需要選育早、中、晚熟配套品種進(jìn)行生產(chǎn),才能在一定程度上滿足周年供應(yīng)市場的需要。二.園林植物育種目標(biāo)的特點1.育種目標(biāo)的多樣性2.預(yù)見品種的高效性3.供應(yīng)市場的季節(jié)性4.重視品種的兼用性三.園林植物育種的主要目標(biāo)性狀產(chǎn)量性狀:產(chǎn)量可分為生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。前者指一定時間內(nèi)、單位面積內(nèi)全部光合產(chǎn)物的總量,后者指其中作為商品利用部分的收獲量,兩者比值叫做經(jīng)濟(jì)系數(shù)(coefficientofeconomics),又稱收獲指數(shù)指數(shù)(harvestindex)。產(chǎn)量的高低和產(chǎn)量構(gòu)成因素有關(guān)。2.品質(zhì)性狀:園林產(chǎn)品質(zhì)按產(chǎn)品用途和利用方式大致可分為觀賞品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)、加工品質(zhì)等。觀賞品質(zhì)常包含植株或產(chǎn)品器官的大小、形狀、色澤等由視覺、觸覺所感受的外質(zhì)和風(fēng)味、香氣、肉質(zhì)等由味覺、嗅覺、口感等感知的內(nèi)質(zhì)。營養(yǎng)品質(zhì)常指人體需要的營養(yǎng)、保健成分含量的提高、有害成分含量的下降或消除,主要包括維生素、礦質(zhì)元素、有機(jī)酸、纖維素、蛋白質(zhì)和其他愛莫能助害成分的組成和含量。加工品質(zhì)是指產(chǎn)品適合于加工的有關(guān)特性,如番茄的茄紅素、果色的均勻度等,這一品質(zhì)對加工類型特別重要。3.對環(huán)境脅迫的適應(yīng)性環(huán)境脅迫大體上可分為溫度脅迫、水分脅迫、土壤礦物質(zhì)協(xié)迫、大氣污染脅迫等。4.對病蟲害和除草劑的抗耐性病、蟲、草害對園林植物的產(chǎn)量和品質(zhì)都有嚴(yán)重的影響??剐杂N中要求新品種對病蟲害有絕對的抗性常常是不切實際的,從經(jīng)濟(jì)學(xué)的生態(tài)學(xué)的觀點來看,植物或品種對病蟲害的抗性,一般只要求在病菌流行或害蟲發(fā)生時,能把病原菌的數(shù)量和蟲口密度壓低到經(jīng)濟(jì)允許的閾值以下,即要求品種對病蟲有相對的抗性,而不要求絕對的抗性5.不同成熟期:成熟期是園林植物產(chǎn)品適宜采收的時期,基早晚對許多園林植物都是重要的目標(biāo)性狀。四.制定育種目標(biāo)的主要原則1.滿足育成品種之后生產(chǎn)和市場的需要2.考慮育成品種應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益3.充分考慮目標(biāo)實現(xiàn)的可能性4.近期需要與長遠(yuǎn)利益兼顧5.處理好目標(biāo)性狀和非目標(biāo)性狀的關(guān)系五.園林植物育種途徑廣義的品種選育工作主要包括從現(xiàn)有種質(zhì)資源及其變異材料中的直接選擇利用,包括種質(zhì)資源調(diào)查(查)、引種(引)、選擇育種(選)、人工育種四條途徑。種質(zhì)資源調(diào)查是對現(xiàn)有種質(zhì)資源直接選擇利用的基本途徑,通過調(diào)查可能發(fā)掘長期蘊藏在局部地區(qū)而還未被重視和很好利用的品種類型。引種是從外地或國外引進(jìn)新品種或新植物,有的可直接用于生產(chǎn);有的需要經(jīng)過馴化以適應(yīng)新環(huán)境;有的可作其他育種途徑的種質(zhì)資源材料。如果引種得當(dāng),它對解決當(dāng)?shù)厣a(chǎn)上急需的品種時常能取得最好、最快的效果。選擇育種選種是利用現(xiàn)有園林植物群體中存在的變異性狀,通過選擇培育新品種。人工育種包括以下幾個方面A有性雜交育種(sexualcrossbreeding),是根據(jù)品種選育目標(biāo)選配親本,通過人工雜交的手段,把分散在不同親本上的優(yōu)良性狀組合到雜種之中,對其后代進(jìn)行培育選擇,比較鑒定,獲得遺傳性相對穩(wěn)定,有栽培和利用價值的定型新品種的一種重要育種途徑。;由于選用的親本的親緣關(guān)系遠(yuǎn)近不同,重組育種又可區(qū)分為近緣雜交育種和遠(yuǎn)緣雜交(widecross)育種。利用這種雜種一代優(yōu)熱血現(xiàn)象進(jìn)行新品種選育,就是雜種優(yōu)勢育種(hybridbreeding),又稱為雜種優(yōu)熱血利用育種。B誘變育種(mutationbreeding)是人為地利用物理和化學(xué)等因素誘發(fā)植物產(chǎn)生遺傳變異(基因突變、染色體畸變或染色體數(shù)倍性增加),通過對這些變異體的選擇和鑒定,直接或間接地培育成生產(chǎn)上有利用價值的新品種。C植物的離體培養(yǎng)(plantinVitroculture)即廣義的植物組織培養(yǎng)(planttissueculture),是現(xiàn)代生物技術(shù)(biotechnology)的一個重要組成部分。利用這一途徑可以增加園林植物的變異率,或直接創(chuàng)造新的類型,然后通過選擇獲得新品種或新的種質(zhì)資源。利用植物組織與器官進(jìn)行培養(yǎng),是許多植物種類實現(xiàn)大量快速繁殖、獲得無病毒株系、克服遠(yuǎn)緣雜交不親和以及雜種不育的有效方法。D分子育種:借助于分子生物學(xué)手段,進(jìn)行動、植物新品種的選育或種質(zhì)資源創(chuàng)造的過程,就是分子育種可分為植物基因工程(plantgeneticengineering)和分子標(biāo)記輔助育種。作業(yè)和思考題:育種目標(biāo)目標(biāo)性狀和非目標(biāo)性狀如何制定育種目標(biāo)?園林植物育種途徑主要包括哪些?園林植物育種的主要目標(biāo)包括哪些?種質(zhì)資源利用包括哪些途徑?第二章園林植物品種類型教學(xué)目的、要求:這一章的中心內(nèi)容是園林植物品種類型及其特點,不同繁殖方式園林植物的群體特點與育種的關(guān)系。要求學(xué)生掌握不同繁殖方式園林植物類型的群體特點與育種的關(guān)系上結(jié)合實際,靈活運用。課時安排:2學(xué)時授課方式:講授教學(xué)基本內(nèi)容:第二章園林植物品種類型第一節(jié):園林植物繁殖類型重點講授:園林植物各種繁殖方式及其特點園林植物的繁殖方式、品種類型與育種特點在長期進(jìn)化過程中,園林植物的繁殖方式包括有性繁殖、無性繁殖兩類方式。一.有性繁殖通過種子繁殖方式。有完整的世代交替。按授粉方式,有性繁殖分:自花授粉自然異交率在5%以內(nèi)。異花授粉天然異交率在50%以上。常異花授粉天然異交率達(dá)5%~50%。二.無性繁殖有分生繁殖、嫁接、扦插、壓條等。沒有完整的世代交替。一種近于有性繁殖由無融合生殖胚發(fā)育成植株的無性繁殖方式為無融合生殖。三.不同繁殖方式園林植物的群體特點與育種的關(guān)系自花授粉植物,長期自交,品種內(nèi)各個體基因型基本純合,遺傳性較穩(wěn)定,性狀較一致。異花授粉植物:群體內(nèi)不同基因型為雜合體,遺傳性比較復(fù)雜,個體間差異大。一代雜種常具有明顯的優(yōu)熱血,有利于一代雜種制種。育種途徑常采用一代雜種有種法。常異花授粉植物:群體內(nèi)雜合株率校高,變異較多??刹捎眠x擇育種、雜交育種、一代雜種優(yōu)勢育種等途徑。良種繁育時,應(yīng)防止生物學(xué)混雜。無性繁殖植物:群體基因型和表現(xiàn)型整齊一致,純合材料后代仍保持純合,雜合材料后代不產(chǎn)生分離。芽為育種是無性繁殖園林植物獲得新品種的重要途徑。無性繁殖園林植物在繁殖時無需隔離,但仍需進(jìn)行必要的選擇,淘汰機(jī)械混雜或自然變異植株以保持品種種性純正。第二節(jié):園林植物品種類型重點講授:園林植物各種繁殖下形成的品種類型、遺傳基礎(chǔ)及其育種特點.一.品種類型及其育種特點:1.自交系品種表現(xiàn)為群體遺傳組成基本同質(zhì),個體基本純合,選育這類品種主要通過選擇育種和有性雜交育種。在選擇方法上主要以單株選擇為主。也可通過花藥和花粉培養(yǎng)誘導(dǎo)單倍體,再對單倍體植株的染色體加倍,選擇后育成定型品種。2.群體品種群體遺傳組成異質(zhì),個體雜合,其品種群體可以表現(xiàn)差異,但必須有一個或多個性狀表現(xiàn)一致與其他品種相區(qū)分。主要采用混合選擇法選擇而育成的品種。3.雜交種品種表現(xiàn)為群體遺傳組成同質(zhì),個體雜合。選育雜交種品種首先選育自交系。而自交系的選育主要采用單株選擇法。4.無性系品種表現(xiàn)為群體遺傳組成同質(zhì),個體雜合。無性系品種選育主要利用在繁殖過程中發(fā)生變異。以及雜交后代所產(chǎn)生基因重組變異,進(jìn)行株系比較和選擇,經(jīng)兩三代比較及鑒定,即可選出新品種。作業(yè)和思考題:園林植物主要品種類型各類品種類型有何育種特點?園林植物繁殖方式與育種程序和方法由于的關(guān)系第三章園林植物種質(zhì)資源教學(xué)目的、要求:這一章的中心內(nèi)容是種質(zhì)資源的收集、保存、研究利用和園林植物品種類型及其育種特點。要求學(xué)生掌握基本概念理論的基礎(chǔ)上結(jié)合實際,充分認(rèn)識園林植物種質(zhì)資源在育種中的重要性,熟悉種質(zhì)資源的收集、保存、研究利用的基本方法。課時安排:講授6學(xué)時,實驗9學(xué)時授課方式:講授、實驗教學(xué)基本內(nèi)容:第三章園林植物種質(zhì)資源第一節(jié)種質(zhì)資源的意義和作用重點講授:種質(zhì)的概念;種質(zhì)資源的意義;世界各國對種質(zhì)資源的收集保存工作;我國及廣東省園林植物種質(zhì)資源的收集與保存工作。一.種質(zhì)資源的意義種質(zhì)(germplasm)決定生物遺傳性狀,并將遺傳信息從親代傳遞給子代的遺傳物質(zhì)。種質(zhì)庫又稱基因庫(genebank),是指以種為單位的群體內(nèi)的全部遺傳物質(zhì),它由許多個體的不同基因所組成。具有種質(zhì)并能繁殖的生物體統(tǒng)稱為種質(zhì)資源。種質(zhì)資源是地球生命的基礎(chǔ),也是人類賴以生存和發(fā)展的根本,經(jīng)為人類提供了食物、藥品、能源、工業(yè)原材料等,是人類擁有的最為寶貴的自然財富。Harlan(1970)認(rèn)為,“人類的命運將取決于人類理解和發(fā)掘植物種質(zhì)資源的能力”。種質(zhì)資源是利用和改良動物、植物、微生物的物質(zhì)基礎(chǔ),更是實施各個育種途徑的原材料。二.世界各國對種質(zhì)資源的收集保存工作和我國及廣東省園林植物種質(zhì)資源的收集與保存工作第二節(jié)種質(zhì)資源中心與我國的園林植物資源重點講授:起源中心的概念及其劃分、園林植物的起源與發(fā)展,起源于我國的園林植物資源。一.植物起源中心學(xué)說和園林植物起源瓦維洛夫于20世紀(jì)20~30年代對世界植物進(jìn)行廣泛考察、搜集和研究后,提出了植物起源中心學(xué)說。將世界植物確定為8個原生起源中心。前蘇聯(lián)的茹考夫斯基將世界作教授起源中心劃分為12個大基因中心。中國-日本中心、東南亞中心、澳大利亞中心、印度中心、中亞中心、西亞中心、地中海中心、非洲中心、歐洲-西伯利亞中心、南美中心、中美墨西哥中心、北美中心。二.中國的園林植物種質(zhì)資源。威爾遜(E.H.Wilson)通過他5次赴華實地采集的經(jīng)驗體會,曾著成《中國,園林之母》(China,MotherofGardens)一書。1.中國的園林植物種質(zhì)資源2.中國的園林植物種質(zhì)資源特點種類繁多分布集中利用價值高第三節(jié)種質(zhì)資源調(diào)查重點講授:園林植物種質(zhì)資源及其分類,品種資源的調(diào)查與復(fù)查。一.種質(zhì)資源的類別本地種質(zhì)資源:本地種質(zhì)資源包括在當(dāng)?shù)刈匀粭l件和耕作制度下,經(jīng)過長期培育選擇得到的地方品種和當(dāng)前推廣的改良品種。當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、栽培條件和消費習(xí)慣等有比較好的適應(yīng)性;是一個遺傳類型多樣的群體;有可能從中選擇出優(yōu)良類型。外地處質(zhì)資源:外地種質(zhì)資源是指引自外地區(qū)或國外的品種或材料。①具有不同生物學(xué)的經(jīng)濟(jì)遺傳性狀,是改良品種的寶貴種質(zhì)資源。②若原產(chǎn)地的生態(tài)環(huán)境和本地區(qū)基本相近,能夠適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展要求,就可以直接引種利用。野生植物資源:包括栽培植物的近緣野生種和有潛在利用價值的植物野生種。具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和抗逆性??梢园岩吧参镏袃?yōu)良基因或攜帶這些基因的染色體或其片段轉(zhuǎn)移到栽培植物中來。常常是砧木的重要資源。某些野生植物經(jīng)濟(jì)性狀被認(rèn)識后,還可發(fā)展為新植物。人工創(chuàng)造的種質(zhì)資源包括人工誘變而產(chǎn)生的突變體、遠(yuǎn)緣雜交創(chuàng)造的新類型、育種過程中的中間材料、基因工程創(chuàng)造的新種質(zhì)等是培育新品種和進(jìn)行有關(guān)理論研究的重遺傳資源。二.種質(zhì)資源的流失1.概念生長在一定生態(tài)環(huán)境的生物資源受自然或人類因素的影響而消失2.影響因素自然因素生物因素人為因素3.現(xiàn)況國內(nèi)外種質(zhì)資源的流失概況廣東種質(zhì)資源的流失概況三.種質(zhì)資源保護(hù)的迫切性有效地管理和保護(hù)種質(zhì)資源,不僅能夠使其生存而且還能夠增值,從而為人類的持續(xù)發(fā)展而永續(xù)利用。豐富的種質(zhì)資源不僅是人類賴以生存的基礎(chǔ),而且為人類社會適應(yīng)自然變化提供了選擇機(jī)會和原團(tuán)料??梢哉f,保護(hù)種質(zhì)資源就是保護(hù)人類不來。隨著人類活動的加劇,物種的棲息地快速喪失,物種生存受到嚴(yán)重威脅,滅絕速率不斷加快。保護(hù)種質(zhì)資源確屬當(dāng)務(wù)之急。植物種質(zhì)資源是植物品種改良的基因?qū)殠?。植物新品種的推廣,帶來了大面積生產(chǎn)上品種的單一化,再加上自然災(zāi)害(如洪澇、干旱)、生態(tài)環(huán)境破環(huán)和污染,使大量地方品種和野生植物種質(zhì)喪失。為了植物育種有更廣泛的遺傳基礎(chǔ),必須挽救、保護(hù)和保存不斷減少的植物種質(zhì)資源。第四節(jié)資源的收集與保存重點講授:種質(zhì)資源收集的原則和方法,收集的范圍和數(shù)量及主要記載項目。種質(zhì)資源流失及其影響因素,種質(zhì)保存范圍及保存方法。一.種質(zhì)資源的搜集:首先應(yīng)做好考察前的準(zhǔn)備工作,制定出考察計劃。二是在實際考察中做好調(diào)查和觀察記載,及時對種質(zhì)材料進(jìn)行分類、登記,并整理調(diào)查記錄,進(jìn)行植物檢疫。種質(zhì)資源管理初步整理觀察鑒定材料整理三.種質(zhì)資源的保存就地保存就地保存就是種質(zhì)資源在原來所處的生態(tài)環(huán)境中,不經(jīng)遷移,采取措施加以保護(hù),如劃定自然保護(hù)區(qū)、國家公園、人工圈護(hù)稀有的良好單株及歷史上遺留下來的古樹名木。種質(zhì)圃保存:種質(zhì)圃保存是將種質(zhì)材料遷出自然生長地,集中改種大植物園、樹木園、品種資源圃、種質(zhì)資源圃等處保存。種子保存:種子保存是常用的種質(zhì)保存方法。種子有兩類,一類為“正常型種子”,絕大多數(shù)植物種子屬于這一類,要求低溫干燥的條件下保存;另一類稱“頑拗型”(recalcitrant)種子,如核桃、栗、榛、人。當(dāng)種子含水量降低到12%~31%(因種類而異)生活力即下降,不能在低溫干燥條件下貯藏,其保存方法尚未真正解決。短期種質(zhì)庫用于臨時存放;中期種質(zhì)庫(溫0~5℃、空氣相對濕度32%~37%)用于分發(fā)用種子貯存,保存期10年;長期種質(zhì)庫(溫度-10~15℃,空氣相對濕度32%~50%)主要用于長期保存種質(zhì),保存種質(zhì),保存期30~50年離體保存:離體保存是在適宜條件下,用離體的分生組織、花粉、休眠枝條等保存種質(zhì)資源?;蛭膸毂4妫夯蛭膸毂4媸抢肈NA重組技術(shù),將種質(zhì)材料的總DNA或染色體所有片段隨機(jī)連接到載體上(如質(zhì)粒、黏性質(zhì)粒、病毒),然后轉(zhuǎn)移到寄主細(xì)菌(如大腸桿菌,農(nóng)桿菌)中,通過細(xì)胞增殖,構(gòu)成各個DNA片段的克隆系。利用保存第五節(jié)種質(zhì)資源研究重點講授:種質(zhì)資源研究的作用。園林種質(zhì)資源經(jīng)濟(jì)生物學(xué)性狀研究的項目和研究方法,種質(zhì)資源創(chuàng)新。一.種質(zhì)資源的研究特征特性鑒定,植物學(xué)性狀鑒定,園林性狀鑒定,生物學(xué)特性,品質(zhì)鑒定,抗逆性鑒定,抗病性鑒定,抗蟲性鑒定?;A(chǔ)理論研究園林植物起源與演化研究;種內(nèi)分類研究和生態(tài)型研究;遺傳分析二.種質(zhì)資源的創(chuàng)新種質(zhì)資源創(chuàng)新,為育種工作提供了特殊性狀的基因源,從而使育成的品種在某些重要性狀上有所突破,在植物育種工作中有重要意義。新的種質(zhì)資源來源有三方面:一是育種過程中產(chǎn)生的新品種、新品系和新的種質(zhì)材料;二是由于不斷產(chǎn)生的天然變異,包括自然突變和天然雜交產(chǎn)生的新類型和新物種;三是通過遠(yuǎn)緣雜交、細(xì)胞工程、染色體工程、基因工程、組織培養(yǎng)等手段來有目標(biāo)地擴(kuò)大遺傳基礎(chǔ),綜合不同種屬間優(yōu)良性狀,形成易于育種工作者利用的新折種質(zhì)資源以及新的栽培植物類型和品種。三.種質(zhì)資源的利用直接利用間接利用潛在利用。作業(yè)和思考題:種質(zhì),種質(zhì)資源,起源中心種質(zhì)資源收集、保存、研究、創(chuàng)新和利用意義如何保護(hù)和保存種質(zhì)資源的多樣性各類種質(zhì)資源的特點引種教學(xué)目的、要求:這一章的中心內(nèi)容是園林植物引種馴化原理和方法。要求學(xué)生在熟悉園林植物引種馴化原理的基礎(chǔ)上,結(jié)合當(dāng)?shù)刂饕獔@林植物栽培種類和實際需要分析引種馴化過程中可能出現(xiàn)的問題,熟練掌握引種馴化的方法,并能分析影響引種馴化效果的因素。課時安排:3學(xué)時授課方式:講授教學(xué)基本內(nèi)容:第四章引種內(nèi)容提要引種馴化是將一種植物從現(xiàn)有的分布區(qū)域或栽培區(qū)域人為地遷移到其他地區(qū)種植的過程,在園林生產(chǎn)中有著重要意義。植物引種與馴化既有聯(lián)系又有區(qū)別。引種馴化的遺傳學(xué)原理在于植物對環(huán)境條件的適應(yīng)性的大小及其進(jìn)化與遺傳。園林植物的引種馴化有其自身的規(guī)律,掌握這些規(guī)律要了解所引種的植物的分布區(qū)域、品種適應(yīng)性及其生物學(xué)特性等。引種馴化應(yīng)遵循“適地適樹”,或可“改樹適地”或“改地適樹”的原則進(jìn)行。引種馴化要在確定引種目標(biāo)并可行性論證后,遵守植物檢疫的規(guī)定,搜集引種材料,然后進(jìn)行引種試驗、馴化與選擇,最后進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)評價。引種馴化是否成功受品種的適應(yīng)性、實際栽培季節(jié)的氣候相似性、產(chǎn)品利用目的與消費習(xí)慣和人的主觀能動性等多方面影響。第一節(jié)引種的意義重點講授:引種的概念及其種類,引種的重要性。一.引種馴化的概念引種馴化的概念:引種馴化(introduc-tionanddomestication)就是將一種植物從現(xiàn)有的分布區(qū)哉(野生植物)或栽培區(qū)域(栽培植物)人為地遷移到基他地區(qū)種植的過程;一種是由于植物本身的適應(yīng)性廣,以致不改變遺傳性也能適應(yīng)新的環(huán)境條件,或者是原分布區(qū)與引入地的自然條件差異較小,或引入地的生態(tài)條件更適合植物的生長,植生長正常甚至更好,這就是所謂的“簡單引種”。植物本身的適應(yīng)性很窄,或引入地的生態(tài)條件與原產(chǎn)地的差異太大,植物生長不正常直至死亡,但是,經(jīng)過精細(xì)的栽培管理,或結(jié)合雜交、誘變、選擇等改良植物的措施,逐步改變遺傳性以適應(yīng)新的環(huán)境,使引進(jìn)的植物正常生長,這就是“馴化引種”。二.引種訓(xùn)化的意義引種訓(xùn)化是栽培植物起源與演化的基礎(chǔ)。引種馴化是豐富并改變品種結(jié)構(gòu),提高生活與生存質(zhì)量的快速而有效的途徑。引種馴化可各種育種途徑提供豐富多彩的種質(zhì)資源。第二節(jié)引種的原理重點講授:園林植物引種馴化和簡單引種的遺傳學(xué)原理。生態(tài)學(xué)原理及其生態(tài)因子分析,引種的歷史生態(tài)學(xué)原理。一.引種馴化的遺傳學(xué)原理1.簡單引種的遺傳學(xué)原理一種是由于植物本身的適應(yīng)性廣,以致不改變遺傳性也能適應(yīng)新的環(huán)境條件,或者是原分布區(qū)與引入地的自然條件差異較小,或引入地的生態(tài)條件更適合植物的生長,植生長正常甚至更好。簡單引種實際上是在其適應(yīng)性范圍內(nèi)遷移。2.引種馴化的遺傳學(xué)原理植物本身的適應(yīng)性很窄,或引入地的生態(tài)條件與原產(chǎn)地的差異太大,植物生長不正常直至死亡,但是,經(jīng)過精細(xì)的栽培管理,或結(jié)合雜交、誘變、選擇等改良植物的措施,逐步改變遺傳性以適應(yīng)新的環(huán)境,使引進(jìn)的植物正常生長,引種引種實際上是在其適應(yīng)性范圍外遷移。二.引種馴化的生態(tài)學(xué)原理1.氣候相似論德國慕尼黑大學(xué)林學(xué)家邁依爾教授,論述了氣候相似論,引種成功的最大可能性是在于樹種原產(chǎn)地和新栽培區(qū)氣候條件相似的地方2.主導(dǎo)生態(tài)因子溫度,對植物生長影響較大的是最冷月,平均氣溫、極端最低氣溫、有效積溫和需冷量。光照光照對植物生長發(fā)育的影響主要是光照時間、光照強(qiáng)度的作用。不同光周期的植物引種后的反應(yīng):南引北移長日照植物營養(yǎng)生長旺盛,生殖生長不良營養(yǎng)生長不足,生殖生長受阻短日照植物營養(yǎng)生長不足,生殖生長受阻營養(yǎng)生長旺盛,生殖生長不良水分水分是植物生長必需的生態(tài)因子,尤其決定了我國在不同經(jīng)度上植物群落的分布。水分有時可對溫度條件進(jìn)行重要的修正。土壤土壤對引種馴化的影響,主要是PH值與含鹽量。生物與周圍的生物建立了直轄市或共生的關(guān)系。三.影響引種效果的因素1.品種的適應(yīng)性2.實際栽培季節(jié)的氣候相似性3.產(chǎn)品利用目的與消費習(xí)慣4、人的主觀能動性第三節(jié)引種馴化的程序和方法一.引種馴化的程序明確引種目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)引種前的分析分析引種材料的分布范圍分析引種材料的起源與進(jìn)化及遷移分析與引種材料生態(tài)要求相近的其它種類植物在引種地的表現(xiàn)分析引種的方向(向心引種或離心引種)確定和選擇引種材料植物檢疫引種試驗總結(jié)推廣應(yīng)用二.馴化引種的基本方法1.多代連續(xù)訓(xùn)化法2.逐步遷移訓(xùn)化法三.引種成功的標(biāo)準(zhǔn)1.在引種地不需特殊保護(hù)措施能正常生長發(fā)育2.經(jīng)濟(jì)性狀不會降低3.能按原來的繁殖方法進(jìn)行繁殖作業(yè)和思考題:引種馴化引種馴化在園林生產(chǎn)中的意義。引種馴化方法第五章選種教學(xué)目的、要求:這一章的中心內(nèi)容是選種的基本原理和選種方法的實際應(yīng)用。要求學(xué)生在熟悉園林植物選種原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計適宜的選種程序,熟練掌握選種方法的實際應(yīng)用。課時安排:講授6學(xué)時、實驗3學(xué)時授課方式:講授教學(xué)基本內(nèi)容:選種內(nèi)容提要選種是利用現(xiàn)有園林植物群體中存在的變異性狀,通過選擇培育新品種。選擇是擇優(yōu)汰劣,是貫穿于整個選種過程的方法和手段。實際應(yīng)用中的選擇方法雖然很多,但基本的方法只有兩種,即混合選擇法及單株選擇法。園林植物種類繁多,開花授粉生物學(xué)特性不同,遺傳基礎(chǔ)各異,由此而產(chǎn)生的選擇方式方法也不盡相同。有性繁殖的一二年生園林植物多采用兩種基本的選擇法及其改良法,無性繁殖的園林植物常采用營養(yǎng)混合選擇法、營養(yǎng)系單系選擇法和有性后代單株選擇法,木本植物的園林植物主要應(yīng)用的是實生選種法和芽變選種法。不論何種植物,在選種過程中,均應(yīng)遵循一定的選種程序。為提高選種效率,熟悉掌握正確的株選方法,針對特定選擇材料采取各種有效方法縮短選種程序。才能保證盡快地選出符合育種目標(biāo)的優(yōu)良品種。第一節(jié)選種的意義重點講授:選擇的作用,選種的遺傳學(xué)原理。選擇差、選擇強(qiáng)度等有關(guān)指標(biāo)的計算。影響選種效果的遺傳因素。一.選擇實質(zhì)與作用基礎(chǔ):選擇的實質(zhì)就是造成有差別的生殖率,或叫差別繁殖,從而定向地改變?nèi)后w的遺傳組成。選擇之所以能改變?nèi)后w的遺傳組成,其原因在于生物本身的遺傳變異特性。變異是選擇的基礎(chǔ),變異為選擇提供了材料,不同單株間或大或小的性狀差異,使得人類可以充分發(fā)掘其中的有利類型。遺傳又是選擇的保證,只有通過選擇、繁殖,將有利的變異性狀遺傳下去,選擇才具有意義。二.選擇標(biāo)準(zhǔn)的制定原則根據(jù)目標(biāo)性狀的主次制定相應(yīng)的選擇標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)性狀及其標(biāo)準(zhǔn)必須具體明確各性狀的當(dāng)選標(biāo)準(zhǔn)要適當(dāng)三.影響選擇效果的因素:未施加選擇的某一群體稱為原始群體。入選群體(即選留群體)與原始群體平均值將有一定差距,即為選擇差。選擇差與遺傳力的乘積,稱為選擇反應(yīng)。所謂選擇強(qiáng)度,是以標(biāo)準(zhǔn)差為單位的選擇差,選擇反應(yīng)(選擇效果)與群體性狀的標(biāo)準(zhǔn)差(變異幅度)、遺傳力大小及選擇強(qiáng)度呈正相關(guān)。當(dāng)群體的性狀表型值呈正態(tài)分布時,選擇強(qiáng)度的大小取決于入選率影響選擇效果的因素1、性狀變異幅度2、性狀的遺傳力3、入選率四.提高選擇效果的方法1、增加群體的性狀變異幅度2、提高性狀的遺傳力3、降低入選率以增大選擇強(qiáng)度第三節(jié)選種方法重點講授:選種的基本方法。實生繁殖后代實生選種的方法,無性繁殖后代的實生選種。選種的基本程序。提高實生選種效率的有效途徑。一.有性繁殖植物的選擇方法1.基本選擇法混合選擇法是指從一個原始混雜的群體。中選取符合育種目標(biāo)的成良單株,混合留種,次年播種于同一塊圃地,與標(biāo)準(zhǔn)品種(當(dāng)?shù)貎?yōu)良品種)及原始群體小區(qū)相鄰種植,進(jìn)行比較鑒不定期的選擇法,又叫表型選擇法。優(yōu)點:簡便易行,省時省力。缺點:不能鑒別每一個體的基因型的優(yōu)劣,降低了選擇效果。單株選擇法是從原始群體中選取優(yōu)良單株分別編號,分別留種,次年單獨種植成一單株小區(qū),根據(jù)各知株系的表現(xiàn)進(jìn)行鑒定的選擇方法。又叫做系譜選擇法或基因型選擇法。若只進(jìn)行一次單株選擇,以后就以各株系為取舍單位。稱為一次單株選擇,若在第一次株系圃選留的株系內(nèi)繼續(xù)選擇單株,分別編號、留種,繼續(xù)進(jìn)行譜系選擇,且反復(fù)多次的就叫多次單根據(jù)地不選擇法。缺點:費時費工,一次可留種量有限,選出優(yōu)系后難以迅速應(yīng)用于生產(chǎn)2.常用選擇法自花授粉植物的選擇法,提高選擇效果可進(jìn)行單株選擇法。當(dāng)結(jié)合生產(chǎn)進(jìn)行品種提純復(fù)壯時,為大量獲得生產(chǎn)用種,也可采用混合選擇法。常異花授粉植物的選擇法:品種選育時常通過控制自交和單株選擇的方法,次數(shù)可多些。實際中可根據(jù)生產(chǎn)需要及種子繁殖系數(shù)大小采用混合選擇法。異花授粉植物的選擇法:一般采用由兩種基本的方法衍生出來的選擇法,主要有:單株-混合選擇法母系選擇法并且要系選擇法剩余種子法集團(tuán)選擇法3.加速選種進(jìn)程的主要方法:正確運用選擇方法和選種程序;靈活運用選擇方法;圃地置的增減;適當(dāng)縮減圃地設(shè)置年限;加速選種的主要方法;利用保護(hù)地進(jìn)行一年多代繁殖選擇;易地栽培加速繁殖;加速繁殖和提高種子繁殖系數(shù)第二節(jié):芽變選種重點講授:芽變的概念及作用,芽變選種的成就。芽變特征,芽變的細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)基礎(chǔ)。嵌合體與芽變的產(chǎn)生,芽變的轉(zhuǎn)化、芽變的遺傳效應(yīng),正突變與逆突變現(xiàn)象,芽變的遺傳類型。芽變選種的方法,芽變選種的目標(biāo),芽變選種的時期,芽變分析的依據(jù)、步驟和方法,芽變選種的程序和加速選擇的途徑。一.概念芽變選種:芽變是指發(fā)生枝芽內(nèi)分生組織細(xì)胞中的突變;二.特點:芽變的多樣性;芽變的重演性;芽變的穩(wěn)定性;芽變性狀的局限性和多效性;三.芽變的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ);組織發(fā)生層與嵌合體;植物頂端分生組織一般認(rèn)為有幾個互相區(qū)分的細(xì)胞層,叫組織發(fā)生層。通常分為三個獨立的層次,分別以LⅠ,LⅡ,LⅢ表示,LⅠ層一般均具一層細(xì)胞,行垂周分裂,LⅠ層衍生為表皮,LⅡ?qū)友苌鸀槠油鈱蛹版咴M織,LⅢ具多層細(xì)胞既有垂周分裂,又有平周及斜向分裂,衍生為皮層內(nèi)層及中柱。若三層組織構(gòu)造的細(xì)胞中含有不同的遺傳物質(zhì),以后發(fā)育形成了不同遺傳背景的植物組織或器官,叫嵌合體。層間不同的叫周緣嵌合體,層內(nèi)不同的叫扇形嵌合體。嵌合體類型:扇形嵌合體周緣嵌合體3、復(fù)合類型四.芽變的轉(zhuǎn)化:芽變轉(zhuǎn)化包括扇形嵌合體的芽位變換及周緣嵌合體的層間取代。扇形嵌合體的芽位變換是指位于嵌合體區(qū)域的芽因其著生位置不同,在長成側(cè)枝時表現(xiàn)不同性狀的現(xiàn)象。周緣嵌合體的層間取代是指發(fā)生突變的細(xì)胞層與正常組織之間進(jìn)行競爭,一方排擠另一方,最后取而代之,發(fā)生變換的現(xiàn)象。五.芽變的遺傳效應(yīng):LⅠ只衍生表皮,故涉及的性狀只有表皮及其附屬物,如茸毛和針刺;LⅡ?qū)友苌钠油鈱涌蓻Q定果實的色澤及葉片葉綠素的多少,LⅡ?qū)友苌逆咴M織可形成植物的生殖細(xì)胞,故只有LⅡ發(fā)生突變性狀才可通過有性過程傳遞給后代;LⅢ衍生為皮層內(nèi)層及中柱,從中柱上形成的不定根及不定芽可表現(xiàn)突變性狀,可以期望獲得同質(zhì)的突變體。六.芽變的鑒定;直接鑒定;移植鑒定;綜合分析鑒定;七.芽變分析主要是區(qū)別剔除飾變芽變分析的依據(jù);變異性狀的性質(zhì);變導(dǎo)師體的范圍大?。蛔儺惖姆较?;變異性狀的穩(wěn)定性;變異性狀的變異程度;八.芽變選種的時期與方法1.芽變選種的時期;平時觀察與重點時期相結(jié)合重點時期重點選擇園林植物主要在果實成熟時期花卉主要在開花時期觀葉植物在生長停止期2.芽變選種方法;面上調(diào)查訪問定點,點上觀測鑒定定株,株間綜合分析定性;3.芽變選種程序明確選種目標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)初選復(fù)選決選總結(jié)鑒定、繁育推廣作業(yè)和思考題:選種,混合選擇法,單株選擇法,營養(yǎng)系單系選擇法有性繁殖的選種程序如何提高選種效率無性繁殖的選種程序第六章雜交育種教學(xué)目的、要求:這一章的中心內(nèi)容是有性雜交育種基本方法的實際應(yīng)用。要求學(xué)生在熟悉園林植物有性雜交育種原理的基礎(chǔ)上,合理選擇與選配雜交親本,設(shè)計適宜的雜交育種程序,靈活掌握有性雜交后代的選擇方法的特點及其應(yīng)用。課時安排:講授6學(xué)時、實驗9學(xué)時授課方式:講授教學(xué)基本內(nèi)容:第六章雜交育種內(nèi)容提要有性雜交育種是通過人工雜交的手段,把分散在不同親本上的優(yōu)良性狀組合到雜種中,對其后代進(jìn)行多代培育選擇,比較鑒定,以獲得遺傳性相對穩(wěn)定、有栽培利用價值的定型新品種的一種育種途徑。它是培育園林植物新品種和進(jìn)行種質(zhì)資源創(chuàng)新的重要手段。有性雜交育種中首先要根據(jù)育種目標(biāo),選擇選配親本,并確定相應(yīng)的雜交的方式(兩親雜交或多親雜交)。兩親雜交的方式簡便,雜種的變異易于控制,是有性雜交育種中最常用的方式。而多親雜交(添加雜交和合成雜交)可以綜合多個親本的優(yōu)良性狀,雜種后代的遺傳基礎(chǔ)廣泛,有可能育成多抗性且適應(yīng)性更廣的高級品種。對于雜種后代的選擇方法主要有系譜法、混合法和單子傳代法等。回交育種的目的在于改良輪回親本的一兩個性狀,是常規(guī)有性雜交育種的一種輔助手段。遠(yuǎn)緣雜交育種經(jīng)常會遇到雜交不親和性、雜種不育性和雜種不捻性等問題,可通過適當(dāng)?shù)姆椒右钥朔?。由于園林植物的近緣野生種中往往含有一些珍貴的抗性基因和品質(zhì)基因,因此,遠(yuǎn)緣雜交育種是選育高抗(甚至免疫)、高品質(zhì)品種的重要途徑,在有性雜交育種中占有獨特的地位。在有性雜交育種中,除了掌握和靈活應(yīng)用本章講述的基本原理和方法隊外,還必須注意理論與實踐相結(jié)合,不斷豐富實踐經(jīng)驗,善于根據(jù)育種目標(biāo)和雜種后代的表現(xiàn)綜合地進(jìn)行判斷。第一節(jié)雜交育種的意義重點講授:雜交育種的概念及效應(yīng)。雜交育種的類型。園林植物雜交育種的特點。有性雜交育種(sexualcrossbreeding)又稱組合育種(combina-tionbreeding),它是通過人工雜交的手段,把分散在不同親本上的優(yōu)良性狀組合到雜種中,對其后代進(jìn)行多代培痛選擇,比較鑒定,以獲得遺傳性相對穩(wěn)定,有栽培利用價值的定型新品種的育種途徑。根據(jù)雜交親本親緣關(guān)系的遠(yuǎn)近,可分為近緣雜交和遠(yuǎn)緣雜交。雜交方式:兩親雜交是指參加雜的親本只有兩個,兩親雜交的方法簡便,變異較易控制,在有性雜交育種中被普遍采用。多親雜交,是指三個或三個以上的親本參加的雜交,又稱復(fù)合雜交或復(fù)交。添加雜交;合成雜交;最大的優(yōu)點是將分散于多個親本上的優(yōu)良性狀綜合于雜種之中,豐富了雜種的遺傳基礎(chǔ),有可能選育出綜合經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)良、適應(yīng)性廣的優(yōu)良品種。多父本授粉用一個以上父本品種的混合花粉授給一個母本品種的方式稱多父本授粉?;亟浑s交第一代及其以后世代與其親本之一再進(jìn)行雜交稱回交。第三節(jié)雜交親本的選擇與選配重點講授:雜交親本選擇的因素和原則。雜交親本選配的原則。一.雜交親本選擇親本選擇是指根據(jù)育種目標(biāo)選用具有優(yōu)良性狀的品種類型作為雜交親本,親本選配是指從入選的親本中選用哪些親本配組雜交。親本的選擇原則:廣泛搜集符合育種目標(biāo)的原始材料,從中精選親本;親本應(yīng)盡可能具有較多的優(yōu)良性狀;明確親本的目標(biāo)性狀,分清目標(biāo)性狀的主次。重視選用地方品種;親本的一般配合力要高;二.親本的選配原則;交母本性狀互補(bǔ);選用不同生態(tài)類型的親本配組;以具有較多優(yōu)良性狀的親本作母本;親本之一的性狀應(yīng)符合育種目標(biāo);用一般配合力高撙本配組;注意父母本的開花期和雌蕊的育性。第四節(jié)授精生物學(xué)與雜交重點講授:果蔬及園林植物的授粉受精生物學(xué)特性,雜交親和性、雜交不育性、無配生殖、有性雜交的方式、有性雜交的步驟和方法及提高雜交效率的途徑。授精生物學(xué)雜交雜交前的準(zhǔn)備:制定雜交計劃;準(zhǔn)備雜我用具;親本植株的培育和選擇;親本花期折調(diào)節(jié);調(diào)節(jié)播種期;植株調(diào)整;溫度各光照處理。采取適當(dāng)?shù)脑耘喙芾泶胧?;使用植物生長調(diào)節(jié)劑;隔離和去雄:隔離;去雄;花粉制備;授粉、標(biāo)記和登錄;授粉后的管理;雜種的培育;保證雜種后代正常發(fā)育;培育條件相對一致;培育條件應(yīng)與育種目標(biāo)相適應(yīng);二、雜交技術(shù)特點(一)誘導(dǎo)開花(二)雜交花的培育和選擇(三)花期的調(diào)節(jié)(四)去雄授粉和管第四節(jié)童期、童性和雜種培育選擇特點一、童期的概念和實質(zhì)在性繁殖的動、植物從種子萌發(fā)、幼體出世到性成熟前,都需要經(jīng)過一定時期的生長發(fā)育,才能從幼年型轉(zhuǎn)變?yōu)橹灸晷?。成年實生樹頂部和基部取枝條嫁接長成的園林植物有顯著不同,前者無刺狀枝,第二年普遍開花結(jié)果,也就是說保持了幼年型的特點。當(dāng)園林植物林木實生樹的上部進(jìn)入成年階段,開花結(jié)果的時候,基部還處于幼年階段,保持幼年型性狀。后來人們把處于幼年型的時期稱為童期童期的長短和其它數(shù)量性狀一樣,受到遺傳和環(huán)境兩方面因素的影響。大量實踐表明童期和營養(yǎng)期之間的相關(guān)非常密切。親本營養(yǎng)長短和后裔童期長短的相關(guān)趨勢。二、童性及其與成年期性狀的相關(guān)(一)童性及其鑒別童期結(jié)束的標(biāo)志童期和成年期在質(zhì)上處于發(fā)育的不同階段,童期在形態(tài)、解剖和生理、生化等方面和成年期不販特性叫做童性(jveniletrait)(二)童性和成年期性狀的相關(guān)1、童期綜合性狀和栽培性的相關(guān)2、童期和成年期,同名哭官相同性狀的相關(guān)或一致性3、非同名器官同源性狀的相關(guān)或一不致性4、童期營養(yǎng)器官和成年期繁殖器官間多種不同性狀的相關(guān)三、營養(yǎng)系雜種培育的特點營養(yǎng)系雜交育種必須采用生產(chǎn)中不用的有性繁殖法培育雜種,必須根據(jù)育種對象種子休眠及發(fā)芽的生物學(xué)特性,特別是對于那些種子難以正常發(fā)芽的種類特點采取特殊措施,以保證其正常發(fā)芽出苗,再就是為了提高育種效率應(yīng)采取各種措施,縮短幼年期促合雜種早花、早果。提高雜交種子的發(fā)芽和成苗率快、齊、全、勻、壯是評價播種育苗方法的依據(jù)??s短幼年期,提早開花結(jié)果選擇營養(yǎng)期較短的類型作為親本選擇利用有利于縮短幼年期的生態(tài)環(huán)境人為控制環(huán)境下提早結(jié)果嫁接環(huán)割和環(huán)剝生長調(diào)節(jié)劑的應(yīng)用其它農(nóng)業(yè)技術(shù)措施如適當(dāng)放寬株行距,減少移栽次數(shù),加強(qiáng)肥培管理,輕剪緩放,促進(jìn)枝梢早期生長等。四、營養(yǎng)系雜種選擇的特點營養(yǎng)系的雜種通常都有三個共同的特點:一是由于親本在遺傳上雜結(jié)合程度大,無論那一代雜種后代都會產(chǎn)生多樣復(fù)雜的分離,這就決定了雜交育種一般都采取強(qiáng)度較大的一次單株選擇法;二是幼年期長,從播種到開花結(jié)果一般需要31~10年以上,決軍政了選擇必須分階段行早期選擇;三是最后的優(yōu)株以營養(yǎng)系進(jìn)行后代鑒定。(一)種子階段的選擇一般選擇充實飽滿,生活力高的種子。(二)苗期階段的選擇選擇的內(nèi)容通常包含苗期營養(yǎng)器官生長發(fā)育習(xí)性、對各種脅迫因素的抗耐性以及和花、果等經(jīng)濟(jì)性狀相關(guān)的苗期性狀等,統(tǒng)稱為早期選擇①相關(guān)程度必須相當(dāng)高;②在童齡植株上這促性狀必須極易識別。成年階段的選擇營養(yǎng)系階段的選擇育種圃中選出的優(yōu)株通過無性繁殖成若干優(yōu)系以熟期相近的優(yōu)良品種作對照,按品種比較試驗的要求作復(fù)選試驗,同時安排區(qū)域試驗或多點試栽。第五節(jié)雜種的培育重點講授:雜種培育的基本原則,雜種培育的方法,園林植物實生苗的童期的概念及童期效應(yīng),實生苗童期的形態(tài)特征和組織結(jié)構(gòu)特征,童期的生理特性,童期的長短,實生苗的提早開花結(jié)果的環(huán)境條件的選擇和各種農(nóng)業(yè)措施的應(yīng)用。第六節(jié)雜種的選擇重點講授:雜種選擇的基本原則,雜種種子、幼苗的選擇方法、雜種實生苗的早期選擇、雜種實生苗早期鑒定的遺傳學(xué)基礎(chǔ)、若干性狀的早期鑒定以及雜種幼樹和雜種實生樹結(jié)果期的選擇。有性雜交后代的選擇:系譜法雜種后代最常用的選擇方法?;旌戏ㄇ捌谶M(jìn)行混合選擇,最后進(jìn)行一次單株選擇。適用朱行距小的自花授粉植物的雜交后代的處理。單子傳代法作業(yè)和思考題:雜種后代最常用的選擇方法的實際應(yīng)用雜交親本選擇的因素和原則。雜交親本選配的原則第十章誘變育種(講授4學(xué)時,實驗3學(xué)時)內(nèi)容提要:誘變育種是人為的利用物理和化學(xué)等因素誘發(fā)植物產(chǎn)生遺傳變異(基因突變和染色體畸變),通過對突變體的選擇和鑒定,直接或間接地培育成生產(chǎn)上有利用價值的新品種。它以電離輻射和化學(xué)誘變?yōu)橹饕侄?,以基因突變或染色體結(jié)構(gòu)變異為基礎(chǔ);而以秋水仙堿為主要誘變劑的多倍體育種則是以染色體數(shù)量的成倍變異為基礎(chǔ)。誘變育種和多倍體育種盡管可以解決多種獨特的育種問題,并具有廣闊的發(fā)展?jié)摿?。但一些遺傳機(jī)制尚未研究清楚,還難以有效地控制變異方向,有利突變發(fā)生的頻率也比較低,只作為一種有效的育種輔助手段而應(yīng)用。誘變育種的意義重點講授:誘變育種的概念、誘變育種的發(fā)展及成就。誘變育種(mutationbreeding)又稱引變育種或突變育種,是人為的利用物理和化學(xué)等因素誘發(fā)植物產(chǎn)生遺傳變異,在短時間內(nèi)獲得有利用價值的突變體,根據(jù)育種目標(biāo)要求,對突變體進(jìn)行選擇和鑒定,直接或間接地培育成生產(chǎn)上有利用價值的新產(chǎn)品種的育種途徑。一.誘變育種特點提高突變頻率、擴(kuò)大“變異譜”、創(chuàng)造新類型適于改良品種的個別性狀誘變處理比較簡單,可縮短育種年限變異方向和性質(zhì)不易控制與其他育種方法結(jié)合使用,將發(fā)揮其巨大的作用二.誘變育種的意義第二節(jié)輻射誘變重點講授:輻射誘變的種類及特性、化學(xué)誘變劑的種類及特性、輻射誘變的生理學(xué)、遺傳學(xué)效應(yīng)、化學(xué)誘變的作用機(jī)理。一.輻射誘變源的種類及特性用于輻射育種的射線種類及其特性、輻射源常用的射線種類有:X射線、紫外線、β粒子和中子輻射的劑量放射性強(qiáng)度照射量吸收劑量積分流量二.電離輻射作用的過程分為4個階段1.物理階段效應(yīng)是加射的射線能量轉(zhuǎn)移,并由此產(chǎn)生的電離作用2.化學(xué)階段3.生物化學(xué)階段4.生物學(xué)階段電離輻射的遺傳效應(yīng)遺傳物質(zhì)發(fā)生的突變不外乎有三類:一種是遺傳分子結(jié)構(gòu)的改變,即基因突變,包括真正的位點突變和移碼突變,另一種是染色體畸變,包括斷裂、缺失、倒位、易位、重復(fù)、橋和雙著絲點。第三者是染色體數(shù)據(jù)的變化,包括染色體整倍的增減產(chǎn)生的多倍體和單倍體,以及染色體零星增減產(chǎn)生的非整倍體。]三.輻射誘變的方法照射方法外照射內(nèi)照射浸種法施入法涂沫法注射法間接照射(或稱增養(yǎng)基或增養(yǎng)液照射)快照射與慢照射導(dǎo)致處理材料全部死亡,這時的劑量稱為“致死劑量”(LD100),照射種了或植物的某一器官成活率占50%的劑量,即“半致死劑量”(LD50),照射種了或植物的某一器官成活率占60%的劑量稱“臨界劑量”。(LD60)實踐中大多以臨界劑量作為選擇適宜劑量的標(biāo)準(zhǔn),劑量率即單位時間內(nèi)被照射植物所接受的劑量。園林植物輻射育種的常用劑量四.突變體鑒定和選擇形態(tài)鑒定實驗鑒定遺傳學(xué)鑒定生物化學(xué)鑒定抗性突變體的離體篩選鑒定五.輻射育種的基本程序第三節(jié)化學(xué)誘變重點講授:化學(xué)誘變劑的種類及特性、遺傳學(xué)效應(yīng)、作用機(jī)理?;瘜W(xué)誘變育種是批采用化學(xué)誘變劑處理一定的植物材料,以誘發(fā)植物遺傳物質(zhì)的突變,進(jìn)而引起特征、特性的變異,然后根據(jù)主在種目標(biāo),對這些變異進(jìn)行鑒定,培育和選擇,最后育成新品種的育種途徑一.化學(xué)誘變的特點使用經(jīng)濟(jì)方便有一定的專一性化學(xué)誘變與輻射誘變的突變譜很不相同誘變機(jī)制不同化學(xué)藥劑造成的突變則更多的是基因點突變。幾乎不產(chǎn)生染色體畸變,化學(xué)誘變劑的作用則是在較晚時期發(fā)生的,即所謂:遲發(fā)突變。二.化學(xué)誘變源的種類、特性和機(jī)理1.烷化劑通過烷基置換,取代其他分子的氫原子稱為“烷化作用”2.核酸堿基類似物在不妨礙DNA復(fù)制的情況下,作為組成DNA的成分而摻入到DNA中去,由于它們在某些取代基上與正常堿基不同,造成堿基配對的差錯,而引起突變。5-溴尿嘧啶(5-BU)3.其他誘變劑HNO2疊氮化鈉(NaN3)三.處理方法浸漬法注入法涂抹法和滴液法熏蒸法四.誘變處理中的注意問題防污染后處理處理的劑量和時間處理的溫度誘變劑溶液的pH值及緩沖液的作用第五節(jié)突變體的鑒定、培育和選擇重點講授:誘變材料的損傷鑒定,細(xì)胞學(xué)效應(yīng)的鑒定,突變體性狀的鑒定,突變體的分離培育,突變體的選擇,突變體的利用及提高誘變育種的途徑。作業(yè)和思考題:輻射誘變的種類及特性、化學(xué)誘變劑的種類及特性、輻射誘變的生理學(xué)、遺傳學(xué)效應(yīng)、化學(xué)誘變的作用機(jī)理第十二章分子育種教學(xué)目的、要求:這一章的中心內(nèi)容是基因工程、分子標(biāo)記技術(shù)的基本概念和特點與應(yīng)用。要求學(xué)生在熟悉植物基因工程的方法與步驟、分子標(biāo)記技術(shù)特點的基礎(chǔ)上,認(rèn)識基因工程和分子標(biāo)記技術(shù)的應(yīng)用前景。課時安排:講授6學(xué)時授課方式:講授教學(xué)基本內(nèi)容:第十二章分子育種內(nèi)容提要:分子育種是運用分子生物學(xué)技術(shù),通過直接或間接手段選育新品種的途徑。植物基因工程是20世紀(jì)80年代開始興起和發(fā)展起來的一門新技術(shù),是把目的基因分離提取出來,構(gòu)成重組DNA分子,轉(zhuǎn)化到受體細(xì)胞中復(fù)制增殖,借助一定的方法將外源基因?qū)说街参镏??;蚬こ淘诳共?、抗蟲、抗逆、抗除草劑,提高果實耐貯性和切花壽命,增加產(chǎn)量和改良品質(zhì)中有著其他育種途徑不可替代的作用。植物基因工程所需的目的基因有許多分離的方法,在獲得目的基因的基礎(chǔ)上,才可進(jìn)行轉(zhuǎn)化載體構(gòu)建和植物轉(zhuǎn)化、再生、檢測和分析。第一節(jié)基因工程意義重點講授:基因工程的基本概念,在園林植物育種中的作用,取得的成就及發(fā)展前景。一.基因工程的概念把不同生物有機(jī)體的DNA(或基因)分離提取出來,在體外進(jìn)行酶切和連接,構(gòu)成重組DNA(recombinationDNA)分子,然后轉(zhuǎn)化到受體細(xì)胞,使外源基因在受進(jìn)行轉(zhuǎn)譯或表達(dá)。]二.基因工程的作用抗病基因工程抗蟲基因工程抗除草劑基因工程抗逆境基因工程提高果實耐貯性和切花壽命基因工程提高產(chǎn)量和改良品質(zhì)量基因工程三.植物基因工程的方法和步驟1.目的基因的分離和克隆鳥槍法mRNA分離法轉(zhuǎn)座子標(biāo)簽T-DNA插入突變法基因圖譜的克隆法2.目的(外源)基因的導(dǎo)入農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化DNA理化轉(zhuǎn)移方法化學(xué)刺激質(zhì)粒進(jìn)入原生質(zhì)體電融合法(電激法)微注射基因槍法超聲波處理法碳化硅纖維介導(dǎo)DNA轉(zhuǎn)移法電泳法3.種質(zhì)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化4.轉(zhuǎn)基因植株的鑒定外源基因整合的鑒定外源基因轉(zhuǎn)錄水平的鑒定外源基因表達(dá)蛋白的檢測報告基因的酶法檢測5.基因工程的安全性評價生物安全是指生物技術(shù)從研究、開發(fā)、生產(chǎn)到實際應(yīng)用整個過程中的安全性問題生物安全評價與控制,通常根據(jù)所涉及受體生物安全等級,操作的基因安全等級、兩者結(jié)合的產(chǎn)生遺傳工程體的安全等級(主要根據(jù)其對人和環(huán)境的危險性大小以及可能造成的后果)設(shè)定不同的安全水平。生物安全性評價的核心是安全性評價和風(fēng)險控制我國,1993年12月10日國家科學(xué)委員會頒布實施了我國第一部生物技術(shù)管理法規(guī)——《基因工程安全管理辦法》農(nóng)業(yè)部對口負(fù)責(zé)我國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)安全管理,并于1996年7月10日頒布了《農(nóng)業(yè)生物技術(shù)基因工程安全管理實施辦法》,對安全等級的劃分、安全性評價和控制措施進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定,并在1998年又發(fā)布了《詳于進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理的通知》,使我國農(nóng)業(yè)生物技術(shù)的研究和開發(fā)步入有序的軌道;對于基因工程工作安全等級的劃分、是根據(jù)其是否對人類健康和生態(tài)環(huán)境尚不存在危險、具有低度危險、具有中度危險、具有高度危險等相應(yīng)地劃分為安全等Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。申報與審批制度從事基因工程工作的單位,應(yīng)當(dāng)依據(jù)遺傳工程產(chǎn)品適應(yīng)性質(zhì)和安全等級,分類分級進(jìn)行申報,經(jīng)審批同意后方能進(jìn)行,凡在我國境內(nèi)從事基因工程工作的都要履行申報手續(xù)。分子標(biāo)記輔助選擇育種重點講授:分子標(biāo)記輔助選擇的意義,特點,應(yīng)用范圍和主要分子標(biāo)記技術(shù)(SSR,RAPD,AFLP,RFLP)在園林植物育種中的應(yīng)用.分子標(biāo)記輔助育種是借助于目標(biāo)基因緊密連鎖的遺傳標(biāo)記的基因型分析,鑒定分離群體中含有目標(biāo)基因的個體以提高選擇的效率,Botstein等(1980)首先提出DNA限制性片段長度多態(tài)性(restrictionfragmentlengthpolymorphism,RFLP)可作為遺傳標(biāo)記,從此進(jìn)入了慶用DNA多態(tài)性發(fā)展遺傳標(biāo)記的新階段。分子標(biāo)記輔助育種應(yīng)用分子標(biāo)記與育種親本選擇分子標(biāo)記與育種過程監(jiān)測和個體的鑒定分子標(biāo)記與品種鑒定作業(yè)和思考題:植物基因工程在園林植物育種中的應(yīng)用分子標(biāo)記輔助選擇的意義,主要分子標(biāo)記技術(shù)(SSR,RAPD,AFLP,RFLP)在園林植物育種中的應(yīng)用第十二章良種繁育教學(xué)目的、要求:這一章的中心內(nèi)容是良種繁育及其繁育生產(chǎn)過程中品種混雜退化的概念、現(xiàn)象、原因和防止措施。要求學(xué)生在熟悉良種繁育制度與基本程序基礎(chǔ)上,掌握加速和提高良種繁育技術(shù)的途徑和措施,能熟練分析品種混雜退化的現(xiàn)象、原因并提出有效的防止措施。課時安排:6學(xué)時、實驗3學(xué)時授課方式:講授教學(xué)基本內(nèi)容:第十二章良種繁育內(nèi)容提要:品種保護(hù)是指有關(guān)機(jī)關(guān)對經(jīng)過人工培育的或者對發(fā)現(xiàn)并加以開發(fā)的新品種,依據(jù)條件和程序?qū)彶椋瑳Q定該品種能否被授予品種權(quán)。獲得品種權(quán)的新品種必須是國家植物新品種保護(hù)名錄范圍的品種;是不違反國家法律,不妨害公共利益或者不破壞生態(tài)環(huán)境的品種;還必須具備新穎性、特異性、一致性和穩(wěn)定性,并有適當(dāng)命名。品種審定是指有權(quán)威性的專門機(jī)構(gòu),對新選育或新引進(jìn)的品種是否能推廣,和在什么范圍內(nèi)推廣應(yīng)用,做出審查決定。實行新品種保護(hù)和品種審定都是為了促進(jìn)良種的推廣,是銜接品種選育和良種繁育的重要環(huán)節(jié)。但兩者所指的新品種概念有所不同,要求條件不同。品種保護(hù)是授予育種者的一種財產(chǎn)獨占權(quán);品種審定授予的是該品種可以推廣應(yīng)用。任何新品種的推廣都根據(jù)該品種的特征特性,結(jié)合各地不同的地理環(huán)境、氣候特點、生產(chǎn)水平、經(jīng)濟(jì)條件及病蟲害發(fā)生的歷史和現(xiàn)狀、群眾的耕作習(xí)慣,來確定品種的布局。要因地制宜、因時制宜,在一定生態(tài)區(qū)內(nèi),有主、有次地配置不同類型的優(yōu)良品種,置品種于最佳生態(tài)區(qū),充分發(fā)揮品種的增產(chǎn)潛力,達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的目的。良種繁育是指有計劃地、迅速地、大量地繁殖優(yōu)良品種的優(yōu)質(zhì)種子或種苗,是前承育種后接推廣的重要環(huán)節(jié)。其主要任務(wù)是從數(shù)量上滿足生產(chǎn)上對優(yōu)良品種的要求。為了搞好良種繁育,必須掌握良種繁育的基本原理和方法,明了品種退化的原因及其防止方法,以及迅速擴(kuò)大良種數(shù)量的途徑。為了很好地落實良種繁育任務(wù),還要執(zhí)行良種分級繁育制度,按一定的程序進(jìn)行種子生產(chǎn)。為了使我國種子生產(chǎn)由傳統(tǒng)的粗放生產(chǎn)向集約化生產(chǎn)轉(zhuǎn)變2由行政區(qū)域的自給性生產(chǎn)經(jīng)營向社會化、國際化、市場化轉(zhuǎn)變;由分散的小規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)營向?qū)I(yè)化的大中型企業(yè)或企業(yè)集團(tuán)轉(zhuǎn)變;由科研、生產(chǎn)、經(jīng)營相互脫節(jié)向育、繁、推、銷一體化轉(zhuǎn)變,應(yīng)實行適應(yīng)我國市場經(jīng)濟(jì)體制的種子產(chǎn)業(yè)化工程,并嚴(yán)格執(zhí)行《種子法》的有關(guān)規(guī)定。種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化是實施種子產(chǎn)業(yè)化工程的重要環(huán)節(jié),種子檢驗則是對種子質(zhì)量進(jìn)行全面控制和評定的手段。種子檢驗是應(yīng)用科學(xué)、標(biāo)準(zhǔn)的方法,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上使用的種子的質(zhì)量進(jìn)行檢測、鑒定、分析,以判斷其使用價值的一門科學(xué)。我國為了與國際種子檢驗標(biāo)準(zhǔn)接軌,1995年頒布了新的規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)。新品種保護(hù)我國植物新品種保護(hù)條例將“植物新品種”定義為:“為經(jīng)過人工培育的或者對發(fā)現(xiàn)的野生植物加以開發(fā),具有新穎性、特異性、一致性和穩(wěn)定性并有適當(dāng)命名的植物品種”。品種保護(hù)(plantvarietyprotection)是新品種保護(hù)審批機(jī)關(guān)對經(jīng)過人工培育的或者對發(fā)現(xiàn)并加以開發(fā)的野生植物新品種,依據(jù)授權(quán)條件,按照規(guī)定程序進(jìn)行審查,決定該品種能否被授予品種權(quán)。品種保護(hù)的目的,是保護(hù)植物新品種權(quán),品種權(quán)是知識產(chǎn)權(quán)的重要組成部分,是植物新品種保護(hù)的核心。品種權(quán)是由國家植物新品種保護(hù)審批機(jī)關(guān)依照法律、法規(guī)的規(guī)定,賦予品種權(quán)人對其新品種的經(jīng)濟(jì)權(quán)利和精神權(quán)利的總稱。品種權(quán)具有以下法律特點:1、無形性2、專有性3、地域性4、時間性保護(hù)期限,一般為15-20年,我國將品種權(quán)的保護(hù)期限規(guī)定為“自授權(quán)之日起”藤本植物、林木、園林植物和觀賞樹木為20年,其他植物為15年。授予品種權(quán)的條件一是該新品種必須則國家植物新品種保護(hù)名錄范圍的品種;二是該新品種必須不是違反國家法律,不妨害公共利益或者不破壞生態(tài)環(huán)境的品種;三是該新品種除必須具備一般品種的特異性、一致性、穩(wěn)定性、還應(yīng)具備新穎性、并有適當(dāng)命名。保護(hù)范圍申請品種權(quán)的植物新品種應(yīng)當(dāng)屬于國家植物新品種保護(hù)名錄中列舉的植物屬或者種,植物新品種保護(hù)名錄由審批機(jī)關(guān)確定和公布,不屬于保護(hù)范圍的植物新品種,不能申請品種權(quán)。申請品種權(quán)的植物新品種應(yīng)當(dāng)具備適當(dāng)?shù)拿Q,并與相向或相近的植物屬或者種中已知品種的名稱相區(qū)別。新穎性品種新穎性在《條例》規(guī)定為“是指申請品種權(quán)的植物新品種在申請目前該品種的繁殖材料未被銷售,或者經(jīng)育種者許可,在中國境內(nèi)銷售該品種繁殖材料未超過1年;在中國境外銷售藤本植物、林木、園林植物和觀賞樹木品種繁殖材料未超過6年,銷售其他植物品種繁殖材料未超過4年”第二節(jié)品種審定(cultivarassessment)品種審定是品種審定委員會對新育成的品種或新引進(jìn)的品種進(jìn)行區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗鑒定,按規(guī)定程序進(jìn)行審查,決定該品種能否推廣并確定推廣范圍的過程。一.品種審定機(jī)構(gòu)農(nóng)植物品種審定實行國家和?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)兩級審定制度,農(nóng)業(yè)部設(shè)立全國農(nóng)植物品種審定委員會,各省(自治區(qū)、直轄市)人民政府的農(nóng)業(yè)主管部門設(shè)立省級農(nóng)植物品種審定委員會。市(地、州、盟)人民政府的農(nóng)業(yè)主管部門可設(shè)立農(nóng)植物品種審查小組。二.申報條件報審品種需三本省經(jīng)過連續(xù)2-3年的區(qū)域試驗和1-2年的生產(chǎn)試驗(兩項試驗可交叉進(jìn)行),并有1-2年的抗性鑒定,品質(zhì)測定資料,對于引進(jìn)本省進(jìn)行過區(qū)域試驗(含國家在本省的區(qū)試),并且表現(xiàn)適宜的外省品種,有2年以上多點生產(chǎn)試驗結(jié)果的,亦可申報,對于本省已審定的引進(jìn)品種,應(yīng)附外省有關(guān)審定資料,并在本省不少于2年的生產(chǎn)試驗。申報國家級品種審定時,應(yīng)具備下條件之一,主要遺傳性狀穩(wěn)定一致,經(jīng)連續(xù)2年以上(含2年)國家農(nóng)植物品種區(qū)域試驗和1年以上生產(chǎn)試驗(區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗可交叉進(jìn)行),并達(dá)審定標(biāo)準(zhǔn)的品種,或經(jīng)2個以上省級品審會審(認(rèn))定通過的品種,或國家未開展區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗的植物有全國品審會授權(quán)單位進(jìn)行的性狀鑒定和2年以上的多點品種比較試驗結(jié)果,經(jīng)鑒定、試驗單位推薦,具有一定應(yīng)用價或特別用途價值的品種。三.申報材料品種的選育過程(雜交種含親本來源);每年區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗?zāi)杲K總結(jié)報告(復(fù)印件);指定專業(yè)單位的抗?。ㄏx)鑒定報告;指定專業(yè)單位的品質(zhì)分析報告;品種特征標(biāo)準(zhǔn)圖譜;如株、莖、根、葉、花、果等的照片;指定范圍及栽培技術(shù)和繁制種技術(shù)要點;省級農(nóng)植物品審會審定通過的品種合格證書(復(fù)印件);品種申報程序是先由育(引)種者提出申請并簽名蓋章,由育(引)種者所在單位審查、核實加蓋公章,再經(jīng)主持區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗單位推薦并簽章后報送品審會,向國家級申報的品種,需有育種者所在省或品種最適宜種植的省級品審會簽署意見。品種審定第六節(jié)良種繁育的措施和方法重點講授:園林植物品種退化現(xiàn)象,品種退化的原因和防止。良種繁育園的建立,繁育園類型、繁育園建立的途徑和方法,提高良種繁育技術(shù)的途徑和措施,良種苗木的鑒定和檢驗及良種繁育的檔案制度。良種繁殖(seedproduction)是一門研究保持品種種性和優(yōu)質(zhì)種子生產(chǎn)技術(shù)的科學(xué)。良種繁育是前承育種后接推廣的重要環(huán)節(jié),是連接育種和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的橋梁和紐帶,是使育種成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的重要措施,沒有良種繁育,育成的品種就不可能在生產(chǎn)上大面積推廣,其增產(chǎn)作用也就得不到發(fā)揮,沒有良種繁育,已在生產(chǎn)上推廣的優(yōu)良品種會很快發(fā)生混雜退化,造成良種不良,失去增產(chǎn)作用。一.良種繁育任務(wù)迅速大量繁殖良種防止品種混雜退化,保證種子的高質(zhì)量二.品種混雜退化品種混雜退化是指品種在生產(chǎn)栽培過程中,純度降低,種性發(fā)生不良變異,致使失去品種原有的形態(tài)特點,抗逆性和適應(yīng)性減退,產(chǎn)量下降品質(zhì)劣化等現(xiàn)象。品種退化的實質(zhì)就是品種的遺傳構(gòu)成發(fā)生不符合育種及栽培目標(biāo)的變化。品種混雜退化的原因。根本原因是缺乏完善的良種繁育制度。生物學(xué)混雜不正確的選擇和繁殖方法留種株過少或連續(xù)近親繁殖基因突變進(jìn)化生物學(xué)原因2.品種保純和防止退化的方法嚴(yán)格技術(shù)操作規(guī)程避免機(jī)械混雜采取嚴(yán)格隔離措施,防止生物學(xué)混雜應(yīng)用正確的選擇方法和留種方式防止品種劣變?nèi)铀倭挤N繁殖的方法所謂繁殖系數(shù)就是指種子繁殖的倍數(shù)繁殖系數(shù)=單位面積種子產(chǎn)量/單位面積種子用量育苗移栽用有性繁殖方法生產(chǎn)種子的植物常采用育苗移栽,以節(jié)省播種量,提高繁殖系數(shù)。扦插、分根、分株等無性繁殖適當(dāng)擴(kuò)大種株行距加強(qiáng)栽培管理輔助授粉加代繁殖利用組織培養(yǎng)技術(shù)四.種子檢驗種子檢驗(seedtesting)就是采用科學(xué)和標(biāo)準(zhǔn)的檢驗儀器和方法,對種子樣品的品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行分析測定,判斷其品質(zhì)的優(yōu)劣,評定其利用價值的一門實用的科學(xué)技術(shù)。我國種子檢驗主要是對種子樣品進(jìn)行種子凈度、種子發(fā)芽力、品種真實性和純度、種子水分、種子生活力、種子千粒重和種子病蟲害等項目進(jìn)行測定,其中前4項為必檢項目,后3項為非必檢項目。作業(yè)和思考題:品種權(quán)的法律特點種子檢驗標(biāo)準(zhǔn)和方法加速良種繁殖的方法品種混雜退化的原因品種保純和防止退化的方法園林植物育種實驗指導(dǎo)黃建昌編園藝園林學(xué)院2009-03實驗一園林植物育種目標(biāo)的制定一、實驗?zāi)康暮鸵笳莆請@林植物育種目標(biāo)特點、育種主要的目標(biāo)性狀、目標(biāo)制定原則,了解現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對園林品種的要求,育種目標(biāo)制定的過程。二、園林育種主要目標(biāo)育種目標(biāo)是育種工作的依據(jù)和指南,制訂育種目標(biāo)是育種工作的第一步,是育種工作成敗的關(guān)鍵。園林植物的主要育種目標(biāo)有1、高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn),2、品質(zhì)優(yōu)良,3、適應(yīng)性強(qiáng),4、抗病蟲和除草劑,5、不同成熟期,三、主要目標(biāo)性狀1、產(chǎn)量性狀豐產(chǎn)是園林植物育種的基本要求,具有豐產(chǎn)潛力的優(yōu)良品種是獲得高產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。產(chǎn)量可分為生物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量。前者指一定時間內(nèi),單位面積內(nèi)全部光合產(chǎn)物的總量,后者指其中作為商品利用部分的收獲量,兩者比值叫做經(jīng)濟(jì)系數(shù)(coefficientofeconomics)。經(jīng)濟(jì)系數(shù)(coefficientofeconomics)=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量÷生物產(chǎn)量用于園林裝飾的觀賞植物,整個植株乃至群體為利用對象,經(jīng)濟(jì)系數(shù)可達(dá)100%,而以切花等園林產(chǎn)品的植物則經(jīng)濟(jì)系數(shù)較低,且品種類型間變異較大。2、品質(zhì)性狀感官品質(zhì)常包含植株或產(chǎn)品器官的大小、形狀、色澤等由視覺、觸覺所感受的外質(zhì)和風(fēng)味、香氣、肉質(zhì)等由味覺、嗅覺、口感等感知的內(nèi)質(zhì)。園林植物中花卉常以外質(zhì)為主,表現(xiàn)為花型、花色、葉形、葉色、株型、芳香等各方面。感官品質(zhì)的評價受到人們傳統(tǒng)習(xí)慣的影響,有較多的主觀成分。這在觀賞植物的外觀品質(zhì)評價中尤為突出。如賞菊中有人喜愛色澤艷麗,有人則喜愛色澤淡雅;有人喜愛蓮座、圓球花型,還有人以細(xì)瓣飛舞花型為上品。3、成熟期成熟期的早晚對許多園林植物都是重要的目標(biāo)性狀。由于絕大多數(shù)園林產(chǎn)品都不像糧食那樣易于貯運,所以生產(chǎn)上需要早、中、晚熟品種配套,加上提前延后的栽培措施,才能基本上做到均衡供應(yīng)。再者早、中熟品種生育期短有利于減免后期自然災(zāi)害造成的損失?;ɑ苤参锏乃^成熟期主要是花期的早、晚和延續(xù)時間,如菊花花期方面的目標(biāo)性狀是在原有10月底到12月中開花的秋菊的基礎(chǔ)上選育出從10月初到10月下旬開花的早菊,12月中旬以后開花的寒菊,6月至10月兩次開花的夏菊。特別是不需特殊的加光或遮花處理,在“五一”、“七一”、“十一”等節(jié)日開花的品種。梅花除要求比自然花期更早或特晚的品種外,更要求每年二次或多次開花的新品種。草坪植物則要求能保持綠色時間最長的品種類型等。4、對不良環(huán)境的適應(yīng)性園林植物的環(huán)境脅迫大體上可分為溫度脅迫、水分脅迫、土壤礦物質(zhì)協(xié)迫、大氣污染脅迫以及農(nóng)藥(含除莠劑)脅迫等。溫度方面有高溫脅迫和低溫脅迫,低溫脅迫又可分為凍害(≤0℃)和冷害(>0觀賞植物常需要某些特殊的對環(huán)境脅迫的適應(yīng)性,如地被、草坪植物要求耐蔭、耐旱、耐灰塵污染、耐踐踏,行道樹還要求耐重剪,易從不定芽、隱芽發(fā)出新枝等特性。5、對病蟲害、除草劑抗性病蟲害對園林植物的產(chǎn)量和品質(zhì)都有很大影響。在園林植物的生產(chǎn)中為防治病蟲害而大量使用化學(xué)藥劑,不僅大幅度地提高生產(chǎn)成本,而且?guī)須埗緸楹铜h(huán)境污染等嚴(yán)重問題。因此,通過遺傳改良,增強(qiáng)園林植物品種對多種病蟲害的抗性就成為園林植物育種中的重要目標(biāo)。病蟲害種類很多,抗性育種只能抓住主要矛盾,在為害普遍、嚴(yán)重,而在種內(nèi)、種間抗性差異顯著的種類中進(jìn)行。近年來,國外在郁金香、百合、香雪蘭、香石竹的抗鐮刀菌凋萎病,扶郎花抗Oryptoge疫病的育種方面取得了顯著成效。鑒于多數(shù)病原都存在生理分化,所以抗病育種還應(yīng)針對本地區(qū)的主要生理小種或病毒株系,選育多抗型品種??剐杂N中要求新品種對病蟲害有絕對的抗性常常是不切實際的,從生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的觀點來看,品種的抗性一般只要求在病蟲害流行時能把病原菌數(shù)量和蟲口密度壓縮到經(jīng)濟(jì)允許的閡值以下,對產(chǎn)量和品質(zhì)不至發(fā)生顯著影響,就基本上達(dá)到了要求。抗病蟲害育種要注意一下問題:抓住主要矛盾,在為害普遍、嚴(yán)重,而在種內(nèi)、種間抗性差異顯著的種類中進(jìn)行??剐杂N中要求新品種對病蟲害有絕對的抗性常常是不切實際的,從生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的觀點來看,品種的抗性一般只要求在病蟲害流行時能把病原菌數(shù)量和蟲口密度壓縮到經(jīng)濟(jì)允許的閾值以下,對產(chǎn)量和品質(zhì)不至發(fā)生顯著影響6、適應(yīng)設(shè)施栽培的品種近年來,我國園林植物的設(shè)施栽培,尤其是塑料大棚的花卉和園林植物生產(chǎn)發(fā)展很快。原先用于露地生產(chǎn)的品種就難以適應(yīng),這就給園林植物育種提出了新的要求,主要是對設(shè)施生態(tài)條件如弱光照和高溫多濕環(huán)境的適應(yīng)性??傊?,適應(yīng)設(shè)施栽培的品種主要解決一下問題:低溫、弱光、高溫、多濕、抗病害、株型緊湊。四、園林植物育種目標(biāo)制定原則1、滿足生產(chǎn)和市場的需要2、考慮經(jīng)濟(jì)效益和社會效益3、充分考慮目標(biāo)實現(xiàn)的可能性4、近期需要與長遠(yuǎn)利益兼顧5、目標(biāo)性狀要具體,處理好目標(biāo)性狀和非目標(biāo)性狀的關(guān)系五、作業(yè):通過查閱文獻(xiàn)資料,針對你家鄉(xiāng)所在地)當(dāng)前花卉在生產(chǎn)上的一些問題和對品種的要求,制定一份育種目標(biāo),要求包括背景介紹、育種目標(biāo)和育種途徑。實驗二花粉生活力測定一、目的和要求在正常條件下花粉在雌蕊上萌發(fā)的能力,就是花粉的生活力。花粉生活力測定在雜交工作中很重要,尤其親本花期不相同需要從外地采集花粉作父本時,花粉要經(jīng)過一段較長時間的貯藏運輸過程,因此在雜交前應(yīng)檢驗花粉的生活力,以免應(yīng)用無生活力的花粉而造成雜交工作的失敗。從生產(chǎn)上來看,在選擇相互授粉的品種時,也應(yīng)考慮到品種的花粉發(fā)芽能力,凡是花粉發(fā)育不全的品種,其花粉的發(fā)芽率都很低。因此不適宜做授粉品種。本實驗的主要目的是掌握花粉貯藏和花粉生活力測定的方法。二、花粉及用具材料:園林植物的花粉。用具:顯微鏡、天平、蓋玻片、凹式載玻片、培養(yǎng)皿、干燥器、試管、滴瓶、蒸餾水、凡士林、蔗糖、氯化鈣、瓊脂、聯(lián)苯胺、α-奈酚、碳酸鈉、過氧化氫等。三、方法(一)花粉貯藏從發(fā)育良好的植株上采下將開的花朵、取出花藥放在紙上或培養(yǎng)皿中,放于干燥的室內(nèi),令其開裂,花藥裂開后將花粉倒入小玻璃瓶或指形管中,口上塞以棉花或橡皮塞,貼上寫有品種名稱的標(biāo)簽。再把花粉瓶放于干燥器內(nèi),使花粉在空氣相對濕度較低的條件下(一般0~40%)保存;為了減少呼吸作用,可以放在低溫(0~4℃)黑暗的地方貯藏。(二)花粉生活力試驗1、花粉發(fā)芽法人為的創(chuàng)造適合于花粉發(fā)芽的環(huán)境條件,以花粉發(fā)芽的情況來鑒定花粉生活力的強(qiáng)弱,此法的缺點是花粉發(fā)芽條件與實際不完全相符,所得的結(jié)果與實際有一定的差異,但操作方便,能測定出相對發(fā)芽率來。(1)培養(yǎng)基的制作與接種一般采用5~20%蔗糖或葡萄糖加1~2%瓊脂,溶于蒸餾水中。加熱煮沸即可,將已配制好的培養(yǎng)基保持在40℃溫度即不凝固,用玻璃棒點一點培養(yǎng)基敷在載玻片的凹坑內(nèi),然后用接種針或解剖針沾以少量花粉。輕輕振動,使花粉均勻地撒在培養(yǎng)基上,將載玻片放在墊有濕潤棉花培養(yǎng)皿內(nèi)或倒扣在培養(yǎng)皿上,并貼上標(biāo)簽寫明處理、種類、播種日期,將培養(yǎng)皿放于20(2)觀察記數(shù)在顯微鏡下隔一定時間檢查一次(花粉發(fā)芽快的經(jīng)過幾個小時即可觀察到已經(jīng)發(fā)芽,慢的需24小時以上)若發(fā)現(xiàn)花粉已發(fā)芽時,便按一定方向,就同一視野中用記數(shù)器記錄花粉粒總數(shù)和發(fā)芽數(shù),觀察記錄3~5個顯微鏡視野的數(shù)字,求其平均數(shù),即得出花粉發(fā)芽百分率?;ǚ郯l(fā)芽的標(biāo)準(zhǔn),以花粉管伸長超出花粉直徑為準(zhǔn)。2.染色法(1)過氧化物酶測定法原理:具有生活力的花粉含有活躍的過氧化物酶。此酶能利用過氧化物使各種多酚及芳香族胺發(fā)生氧化而產(chǎn)生顏色,依據(jù)顏色可知花粉有無活力。HH2O2H2O+[O]H2NNH2+2OHNHN+2H2O過氧化物酶OH+2[O]O 對二萘氧基聯(lián)苯胺(紫紅色)a.0.2克b.0.15克ac.0.25克以上三種溶液分別放入棕色瓶中備用,使用時將這三種溶液等量配成試劑Ⅰ,放入棕色滴瓶中備用,在使用前準(zhǔn)備好0.3%的過氧化氫水溶液作為試劑Ⅱ。使用時,先在載玻片上加少量待測花粉,然后在花粉上滴試劑Ⅰ和試劑Ⅱ各一滴,仔細(xì)攪勻,蓋上蓋玻片,經(jīng)3~4分鐘后,再放在顯微鏡下檢查,有生活力的花粉呈紅色或玫瑰色,無生活力的花粉為黃色或無色,為了確定具有生活力的花粉百分率,

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