第一章 种质资源 种质(germplasm)是指决定生物性状遗传，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。在遗传育种领域内，把一切具有一定种质或基因的生物总称为种质资源 (germplasm resource)。包括：栽培种、野生种、野生和半野生近缘种，以及人工创造的新 种质材料等。蕴藏种质的主要材料是种子，也包括块根、块茎、球茎、鳞茎等无性繁殖器官 和根、茎、叶、芽等营养器官，以及愈伤组织、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。种质资源是在漫长历史过程中，由自然演化和人工创造而形成的 一种重要自然资源，它积累了由于自然和人工引起的、极其丰富的遗传多样性，即蕴藏着植 物各种性状的基因。是人类赖以生存和发展的物质基础，更是实施各个育种途径的原材料。 育种成效的大小，很大程度上决定于掌握的种质资源的遗传多样性以及对其性状表现和遗传 规律的研究程度。本章将在阐述种质资源的概念、作用、类型和特点的基础上，详细介绍种 质资源的搜集、保存、鉴定、评价、利用和创新的原理和方法。 1.1种质资源的作用与现状 1.1.1种质资源的作用 种质资源是人类的宝贵财富。掌握和正确地利用种质资源，可以培育新的作物和优良品 种，为人类提供赖以生存的物质基础。现代育种中人工改良植物向人类需求方向演化的技术 己经达到分子水平，人们利用不同来源的、能实现育种目标的各种种质资源，采用适当的育 种技术，将一些有利基因整合到一起形成符合人类需求的新的基因型。在整个育种过程中， 种质资源对于工作的成败起着关键性作用。一个国家或研究单位所拥有种质资源的数量和质 量，以及对其特性和遗传规律研究的深度和广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工作发展水平的重要标志。种质资源除在育种工作中起关键作用外，它 还为人类提供各种工业原料和健康所需的医药品，在娱乐、旅游业中也起着重要作用。种质 资源是21世纪前景广阔的生物工程产业的物质基础，在人类生活中所起的作用将越来越大。 1.1.2种质资源的现状与存在问题 1.1.2.1人类发展理念的误区造成种质资源的遗传侵蚀 植物育种在取得成就的同时，也带来了自然资源急剧衰退的后果。由于人类对品种良种 化和遗传一致性的要求，从而使种质资源遗传多样性出现减少现象。改良品种的迅速扩展， 使传统的未改良品种被取代，并使之加速灭绝。更大的一致性倾向增加了主要作物对流行性 病虫害潜在的遗传脆弱性。N.Meyers(1988)估计在过去的2亿年间，大约每27年有一种 高等植物灭绝，而现在的灭绝速度相当于自然灭绝速度的1000倍(E.O.W1lson,1988)。据 张德慈(1988)报道，现在地球上平均每天有一种生物灭绝。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）。这些事实告诉我们，育种工作需要有远见， 要保证农业的可持续发展。人类社会自身发展的同时应进行生物多样性的保护。 1.1.2.2现代科技的发展对种质资源的影响 现代科技的迅猛发展在给人类带来诸多利益的同时，也对种质资源产生了某些负面的影
1 第一章 种质资源 种质（germplasm）是指决定生物性状遗传，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。在遗传育种领域内，把一切具有一定种质或基因的生物总称为种质资源 （germplasm resource）。包括：栽培种、野生种、野生和半野生近缘种，以及人工创造的新 种质材料等。蕴藏种质的主要材料是种子，也包括块根、块茎、球茎、鳞茎等无性繁殖器官 和根、茎、叶、芽等营养器官，以及愈伤组织、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。种质资源是在漫长历史过程中，由自然演化和人工创造而形成的 一种重要自然资源，它积累了由于自然和人工引起的、极其丰富的遗传多样性，即蕴藏着植 物各种性状的基因。是人类赖以生存和发展的物质基础，更是实施各个育种途径的原材料。 育种成效的大小，很大程度上决定于掌握的种质资源的遗传多样性以及对其性状表现和遗传 规律的研究程度。本章将在阐述种质资源的概念、作用、类型和特点的基础上，详细介绍种 质资源的搜集、保存、鉴定、评价、利用和创新的原理和方法。 1.1 种质资源的作用与现状 1.1.1 种质资源的作用 种质资源是人类的宝贵财富。掌握和正确地利用种质资源，可以培育新的作物和优良品 种，为人类提供赖以生存的物质基础。现代育种中人工改良植物向人类需求方向演化的技术 已经达到分子水平，人们利用不同来源的、能实现育种目标的各种种质资源，采用适当的育 种技术，将一些有利基因整合到一起形成符合人类需求的新的基因型。在整个育种过程中， 种质资源对于工作的成败起着关键性作用。一个国家或研究单位所拥有种质资源的数量和质 量，以及对其特性和遗传规律研究的深度和广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工作发展水平的重要标志。种质资源除在育种工作中起关键作用外，它 还为人类提供各种工业原料和健康所需的医药品，在娱乐、旅游业中也起着重要作用。种质 资源是 21 世纪前景广阔的生物工程产业的物质基础，在人类生活中所起的作用将越来越大。 1.1.2 种质资源的现状与存在问题 1.1.2.1 人类发展理念的误区造成种质资源的遗传侵蚀 植物育种在取得成就的同时，也带来了自然资源急剧衰退的后果。由于人类对品种良种 化和遗传一致性的要求，从而使种质资源遗传多样性出现减少现象。改良品种的迅速扩展， 使传统的未改良品种被取代，并使之加速灭绝。更大的一致性倾向增加了主要作物对流行性 病虫害潜在的遗传脆弱性。N.Meyers（1988）估计在过去的 2 亿年间，大约每 27 年有一种 高等植物灭绝，而现在的灭绝速度相当于自然灭绝速度的 1000 倍（E.O.Wilson, 1988）。据 张德慈（1988）报道，现在地球上平均每天有一种生物灭绝。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）。这些事实告诉我们，育种工作需要有远见， 要保证农业的可持续发展。人类社会自身发展的同时应进行生物多样性的保护。 1.1.2.2 现代科技的发展对种质资源的影响 现代科技的迅猛发展在给人类带来诸多利益的同时，也对种质资源产生了某些负面的影
响。由于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。其次化学 肥料和农药的大规模使用，也造成大量种质资源减少。不少国家用飞机喷撒农药，这种措施 使野生资源也受到损失。因此随着现代科学技术的发展，对原有种质资源的搜集、保存和研 究工作必须加强。 1.1.2.3人类活动对种质资源的影响 工业革命以来，随着人口的增加，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。人们大量砍伐和焚烧森林，过度放牧使大片草原变成荒漠，使大量野生 动物、植物失去栖生、繁衍的场所。城市、工矿、交通设施的发展占用了大量的绿地，也造 成土壤、水源和大气的污染。大面积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，物种灭绝速度进一步加快，形成了恶性循环。 在生存和发展过程中，可以说人类过多地对环境进行索取，而忽视了保护，从而使环境 污染，生态失调和种质资源流失，最后发展成全球问题。生存的威胁使人类越来越清醒地认 识到环境和资源的重要性。为了保证人类社会的可持续发展，世界各国在环境和种质资源问 题上开展了广泛的国际合作。1974年FAO在罗马总部成立了国际植物遗传资源委员会，简 称BPGR的国际性组织统筹协调。1992年在巴西召开了172个国家参加的环境与发展大会， 大会签署了《联合国生物多样性公约》等五个重要文件，在全球范围进行拯救生物种质资源 的工作。中国多年来积极参与全球环境保护工作，多次举办不同层次的环境与发展国际论坛。 国家将环境保护作为一项基本国策，在国务院环境保护委员会的领导和协调下进行着艰苦的 工作。 反思过去，人类破坏环境，资源过度流失，可能有种种理由。而环境意识的薄弱，或许 才是其中最为关键的一环。行政的力量、公约的签署在这里不可能起到太大的作用，全球公 民的个人意识的苏醒，发展思路的重新定位才是保护环境、保护资源的根本。 1.2种质资源的类型和特点 种质资源的类别，一般都是按其来源、生态类型、亲缘关系或从育种的实用角度划分的。 如按其来源可分为本地的、外地的、野生的和人工创造的四类：从育种角度出发，如国际水 稻研究所将稻种资源细分为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。正确的分类应简明、 实用，即要反映资源的历史渊源和系谱关系，又要反映不同资源彼此间的联系和区别，为搜 集、保存、研究利用资源提供依据。下面介绍一种种质资源的分类方法以及各种类型资源的 特点。 1.2.1地方品种 指那些在局部地区内栽培的品种，它们大多没有经过现代育种技术的改良。其中有些材 料虽有明显缺点，但往往具有某些罕见的特性，如特别能抗某种病虫害，适合当地人们的特 殊栽培习惯，适合当地人们的特殊饮食或观赏习惯，适应特定的地方生态条件等特性，以及 具备一些在目前看来虽然并不重要的特殊经济价值。地方品种还包括那些过时的或者极为零 星分散的品种。这类种质资源往往因优良新品种的推广而被淘汰。这些地方品种中，具有很
2 响。由于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。其次化学 肥料和农药的大规模使用，也造成大量种质资源减少。不少国家用飞机喷撒农药，这种措施 使野生资源也受到损失。因此随着现代科学技术的发展，对原有种质资源的搜集、保存和研 究工作必须加强。 1.1.2.3 人类活动对种质资源的影响 工业革命以来，随着人口的增加，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。人们大量砍伐和焚烧森林，过度放牧使大片草原变成荒漠，使大量野生 动物、植物失去栖生、繁衍的场所。城市、工矿、交通设施的发展占用了大量的绿地，也造 成土壤、水源和大气的污染。大面积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，物种灭绝速度进一步加快，形成了恶性循环。 在生存和发展过程中，可以说人类过多地对环境进行索取，而忽视了保护，从而使环境 污染，生态失调和种质资源流失，最后发展成全球问题。生存的威胁使人类越来越清醒地认 识到环境和资源的重要性。为了保证人类社会的可持续发展，世界各国在环境和种质资源问 题上开展了广泛的国际合作。1974 年 FAO 在罗马总部成立了国际植物遗传资源委员会，简 称 IBPGR 的国际性组织统筹协调。1992 年在巴西召开了 172 个国家参加的环境与发展大会， 大会签署了《联合国生物多样性公约》等五个重要文件，在全球范围进行拯救生物种质资源 的工作。中国多年来积极参与全球环境保护工作，多次举办不同层次的环境与发展国际论坛。 国家将环境保护作为一项基本国策，在国务院环境保护委员会的领导和协调下进行着艰苦的 工作。 反思过去，人类破坏环境，资源过度流失，可能有种种理由。而环境意识的薄弱，或许 才是其中最为关键的一环。行政的力量、公约的签署在这里不可能起到太大的作用，全球公 民的个人意识的苏醒，发展思路的重新定位才是保护环境、保护资源的根本。 1.2 种质资源的类型和特点 种质资源的类别，一般都是按其来源、生态类型、亲缘关系或从育种的实用角度划分的。 如按其来源可分为本地的、外地的、野生的和人工创造的四类；从育种角度出发，如国际水 稻研究所将稻种资源细分为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。正确的分类应简明、 实用，即要反映资源的历史渊源和系谱关系，又要反映不同资源彼此间的联系和区别，为搜 集、保存、研究利用资源提供依据。下面介绍一种种质资源的分类方法以及各种类型资源的 特点。 1.2.1 地方品种 指那些在局部地区内栽培的品种，它们大多没有经过现代育种技术的改良。其中有些材 料虽有明显缺点，但往往具有某些罕见的特性，如特别能抗某种病虫害，适合当地人们的特 殊栽培习惯，适合当地人们的特殊饮食或观赏习惯，适应特定的地方生态条件等特性，以及 具备一些在目前看来虽然并不重要的特殊经济价值。地方品种还包括那些过时的或者极为零 星分散的品种。这类种质资源往往因优良新品种的推广而被淘汰。这些地方品种中，具有很
大和很有价值的遗传潜力。所以应十分重视地方品种的搜集和保存。 1.2.2主裁品种 指那些经由现代育种技术改良过的品种。这类品种可能是从外地或外国引入的，也可能 是本国（地）育成的。它们具有较好的丰产性和较广的适应性。是育种的基本材料。 1.2.3原始栽培类型 具有原始农业性状的类型。它们大多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。由于种种原因，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。 1.2.4野生近缘种 作物的野生近缘种包括与栽培作物近缘的或介于栽培和野生类型之间的不同程度的过 渡类型。这类种质资源具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砧木加以利用。目前，由于人类对它们所适应的生态环 境的不断干扰和破坏，很多野生近缘种己从开垦地上退走，有些种已濒于灭绝。 1.2.5育种材料 这种材料可以是杂种后代、诱变育成的突变体等，有人称之为中间材料。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。所以，对这类材料也应该有选择地加以保存。 1.3园艺作物的起源和进化 研究园艺作物的起源和进化，可以了解和掌握种和变种的形成与环境条件的关系，了解 和掌握品种性状、特性演化过程与栽培和育种的关系，从而达到更好地搜集、保存、研究利 用的目的。 现在栽培的园艺作物都是在不同的历史年代由野生植物经过人类采集、移栽、选择、杂 交和培育等一系列过程演变进化而来的。在远古时期，由于人们征服地理阻隔的能力有限， 彼此只能在一定的生态条件下从事原始的农业生产，对当地的野生植物进行驯化，选择培育 了当地栽培的特有的作物种、变种和品种，在全世界形成了大大小小不同的作物起源中心。 随着社会的发展，商业、旅游以及战争等活动的频繁使各起源中心的园艺作物向着中心以外 的地域传播，逐渐演化成现今世界园艺作物分布的现状。 1.3.1瓦维洛夫（H.M.B a B w n o B)的作物起源中心学说(theory of origin center of crops) 关于世界作物起源中心的研究较多，尤其是随着分子生物学的发展，对植物亲缘关系的 研究更准确、科学。但较系统地对作物起源中心研究分类影响较大的有三大系统，即德坎多 尔的“三大起源中心论”，瓦维洛夫的“八大起源中心论”和茹考夫斯基的“十二大起源中 心论”。此处仅对瓦维洛夫的起源中心学说加以介绍。 1920年至1940年间，前苏联学者瓦维洛夫及其考察队横跨亚洲、欧洲、非洲、北美洲
3 大和很有价值的遗传潜力。所以应十分重视地方品种的搜集和保存。 1.2.2 主裁品种 指那些经由现代育种技术改良过的品种。这类品种可能是从外地或外国引入的，也可能 是本国（地）育成的。它们具有较好的丰产性和较广的适应性。是育种的基本材料。 1.2.3 原始栽培类型 具有原始农业性状的类型。它们大多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。由于种种原因，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。 1.2.4 野生近缘种 作物的野生近缘种包括与栽培作物近缘的或介于栽培和野生类型之间的不同程度的过 渡类型。这类种质资源具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砧木加以利用。目前，由于人类对它们所适应的生态环 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。 1.2.5 育种材料 这种材料可以是杂种后代、诱变育成的突变体等，有人称之为中间材料。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。所以，对这类材料也应该有选择地加以保存。 1．3 园艺作物的起源和进化 研究园艺作物的起源和进化，可以了解和掌握种和变种的形成与环境条件的关系，了解 和掌握品种性状、特性演化过程与栽培和育种的关系，从而达到更好地搜集、保存、研究利 用的目的。 现在栽培的园艺作物都是在不同的历史年代由野生植物经过人类采集、移栽、选择、杂 交和培育等一系列过程演变进化而来的。在远古时期，由于人们征服地理阻隔的能力有限， 彼此只能在一定的生态条件下从事原始的农业生产，对当地的野生植物进行驯化，选择培育 了当地栽培的特有的作物种、变种和品种，在全世界形成了大大小小不同的作物起源中心。 随着社会的发展，商业、旅游以及战争等活动的频繁使各起源中心的园艺作物向着中心以外 的地域传播，逐渐演化成现今世界园艺作物分布的现状。 1.3.1 瓦维洛夫（Н.И.ВавиЛов）的作物起源中心学说（theory of origin center of crops） 关于世界作物起源中心的研究较多，尤其是随着分子生物学的发展，对植物亲缘关系的 研究更准确、科学。但较系统地对作物起源中心研究分类影响较大的有三大系统，即德坎多 尔的“三大起源中心论”，瓦维洛夫的“八大起源中心论”和茹考夫斯基的“十二大起源中 心论”。此处仅对瓦维洛夫的起源中心学说加以介绍。 1920 年至 1940 年间，前苏联学者瓦维洛夫及其考察队横跨亚洲、欧洲、非洲、北美洲
和南美洲60多个国家和地区，先后180次，搜集了25万余份植物材料，加以整理、分析和 研究后，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（图1-1）。 图例 米主要作物形成中心 栽培植物主要起源 图1-1瓦维洛夫作物起源中心学说图示（瓦维洛夫，1952） 1.3.1.1作物起源中心的主要内容 (1)提出了主要世界作物八大起源中心，各起源中心的地理分布和起源中心的植物种 类和特点。 (2)作物起源中心(center of origin of crops)有两个主要特征，即基因的多样性和显 性基因的频率较高，所以又可名为基因中心或变异多样化中心(center of diversity)。 (3)初生起源中心(primary origin center)和次生起源中心(secondary origin center), 最初始的起源地称为初生起源中心，往往是作物显性性状和最大遗传多样性的聚集地区。当 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。次生起源中心遗传多样性有时 也是大量的，常常具有可利用价值的性状，如种子、果实增大等。 (4)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。瓦维洛夫称此 种现象为同源平行变异律(law of parallel variation)。如地中海地区的禾本科及豆科作物均 无例外地表现为植物繁茂，穗大粒多、粒色淡、高产抗病。同源平行变异律在作物选育和引 种中有重要的指导意义。 1.3.1.2瓦维洛夫提出的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。 (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：忙 果、桔、柠檬、枸橼、椰子、茄子、苦瓜、葫芦、丝瓜、蛇瓜、虎尾兰等。 4
4 和南美洲 60 多个国家和地区，先后 180 次，搜集了 25 万余份植物材料，加以整理、分析和 研究后，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（图 1-1）。 图 1-1 瓦维洛夫作物起源中心学说图示（瓦维洛夫，1952） 1.3.1.1 作物起源中心的主要内容 （1）提出了主要世界作物八大起源中心，各起源中心的地理分布和起源中心的植物种 类和特点。 （2）作物起源中心（center of origin of crops）有两个主要特征，即基因的多样性和显 性基因的频率较高，所以又可名为基因中心或变异多样化中心（center of diversity）。 （3）初生起源中心（primary origin center）和次生起源中心（secondary origin center）， 最初始的起源地称为初生起源中心，往往是作物显性性状和最大遗传多样性的聚集地区。当 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。次生起源中心遗传多样性有时 也是大量的，常常具有可利用价值的性状，如种子、果实增大等。 （4）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。瓦维洛夫称此 种现象为同源平行变异律（law of parallel variation）。如地中海地区的禾本科及豆科作物均 无例外地表现为植物繁茂，穗大粒多、粒色淡、高产抗病。同源平行变异律在作物选育和引 种中有重要的指导意义。 1.3.1.2 瓦维洛夫提出的 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。 （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：忙 果、桔、柠檬、枸橼、椰子、茄子、苦瓜、葫芦、丝瓜、蛇瓜、虎尾兰等
(2)印度一马来亚起源中心（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：穗桔、棕榈槟榔、 面包树、柚、依兰、硕竹、豆蔻等。 (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)前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。 (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。 (7)墨西哥一中美起源中心包括墨西哥一中美所属地区。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。 (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。 (8a)智利亚中心主要起源的园艺作物如：马铃薯、草莓等。 (8b)巴西一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。 1.3.2原产于中国的主要园艺作物 我国是世界上园艺资源极其丰富的国家，是许多园艺作物的重要起源中心，正如瓦维洛 夫所说“中国起源中心是第一个最大的独立的世界农业发源地和栽培植物起源地”。原产于 中国的主要园艺作物如表1-1所示。其中许多种类和品种引种到其它国家后，经过改良已成 为全球性的重要经济品种。 表1-1原产于中国的主要园艺作物（景士西，2000年；重新编排) 国内栽培 国内栽培 国内栽培 国内栽培 种类 种类 种类 种类 历史（年） 历史（年） 历史（年） 历史（年） 桃 >1300 大白菜 >1400 芋(4种) >2400 白兰花 >1000 杏 >2600 叶芥 >2600 墓菜 >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
5 （2a）印度一马来亚起源中心（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：穗桔、棕榈槟榔、 面包树、柚、依兰、硕竹、豆蔻等。 （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）前亚起源中心 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。 （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。 （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。 （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。 （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。 1.3.2 原产于中国的主要园艺作物 我国是世界上园艺资源极其丰富的国家，是许多园艺作物的重要起源中心，正如瓦维洛 夫所说“中国起源中心是第一个最大的独立的世界农业发源地和栽培植物起源地”。原产于 中国的主要园艺作物如表 1-1 所示。其中许多种类和品种引种到其它国家后，经过改良已成 为全球性的重要经济品种。 表 1-1 原产于中国的主要园艺作物（景士西，2000 年；重新编排） 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 种） >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
1.4种质资源的搜集与保存 1.4.1种质资源的调查 1.4.1.1种质资源调查的目的和意义 我国土地辽阔、自然条件复杂，园艺种质资源极其丰富。资源调查的目的是要摸清资源 的情况，包括起源、种类、数量、分布、利用价值等等。它是种质资源搜集、保存、研究利 用前必须进行的工作。种质资源的调查是一项艰巨复杂而细致的工作，其意义重大。 (1)通过资源调查，摸清当地的园艺资源，包括总储量、经济储量和经营储量，可以 直接或间接地应用于生产。 (2)资源调查可为园艺作物发展规划或品种区域化提供资料。 (3)通过资源调查，经过鉴定、整理、可编写成园艺作物志，或整理成文献。这不仅 为本地进一步研究和利用园艺资源提供了资料，也为资源的搜集、保存和研究利用提供了信 息。 1.4.1.2种质资源调查的主要内容 (1)地区情况的调查包括社会经济和自然两方面，后者包括地形、气象、土壤、植 被等。 (2)园艺资源概况的调查包括栽培历史和分布，种类和品种，繁殖方法和栽培管理 特点，园艺产品的生产供销和利用情况，以及园艺生产中存在的问题和对品种提出的要求。 (3)园艺种类品种的调查这是资源调查最关键的一环，主要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。 (4)标本资料的采集和制作根据需要对植物的根、茎、叶、花、果等器官进行录相 或绘图，成分分析和标本的制作。 (5)资源调查的整理和总结根据调查记录资料，做好最后的资料整理和总结分析工 作，如发现有资料遗失不全的应予补充，有些需要深入调查的也可以及时充实。 1.4.2种质资源的搜集 资源调查发现的种类和品种、需要从外地引进的资源以及人工创造的资源等，都需要进 行合理搜集，为保存和研究利用资源奠定基础。 1.4.2.1种质资源搜集的一般原则 (1)根据需要和目的，有针对性地搜集种质资源。不可盲日地、不切实际地大量搜集。 (2)对需要的种质资源要采用一切必要途径进行搜集。可通过通讯联系进行搜集，也 可去现场引种。对较远地区或国外的种质资源可组织考察队进行搜集。 (3)种苗的搜集要遵照种苗的调拨制度。材料要求质量高、典型、可靠、有正常的生 活力，以便进行繁殖和保存。一定要注意检疫，不要使检疫对象随种引入。 (4)搜集时应由近及远，从本地到外地，根据需要先后进行。首先把本地的种质资源 加以保存，然后从外地引种，逐步进行搜集。 (5)搜集时要做到细致周到，清楚无误，分好类，力求做到不重复、不遗漏。对新的 类型不断及时补充搜集。 1.4.2.2种质资源搜集的方法 6
6 1.4 种质资源的搜集与保存 1.4.1 种质资源的调查 1.4.1.1 种质资源调查的目的和意义 我国土地辽阔、自然条件复杂，园艺种质资源极其丰富。资源调查的目的是要摸清资源 的情况，包括起源、种类、数量、分布、利用价值等等。它是种质资源搜集、保存、研究利 用前必须进行的工作。种质资源的调查是一项艰巨复杂而细致的工作，其意义重大。 （1）通过资源调查，摸清当地的园艺资源，包括总储量、经济储量和经营储量，可以 直接或间接地应用于生产。 （2）资源调查可为园艺作物发展规划或品种区域化提供资料。 （3）通过资源调查，经过鉴定、整理、可编写成园艺作物志，或整理成文献。这不仅 为本地进一步研究和利用园艺资源提供了资料，也为资源的搜集、保存和研究利用提供了信 息。 1.4.1.2 种质资源调查的主要内容 （1）地区情况的调查 包括社会经济和自然两方面，后者包括地形、气象、土壤、植 被等。 （2）园艺资源概况的调查 包括栽培历史和分布，种类和品种，繁殖方法和栽培管理 特点，园艺产品的生产供销和利用情况，以及园艺生产中存在的问题和对品种提出的要求。 （3）园艺种类品种的调查 这是资源调查最关键的一环，主要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。 （4）标本资料的采集和制作 根据需要对植物的根、茎、叶、花、果等器官进行录相 或绘图，成分分析和标本的制作。 （5）资源调查的整理和总结 根据调查记录资料，做好最后的资料整理和总结分析工 作，如发现有资料遗失不全的应予补充，有些需要深入调查的也可以及时充实。 1.4.2 种质资源的搜集 资源调查发现的种类和品种、需要从外地引进的资源以及人工创造的资源等，都需要进 行合理搜集，为保存和研究利用资源奠定基础。 1.4.2.1 种质资源搜集的一般原则 （1）根据需要和目的，有针对性地搜集种质资源。不可盲目地、不切实际地大量搜集。 （2）对需要的种质资源要采用一切必要途径进行搜集。可通过通讯联系进行搜集，也 可去现场引种。对较远地区或国外的种质资源可组织考察队进行搜集。 （3）种苗的搜集要遵照种苗的调拨制度。材料要求质量高、典型、可靠、有正常的生 活力，以便进行繁殖和保存。一定要注意检疫，不要使检疫对象随种引入。 （4）搜集时应由近及远，从本地到外地，根据需要先后进行。首先把本地的种质资源 加以保存，然后从外地引种，逐步进行搜集。 （5）搜集时要做到细致周到，清楚无误，分好类，力求做到不重复、不遗漏。对新的 类型不断及时补充搜集。 1.4.2.2 种质资源搜集的方法
种质资源搜集的材料为枝条、种子、苗木，也可以是其它器官或繁殖体。这要根据种类 和品种、搜集时间和地点等因素而定。资源搜集的数量，要根据植物生长习性和营养面积的 大小、繁殖的难易和保存的数量来确定。为了对搜集的材料进行选择、整理，搜集的材料原 则上应适当多些。 资源的搜集工作必须有专人负责，并详细记载资源名称、搜集地点和日期，搜集人名称、 苗木繁殖年月等项。在搜集到材料后，应立刻进行检疫和消毒，防止霉烂和干枯。 (1)当地种质资源的搜集当地的优良品种或品系，对当地的自然条件有很大的适应 性，并有一些突出的优点（如抗性或耐性等），这类资源较好搜集，往往不存在鉴定或生态 适应等问题，只要采用适当的材料就地保存即可。在搜集时要根据种质库的容量等条件选择 有代表性的种质进行搜集。 (2)野生种质资源的搜集为了获取一个属内全部的有利基因，必须搜集这个属内每 个种的野生植物单株，这些植物往往不能直接食用，但具有许多栽培品种缺乏的抗病、抗虫、 抗旱、抗涝、抗寒等抗性遗传基因，多数可作砧木或作为具有潜在利用价值的种质进行搜集。 这类种质资源的搜集时间以花期或果实成熟期为宜，因为此期能对种质资源的花的类型，开 花结果习性，果实经济性状等进行鉴定和搜集标本。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。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，并尽量搜集地理分布、生态分布比较广泛的野生群体，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。这类种质资源的搜集比较复杂，搜集时要进行调查，两地生态对比分 析，然后再确定是引入种子还是无性繁殖体等。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。外地种质资源可通过调查搜集，或通信邮寄进行，也可通过 国内、国际间的学术访问、学术交流的机会搜集。搜集时一定要严格遵守检疫和编号登记制 度，千万不要把病、虫的繁殖体一同带进，否则后果不堪设想。搜集后的外地种质要进行中 间繁殖，多点试验，再进行大规模推广。对生态适应型以外的种质搜集，宜采用种子多代连 续驯化和逐代迁移圳化法进行逐步搜集。 1.4.3种质资源的整理 搜集到的种质资源，应及时整理。首先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。并给以科学的登记和编号，编号可分为四步：① 将作物划分成若干大类：②各大类作物分成若干类；③具体作物编号：④品种编号。此外， 对搜集来的种质资源还要进行简单的分类，确定每份材料所属的植物分类学地位和生态类 型，以便对搜集材料的亲缘关系、适应性和基本生育特性有个概括的认识和了解。将种质的 有关资料输入计算机数据库。进入数据库的每份种质存入的资料，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。 1.4.4种质资源的保存 种质保存是指利用天然或人工创造的适宜环境保存种质资源。主要作用是防止资源流 >
7 种质资源搜集的材料为枝条、种子、苗木，也可以是其它器官或繁殖体。这要根据种类 和品种、搜集时间和地点等因素而定。资源搜集的数量，要根据植物生长习性和营养面积的 大小、繁殖的难易和保存的数量来确定。为了对搜集的材料进行选择、整理，搜集的材料原 则上应适当多些。 资源的搜集工作必须有专人负责，并详细记载资源名称、搜集地点和日期，搜集人名称、 苗木繁殖年月等项。在搜集到材料后，应立刻进行检疫和消毒，防止霉烂和干枯。 （1）当地种质资源的搜集 当地的优良品种或品系，对当地的自然条件有很大的适应 性，并有一些突出的优点（如抗性或耐性等），这类资源较好搜集，往往不存在鉴定或生态 适应等问题，只要采用适当的材料就地保存即可。在搜集时要根据种质库的容量等条件选择 有代表性的种质进行搜集。 （2）野生种质资源的搜集 为了获取一个属内全部的有利基因，必须搜集这个属内每 个种的野生植物单株，这些植物往往不能直接食用，但具有许多栽培品种缺乏的抗病、抗虫、 抗旱、抗涝、抗寒等抗性遗传基因，多数可作砧木或作为具有潜在利用价值的种质进行搜集。 这类种质资源的搜集时间以花期或果实成熟期为宜，因为此期能对种质资源的花的类型，开 花结果习性，果实经济性状等进行鉴定和搜集标本。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。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，并尽量搜集地理分布、生态分布比较广泛的野生群体，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 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。这类种质资源的搜集比较复杂，搜集时要进行调查，两地生态对比分 析，然后再确定是引入种子还是无性繁殖体等。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。外地种质资源可通过调查搜集，或通信邮寄进行，也可通过 国内、国际间的学术访问、学术交流的机会搜集。搜集时一定要严格遵守检疫和编号登记制 度，千万不要把病、虫的繁殖体一同带进，否则后果不堪设想。搜集后的外地种质要进行中 间繁殖，多点试验，再进行大规模推广。对生态适应型以外的种质搜集，宜采用种子多代连 续驯化和逐代迁移驯化法进行逐步搜集。 1.4.3 种质资源的整理 搜集到的种质资源，应及时整理。首先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。并给以科学的登记和编号，编号可分为四步：① 将作物划分成若干大类：②各大类作物分成若干类；③具体作物编号；④品种编号。此外， 对搜集来的种质资源还要进行简单的分类，确定每份材料所属的植物分类学地位和生态类 型，以便对搜集材料的亲缘关系、适应性和基本生育特性有个概括的认识和了解。将种质的 有关资料输入计算机数据库。进入数据库的每份种质存入的资料，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。 1.4.4 种质资源的保存 种质保存是指利用天然或人工创造的适宜环境保存种质资源。主要作用是防止资源流
失，便于种质资源的研究利用。 1.4.4.1种质资源保存的范围 保存种质的范围应从两方面考虑，首先保存的材料要有价值，有充分的遗传多样性以及 易被需要种质的工作者加以研究和利用。其次保存种质根据保存单位的任务以及材料研究的 进展应有所变化。资源圃或种质库应保存的种质资源主要包括以下几个方面： (1)用于遗传和育种研究的所有种质，包括：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)尚未很好改良和利用，但具有潜在利用价值的种质。 1.4.4.2种质资源保存的方式 种质资源保存的方式，主要有就地保存、迁地保存、离体保存和基因文库(gene library) 保存。 (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。方法有建立各级自然保护区、人为圈护古树和名花，并进行繁殖以防散失。 (2)迁地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。迁地保存的方法是建立诸如园艺种质资源圃、品种园、植物观赏园、原始材料圃等具 一定面积和规模的圃地栽植保存园艺种质资源。 (3)离体保存指在适宜条件下，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。方法有种子保存、营养体保存、分生组织保存等。 (4)基因文库保存指利用分子生物学技术，将植物种类DNA片段分离整合到载体 上，然后再转移到适宜的菌中进行保存和繁殖。 1.4.4.3种质资源保存的方法 (1)种植保存这种方法是将种质资源繁殖成苗木后定植到圃地长成植株的一种长久 保存的方法。可分为就地种植保存和迁地种植保存两种方式。对于迁地种植保存而言，来自 自然条件悬殊地区的种质资源，都在同一地区种植保存，不一定都能适应。因此应采取集中 与分散保存的原则，把某些种质资源材料分别在不同生态地进行种植保存。我国从1980年 开始在全国各地建立的16个国家果树种质资源圃（贾敬贤，1993）的布局就体现了这一原 则。用种植保存法保存的园艺种质资源其保存数量依树种、品种而定，应尽可能保持资源植 物的遗传多样性、稳定性，减少变异性，避免人工驯化，从而保持原品种或类型的遗传特点 和群体结构。中国科学院西双版纳热带植物园种植保存的种群大小低限为每一生态型乔木类 10~20株，灌木类40~50株，草本类100~200株：实际上考虑到从幼苗到成株过程难以避免 的损失，栽培数量有些达千株以上（刘宏茂等，1993）。 种植保存法存在着可靠性强，研究方便等优点，对于主要进行无性繁殖的植物是一种常 用的种质保存方法。然而种植保存方法需要消耗大量的人力、物力，而且在自然状态下，植 物极有可能遭受病虫害的侵袭而丢失，同时，也不便于种质的交换和发放。 (2)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。根据种子的贮存特性可将种子分为正常性(orthodox)和顽拗性 (recalitrant)种子。一般的粮食、蔬菜和花卉种子能忍耐正常性的干燥，种子含水量干燥
8 失，便于种质资源的研究利用。 1.4.4.1 种质资源保存的范围 保存种质的范围应从两方面考虑，首先保存的材料要有价值，有充分的遗传多样性以及 易被需要种质的工作者加以研究和利用。其次保存种质根据保存单位的任务以及材料研究的 进展应有所变化。资源圃或种质库应保存的种质资源主要包括以下几个方面： （1）用于遗传和育种研究的所有种质，包括：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）尚未很好改良和利用，但具有潜在利用价值的种质。 1.4.4.2 种质资源保存的方式 种质资源保存的方式，主要有就地保存、迁地保存、离体保存和基因文库（gene library） 保存。 （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。方法有建立各级自然保护区、人为圈护古树和名花，并进行繁殖以防散失。 （2）迁地保存 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。迁地保存的方法是建立诸如园艺种质资源圃、品种园、植物观赏园、原始材料圃等具 一定面积和规模的圃地栽植保存园艺种质资源。 （3）离体保存 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。方法有种子保存、营养体保存、分生组织保存等。 （4）基因文库保存 指利用分子生物学技术，将植物种类 DNA 片段分离整合到载体 上，然后再转移到适宜的菌中进行保存和繁殖。 1．4．4．3 种质资源保存的方法 （1）种植保存 这种方法是将种质资源繁殖成苗木后定植到圃地长成植株的一种长久 保存的方法。可分为就地种植保存和迁地种植保存两种方式。对于迁地种植保存而言，来自 自然条件悬殊地区的种质资源，都在同一地区种植保存，不一定都能适应。因此应采取集中 与分散保存的原则，把某些种质资源材料分别在不同生态地进行种植保存。我国从 1980 年 开始在全国各地建立的 16 个国家果树种质资源圃（贾敬贤，1993）的布局就体现了这一原 则。用种植保存法保存的园艺种质资源其保存数量依树种、品种而定，应尽可能保持资源植 物的遗传多样性、稳定性，减少变异性，避免人工驯化，从而保持原品种或类型的遗传特点 和群体结构。中国科学院西双版纳热带植物园种植保存的种群大小低限为每一生态型乔木类 10~20 株，灌木类 40~50 株，草本类 100~200 株；实际上考虑到从幼苗到成株过程难以避免 的损失，栽培数量有些达千株以上（刘宏茂等，1993）。 种植保存法存在着可靠性强，研究方便等优点，对于主要进行无性繁殖的植物是一种常 用的种质保存方法。然而种植保存方法需要消耗大量的人力、物力，而且在自然状态下，植 物极有可能遭受病虫害的侵袭而丢失，同时，也不便于种质的交换和发放。 （2）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。根据种子的贮存特性可将种子分为正常性（orthodox）和顽拗性 （recalitrant）种子。一般的粮食、蔬菜和花卉种子能忍耐正常性的干燥，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（石思信，1988），通过适当地降 低种子含水量，降低贮存温度可以显著延长种子贮存时期。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。因此顽拗性种子一般不用种子保存资源。 种子的寿命决定于植物的遗传，根据其在一般贮存条件下的寿命长短，种子可分为长命、 中命和短命三类（刘后利，1993）： 长命种子(macrobiotic seeds)寿命一般在15~100年以上，如甜菜、丝瓜、南瓜、西瓜、 甜瓜、茄子、白菜、萝卜、蕃茄等。 中命种子(mesobiotic seeds)寿命一般在3~l5年，如油菜、洋葱、胡萝卜、菠菜等。 短命种子(microbiotic seeds)寿命一般不超过3年，如辣椒、胡桃、山核桃、栗等。 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。 用于保存种子的种质库有三种类型： 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。 (3)离体保存植物细胞具有全能性，离体的植物细胞在合适的条件下均可诱导再生 出完整的植株。这样，通过保存植物的细胞、组织或器官，即可达到保存种质资源的目的。 利用组织培养技术保存植物种质资源有许多优点，如在相对小的空间内可保存大量的种 质：可免遭自然状态下病虫害的袭击：可保存一些特殊的材料如远缘杂种的不育后代、体细 胞杂种植株等：同时便于种质的交换与发放，减少检疫手续等。对于顽拗性植物、水生植物 和无性繁殖植物的种质资源离体保存最为适合。目前作为离体保存的材料有愈伤组织、悬浮 细胞、幼芽生长点、花粉、花药、体细胞、原生质体、幼胚、组织块等。 离体保存的方法按其原理目前有以下几类： 常温继代保存即在常温条件下，将培养材料进行继代保存，所用的温度可以是培养室 的常用温度也可以是自然温度。 低温保存所用的温度一般为1~10℃。 低氧保存如采用矿物油覆盖或减少容器内氧浓度使生长缓慢从而达到保存种质的目 的。 干燥保存如植物组织在ABA和0.15mol/L的蔗糖培养基上预培养后再干燥，有利于 9
9 到 5％或更低，但不影响其寿命，这类种子为正常性种子（石思信，1988），通过适当地降 低种子含水量，降低贮存温度可以显著延长种子贮存时期。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。因此顽拗性种子一般不用种子保存资源。 种子的寿命决定于植物的遗传，根据其在一般贮存条件下的寿命长短，种子可分为长命、 中命和短命三类（刘后利，1993）： 长命种子（macrobiotic seeds）寿命一般在 15~100 年以上，如甜菜、丝瓜、南瓜、西瓜、 甜瓜、茄子、白菜、萝卜、蕃茄等。 中命种子（mesobiotic seeds）寿命一般在 3~15 年，如油菜、洋葱、胡萝卜、菠菜等。 短命种子（microbiotic seeds）寿命一般不超过 3 年，如辣椒、胡桃、山核桃、栗等。 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。 用于保存种子的种质库有三种类型： 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。 （3）离体保存 植物细胞具有全能性，离体的植物细胞在合适的条件下均可诱导再生 出完整的植株。这样，通过保存植物的细胞、组织或器官，即可达到保存种质资源的目的。 利用组织培养技术保存植物种质资源有许多优点，如在相对小的空间内可保存大量的种 质；可免遭自然状态下病虫害的袭击：可保存一些特殊的材料如远缘杂种的不育后代、体细 胞杂种植株等；同时便于种质的交换与发放，减少检疫手续等。对于顽拗性植物、水生植物 和无性繁殖植物的种质资源离体保存最为适合。目前作为离体保存的材料有愈伤组织、悬浮 细胞、幼芽生长点、花粉、花药、体细胞、原生质体、幼胚、组织块等。 离体保存的方法按其原理目前有以下几类： 常温继代保存 即在常温条件下，将培养材料进行继代保存，所用的温度可以是培养室 的常用温度也可以是自然温度。 低温保存 所用的温度一般为 1~10℃。 低氧保存 如采用矿物油覆盖或减少容器内氧浓度使生长缓慢从而达到保存种质的目 的。 干燥保存 如植物组织在 ABA 和 0.15mol/L 的蔗糖培养基上预培养后再干燥，有利于
细胞的存活，同时使生长代谢减慢。 添加生长调节剂保存采用生长延缓剂或抑制剂延缓或抑制细胞生长。常用的延缓剂有 矮壮素(CCC)、丁酰肼(B9)、多效唑(PP33),生长抑制剂有脱落酸(ABA)等。 低压保存即在比较低的压力下保存植物组织。低压保存的原理尚不清楚。 上述离体保存方法虽然行之有效，并且使用了多年，但是这些保存方法必须作定期的继 代培养和重复转移，这不仅增加了工作量，而且植物细胞在多次继代培养后会产生遗传变异。 因此，近年来人们在使用传统离体保存方法的同时，进行了大量的培养物超低温保存研究工 作。 超低温保存是指在-80℃以下的超低温保存种质资源的技术。超低温常用干冰 (-79℃)、深冷冰箱(-196℃)及液氮蒸汽相(-140℃)获得。由于冷源通常选用液氮，因 此超低温保存又称液氮保存。在超低温条件下保存材料，可以大大减慢，甚至终止代谢和衰 老过程，保持生物材料的稳定性，最大限度地抑制生理代谢强度，降低劣变发生频率，达到 长期保存种质的目的（王郁民，1991）。 超低温保存程序比较复杂，主要包括：准备合适的植物材料，培养物冷冻前的预处理， 选择合适冰冻保护剂，冰冻，贮存，解冻，解冻后的处理以及生活力测定和重新培养。 研究证明：许多植物的种子、花粉、分生组织、芽、愈伤组织和细胞等都能成功地保存 在液态氮温度(-196℃)下而生活力不受影响（胡晋等，1996）。在液态氮中贮藏过的细胞、 茎尖生长点及胚等均能再生植株(Bajaj,1983)。 超低温保存对于那些寿命短的植物，组织培养体细胞无性系，遗传工程的基因无性系， 抗病毒的植物材料以及濒临灭绝的野生植物，都是很好的保存方法。目前超低温保存存在涉 及的试验材料面窄，长期连续使用冻存材料的再生能力衰退，组织培养后代遗传稳定性仍未 解决等问题。园艺植物超低温保存成功的种类已有苹果、酸樱桃、棕枣、蔷薇、草莓、胡萝 卜、豌豆等（陈振光，1995）。 (4)基因文库保存随着分子生物学理论和实验技术的发展，许多植物种类利用基因 组DNA克隆技术成功地构建了本系统的基因文库，而且不断地补充和扩建这一文库，从而 为保存和繁殖种质资源提供了又一种有效的方法。 基因文库的构建过程是用人工的方法，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。这样当需要某个基 因时，就可通过某种方法在此文库中去“钩取”获得。因此，建立某一物种的基因文库，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。 种质资源的保存，除资源材料本身的保存外，还应包括种质资源的各种资料。每一份种 质资源材料应有一份档案。档案中记录有编号、名称、来源、研究鉴定年度和结果。档案按 材料的永久编号顺序排列存放，并随时将有关各该材料的试验结果及文献资料登记在档案 中。根据档案记录可以整理出系统的资料报告。档案资料输入电子计算机贮存，建立数据库， 以便于资料检索和进行有关的分类、遗传研究。 1.5种质资源的评价与利用 10
10 细胞的存活，同时使生长代谢减慢。 添加生长调节剂保存 采用生长延缓剂或抑制剂延缓或抑制细胞生长。常用的延缓剂有 矮壮素（CCC）、丁酰肼（B9）、多效唑（PP333），生长抑制剂有脱落酸（ABA）等。 低压保存 即在比较低的压力下保存植物组织。低压保存的原理尚不清楚。 上述离体保存方法虽然行之有效，并且使用了多年，但是这些保存方法必须作定期的继 代培养和重复转移，这不仅增加了工作量，而且植物细胞在多次继代培养后会产生遗传变异。 因此，近年来人们在使用传统离体保存方法的同时，进行了大量的培养物超低温保存研究工 作。 超低温保存 是指在-80℃以下的超低温保存种质资源的技术。超低温常用干冰 （-79℃）、深冷冰箱（-196℃）及液氮蒸汽相（-140℃）获得。由于冷源通常选用液氮，因 此超低温保存又称液氮保存。在超低温条件下保存材料，可以大大减慢，甚至终止代谢和衰 老过程，保持生物材料的稳定性，最大限度地抑制生理代谢强度，降低劣变发生频率，达到 长期保存种质的目的（王郁民，1991）。 超低温保存程序比较复杂，主要包括：准备合适的植物材料，培养物冷冻前的预处理， 选择合适冰冻保护剂，冰冻，贮存，解冻，解冻后的处理以及生活力测定和重新培养。 研究证明：许多植物的种子、花粉、分生组织、芽、愈伤组织和细胞等都能成功地保存 在液态氮温度（-196℃）下而生活力不受影响（胡晋等，1996）。在液态氮中贮藏过的细胞、 茎尖生长点及胚等均能再生植株（Bajaj，1983）。 超低温保存对于那些寿命短的植物，组织培养体细胞无性系，遗传工程的基因无性系， 抗病毒的植物材料以及濒临灭绝的野生植物，都是很好的保存方法。目前超低温保存存在涉 及的试验材料面窄，长期连续使用冻存材料的再生能力衰退，组织培养后代遗传稳定性仍未 解决等问题。园艺植物超低温保存成功的种类已有苹果、酸樱桃、棕枣、蔷薇、草莓、胡萝 卜、豌豆等（陈振光，1995）。 （4）基因文库保存 随着分子生物学理论和实验技术的发展，许多植物种类利用基因 组 DNA 克隆技术成功地构建了本系统的基因文库，而且不断地补充和扩建这一文库，从而 为保存和繁殖种质资源提供了又一种有效的方法。 基因文库的构建过程是用人工的方法，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。这样当需要某个基 因时，就可通过某种方法在此文库中去“钩取”获得。因此，建立某一物种的基因文库，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。 种质资源的保存，除资源材料本身的保存外，还应包括种质资源的各种资料。每一份种 质资源材料应有一份档案。档案中记录有编号、名称、来源、研究鉴定年度和结果。档案按 材料的永久编号顺序排列存放，并随时将有关各该材料的试验结果及文献资料登记在档案 中。根据档案记录可以整理出系统的资料报告。档案资料输入电子计算机贮存，建立数据库， 以便于资料检索和进行有关的分类、遗传研究。 1.5 种质资源的评价与利用