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小说旗 > 其他类型 > 别跑,我看上你了 > 第121章 植物园和种质圃
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植物种质资源保存(conservation of plantgermplasm resources),是指通过人为的技术措施保护植物种质资源,使其不至于流失或灭绝。主要包括:原生境保存和非原生境的保存。

原生环境保存(in situ conservation):自然保护区(nature reserves)、自然公园(natural park)。

非原生环境保存(ex situ conservation):活体植株保存,如植物园(botanic garden),种质圃(field genebank);种子库 (seed storage facility);离体保存库(in vitrostorage)。

种子寿命:一批种子的群体生活力在一定贮藏条件下,能保持或接近在母体植株上达到生理成熟时的发芽率(80%),并且能萌发长成正常植株的期限。是指种子生命力在一定的环境下能保持的最长期限。在一个种批中,种子个体间的生命期限差异很大,因此,应该以种子群体的平均寿命来表示种子寿命。

种子活力:一批种子在广泛的田间环境条件下,能迅速整齐地萌发并长成健壮幼苗的内部潜在能力的总和。

低温种子库保存

一、种子贮藏寿命及其影响因素

种子储藏寿命受以下两方面因素的影响

1、种子自然寿命

成熟种子在自然条件下的寿命。根据种子自然寿命的相对长短,将种子归为三类:

长命种子:15-100年或更长, 如番茄、茄子、西瓜等种子。1952年辽宁古莲子,有活力,寿命1040年+\/-210年。

中命种子:寿命在3~15年之间,如萝卜、白菜、黄瓜、甘蓝、 莴苣、辣椒、菜豆、菠菜等种子 。

短命种子:寿命在3年以下,如葱、胡萝卜、芹菜、小麦、 玉米等种子。杨树(30-40h)、柳树(一周)以及可可(35h)。

2、种子贮藏的环境

影响种子寿命的贮藏条件主要水分(种子含水量(mc, moisturecontent )、种子贮藏环境的空气相对湿度(Rh, relative humidity ))和温度。

mc越高,种子呼吸作用越强,贮藏物质分解越快, 生活力下降越快。

mc与Rh密切相关,当Rh增加时,mc随之上升。

达到一定程度时,便出现游离水,这时的种子含水量为“临界含水量” ,此时种子内呼吸酶和水解酶异常旺盛,种子及容易丧失活力。

温度: 是影响种子新陈代谢的主要因素之一,在低温状态下,种子细胞内代谢活动水平很低,物质和能量消耗少,细胞的衰老进程也很缓慢,因而可以长时期保持种子生活力。

哈林顿(harrington,1960)认为在0~50c范围内,温度每下降5c,种子寿命即可延长一倍。

水分和温度相辅相成,低温保存种子必须结合较低的含水量和空气相对湿度。二者之一不合适,则种子活力很快丧失。

种子对低温的适应性主要取决于细胞液浓度,种子含水量低,则细胞液浓度高,在冷冻条件下受伤害的可能性小。

二、种子低温贮藏设施

低温种子库:根据功能分为三类

长期库:-20—-10 c,Rh< 60%, mc<4%-6% 保存期 30-50年或更长,不对外分发, 战略上。

中期库:0―10c, Rh< 60%, mc 6%~9%,寿命10~30年, 保存流动种质搜集品。

短期库: 15-20 c, Rh 50-60%, mc<12%, 种子预期寿命2~5年。

保存种子的容器

长期库:种子封入不透气的容器内,如密封的金属盒、铝箔袋、塑料复合薄膜袋、玻璃瓶等。

中期库:种子容器同长期库。

短期库:种子容器从有孔到几乎密封,如纸袋、塑料袋、布袋、玻璃瓶等。

低温种子库的基本结构

(1)低温库房:主要组成部分,种子架,种子架与地面、墙壁、屋顶之间的最小通风空隙分别为10-500px、500px和1250px。

(2)围护结构:保温层、隔汽层、护墙板和库门

(3)制冷系统: 制冷设备、除霜设备、恒温控制器和高温报警器

(4)辅助设施: 低温库房门外的缓冲间、种子接收分发间、种子清选间、熏蒸间、数据处理间、发芽间、种子干燥间、种子包装间、种子临时贮存库等。

种子发芽率试验:入库要对种子生活力进行检测,作为种质资源保存的种子,入库前发芽率要求在90%以上。发芽率试验一般需200-400粒种子,4次重复。

种质编号:

国家种质库对各种作物采用三级分类编号方法:

如2 2 A02531(大白菜的某个品种)。

栽培植物划分为4大类:1代表农作物;2代表蔬菜;3代表绿肥、牧草;4代表园林花卉。每一大类分为若干小的类型,用单个阿拉伯数字表示。具体作物编号用大写英文字母表示。品种用5位阿拉伯数字表示。

在编库号的过程中还需逐份核对种子性状,核对的项目包括粒色、粒形、大小、饱满度、整齐度、有无表面附属物、有无特殊气味等。

植物园和种质圃

1、植物园:综合性植物园和专业性植物园。

通常综合性植物园具有物种保护和基础研究、经济植物开发利用、提供休闲游览服务、科普教育、技术推广性生产活动5大功能。

专业性植物园又称为附属植物园,指根据一定的学科、专业内容布置的植物标本园、树木园、药圃等,如浙江大学植物园、北京药用植物园、南京药用植物园、华南热带经济植物园、浙江林学院植物园、武汉大学树木园。

2、种质圃

种质圃严格地说不是植物园。它们附属于某类栽培植物的科研单位,主要用于栽培植物种质资源保存、分类和引种的研究。其功能高度专一,一般不提供休闲游览服务。无性繁殖材料和多年生栽培植物的种质材料以及一些作物的野生种和野生近缘植物主要在种质圃中保存。

二、自然保护区和自然公园

1.自然保护区:国家或地方政府为保护野生生物物种和自然生态系统而划定的一片区域。在保护区内严格限制人类的经济活动。

美国黄石国家公园:建于1872年,被认为是世界上最早的自然保护区。

2、自然公园:自然公园与自然保护区的主要差别是:前者把保护生物物种资源及自然生态系统与为公众提供休闲娱乐场所放在同等重要的地位。

3.自然保护区和自然公园对植物种质资源的保护功能:近缘野生种和野生食用植物得到保护。

三、试管苗保存

1、试管苗保存概况

许多进行无性繁殖的材料(果树、薯芋类蔬菜、球根花卉等)可用其分生组织保存。目前全世界以试管苗方式保存的植物种质资源材料约份。其中国际马铃薯中心保存试管苗材料3000份。

2、试管苗保存的优点

(1)节省土地 如保存800个葡萄品种,每品种保存6管苗,只需恒温室2m2即可。若在田间保存,需占地1hm2。

(2)节省劳力与费用

(3)避免感染病虫害

(4)避免环境伤害

(5)快速繁殖

(6)去除病原物

3、试管苗种质保存方法

保存试管苗种质关键是要维持最低的生长速度,生长速度取决于培养温度、培养基组成和品种特性.

(1) 增加培养基渗透压

(2)降低保存温度:温度是试管苗保存的关键因素,在低温(3~5c)条件下,试管苗中各种酶活性降低,因而减缓了代谢过程和生长速度。如果增加培养基渗透压与降低温度相结合,试管苗继代培养间隔时间为2~3年

(3)利用植物生长抑制

(4)补充光照

目前,作为保存种质资源的细胞或组织培养物有:愈伤组织、悬浮细胞、幼芽生长点、花药、花粉、体细胞、原生质体、幼胚等。