園林植物遺傳育種

1、1緒論一、園林植物遺傳育種學(xué)的研究內(nèi)容和任務(wù)。概念：園林育種：通過遺傳育種理論和手段，創(chuàng)造新種質(zhì)，選育新品種。內(nèi)容：①資源收集、篩選、創(chuàng)新、利用②品種選育③雜交種組配選育④繁育苗木、推廣應(yīng)用任務(wù)：①創(chuàng)造新種質(zhì)②篩選、利用新親本③選育新品種④創(chuàng)造物種多樣性二、園林植物遺傳育種的目標(biāo)和途徑目標(biāo)：選育新、奇、特、香、抗、多物種園林花草樹木的新種質(zhì)和品種。途徑：改革名花木走新路，改造洋花木為中華，選拔野花木進(jìn)花園，新的林木花卉王國靠共建。三、我

2、國園林植物遺傳育種的簡史及成就簡史：西方發(fā)達(dá)：加州的花木70%來自中國。中國落后：廣州還可以，花木是朝陽產(chǎn)業(yè)，后起之上，發(fā)展快，機(jī)遇大。中國園林之母，園林植物的特點(diǎn)是名花好而多，野花多而奇，表現(xiàn)為：①早、特，②香，③常開，④特異性，⑤抗逆性強(qiáng)，⑥自播、隨遇而安適應(yīng)性廣。成就：①珠三角、長三角園林史悠久，從而復(fù)興大大發(fā)起。②形成產(chǎn)業(yè)，發(fā)展很快，國內(nèi)、國外聯(lián)合經(jīng)營。③產(chǎn)值由48億元～1.3億美元。④交流的廣而多。⑤科研形成體系。⑥新、名、特

3、的花木，從色、型、抗性等方面有了新的創(chuàng)舉。⑦園林培育工廠化。第一章園林植物遺傳學(xué)第一節(jié)花色遺傳花色：花瓣色，或花器官花萼、雄芯及苞片發(fā)育成花瓣的顏色。遺傳：主要是花色素的遺傳?；ㄉ丌俸}卜素：素和醇的總稱②類黃酮：羥化、甲基化、?；?、糖苷化等③花青素：天竺葵、花青、花翠、甲基花青、3′甲花翠、錦葵及報(bào)春花色素等育種中靠分離的比例決定基因的顯隱性，靠色素中生化結(jié)構(gòu)環(huán)決定其顏色?；ㄉ蜕兀杭儭ⅫS、橙、褐、紅、粉、紫、藍(lán)、黑、變色等花色，

4、表31P27花色的基因是以四倍體形式發(fā)生作用，是多基因，共同作用的數(shù)量遺傳性狀，花色的深淺、多少、部分還受助色素基因和易變基因的微妙作用。不同花色雜交，多表現(xiàn)為深色花為顯性，淺色花為隱性，但也有白色花是顯性，變色的花為基因突變而產(chǎn)生?；ㄉc基因有關(guān)，與環(huán)境也依依相聯(lián)，如光、溫、水、土、肥等因素，一般溫低、花鮮、花質(zhì)好，溫高花變色、素變質(zhì)，所以鮮花開在適溫中，也證明了南方高溫花少、色差的原因。所以只有基因、環(huán)境、管理三者配合得當(dāng)，基因表

5、現(xiàn)充分，花色才多變而艷麗。第二節(jié)彩斑遺傳彩斑：植物的枝干、花、葉、果等部位的異色斑點(diǎn)、條紋統(tǒng)稱彩斑。彩斑的大小，出現(xiàn)時(shí)間的先后與進(jìn)化過程直接相關(guān)?？烧J(rèn)為是體細(xì)胞突變和配子突變的返祖現(xiàn)象。遺傳上一個(gè)控制色素的顯性等位基因存在潛伏期，可以在個(gè)體發(fā)育的某個(gè)階段活化，并表達(dá)出來，而表現(xiàn)出彩斑現(xiàn)象。另外易變基因系統(tǒng)也可引起色斑現(xiàn)象。分類：主要分兩大類：①規(guī)則彩斑；②不規(guī)則彩斑日本學(xué)者分為：①覆輪斑；②條帶斑；③虎皮斑；④掃跡斑；⑤切塊斑。規(guī)則彩斑

6、：花斑：e.g三色花心：e.g藏報(bào)春是可遺傳的二對基因或連鎖互換作用不規(guī)則彩斑：是遺傳性和病毒導(dǎo)致而呈花斑。遺傳上：可母性遺傳，雙親遺傳、雜種性、易變基因、體細(xì)胞突變、染色體畸變、嵌合體（具有明顯遺傳差異的組織鑲嵌成個(gè)體）。其它原因：質(zhì)體、葉綠體的分離和缺失，環(huán)境作用的位置效應(yīng)，病毒病引起的?；ò瓴拾撸憾嘁娪谝欢晟莼安糠炙薷ɑ芎湍颈居^花植物。葉部彩斑：多見于觀葉為主的植物。利用：①收集調(diào)查資源；②育種利用，彩斑的出現(xiàn)有助于豐富有

7、觀賞植物的觀賞性狀。是構(gòu)成觀賞植物遺傳多樣性的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一?？共∮N。方向：研究彩斑的遺傳規(guī)律、揭示本質(zhì)，及各科屬彩斑不同的現(xiàn)象。趨勢：①發(fā)現(xiàn)、固定、收集；②研究規(guī)律及機(jī)制；③細(xì)胞遺傳學(xué)研究；④分子遺傳學(xué)研究。3和水平抗性。病原生理小種：指病原物的種中形態(tài)相同，但其生理特性有所不同的類型。e.g白粉病、輪枝菌。病原物變異的途徑：①有性重組：病原菌種之間雜交、小種間雜交、小種內(nèi)自交。②突變：基因或染色體畸變。③無性重組：異核現(xiàn)象，體細(xì)

8、胞重組和細(xì)胞質(zhì)變異。④環(huán)境：異常的環(huán)境因素是突變之源?？共C(jī)理：①靜止型抵抗性：是指病原物侵染之前植物體所具有的抗性。②誘發(fā)型抗性：是指植物組織或細(xì)胞受病原微生物侵染時(shí)被誘發(fā)產(chǎn)生的一系列防衛(wèi)性反應(yīng)。抗病遺傳：基因?qū)蚣僬f：無毒基因和抗病基本互補(bǔ)，顯性時(shí)決定病原菌和含相應(yīng)抗病基因寄主植物的不親和性，表現(xiàn)出抗性反應(yīng)，隱性時(shí)病原菌和寄主植物則表現(xiàn)為親和互作的作用。表71P63垂直抗性遺傳：①單基因抗病遺傳。②2～3對抗性基因的遺傳。③復(fù)等位

9、基因。④基因連鎖。水平抗性遺傳：多基因控制，易受環(huán)境影響，常不穩(wěn)定。多為核遺傳、少為胞質(zhì)遺傳、一部分是核質(zhì)互作。生產(chǎn)上水平抗性和垂直抗性的品種相間種植?？共』蚬こ蹋孩俨《净蚬こ蹋篢c、玉米大斑病。②抗真、細(xì)菌基因工程：處于分離階段。2、抗蟲性：植物為昆蟲提供食料及多種多樣的生態(tài)環(huán)境。利用植物形態(tài)產(chǎn)生的抗蟲性屬原生防衛(wèi)。植物靜態(tài)化學(xué)防御：是植物中已具備的次生代謝物，對昆蟲的防御作用。植物誘導(dǎo)化學(xué)防御：通過協(xié)調(diào)代謝路線產(chǎn)生次生代謝物或調(diào)

10、整營養(yǎng)成分，是植物有效防御手段?？瓜x機(jī)制：抗蟲是受一個(gè)顯性基因控制，少數(shù)受多基因控制?？瓜x工程：①蘇云金桿菌（Bt）毒蛋白基因。②蛋白酶抑制基因。3、抗寒性：是植物對零度以下低溫長期適應(yīng)的一種遺傳特性?？购z傳是一種潛能和基礎(chǔ)，是由多基因控制的數(shù)量性狀。一般抗寒性和豐產(chǎn)性在遺傳上負(fù)相關(guān)?？购N途徑：①雜交育種。②理化因子誘變。③細(xì)胞遺傳工程。④低溫馴化選擇。抗寒研究進(jìn)展：①魚類抗凍蛋白途徑。②關(guān)鍵酶基因途徑。③SOD基因途徑。④糖類基

11、因途徑。4、抗鹽性鹽害：①離子脅迫傷害；②滲透脅迫傷害，二者共同影響膜的透性。抗鹽：①避鹽：泌鹽、稀鹽。②耐鹽：生理或代謝適應(yīng)，細(xì)胞忍受。③植物耐鹽機(jī)制復(fù)雜，涉及多基因作用。5、耐熱性：熱害：植物所處環(huán)境溫度過高，而引起的植物生理性傷害?？篃嵝裕褐参锶棠透邷啬婢车倪m應(yīng)能力?？篃嵬緩剑孩俑魺嶙饔茫菏歉叩戎参锾赜械?，從形態(tài)解剖上保持有機(jī)體的一種功能。②降低熱輻射作用：利用葉質(zhì)、葉光亮、絨毛等。③降低體內(nèi)含水量：原生質(zhì)的抗凝聚能力強(qiáng)。④改變蒸

12、騰作用：降低蒸騰，保存植物體內(nèi)較高的含水量。⑤降低生理代謝作用：熱季落葉休眠，體內(nèi)生理代謝作用相應(yīng)降低，使自身抗熱。6、污氣：①毒氣、光、臭氧、二次污染。②植物在一定范圍內(nèi)可通過代謝分解、減弱、排除有毒氣體危害。第二章種質(zhì)資源第一節(jié)種質(zhì)資源的概念種質(zhì)資源：是園林植物材料中能將其特定的遺傳信息傳遞給后代并能表達(dá)的遺傳物質(zhì)總稱。作用：①種質(zhì)資源是育種工作的物質(zhì)基礎(chǔ)；②是不斷發(fā)展新觀賞植物的主要來源；③適應(yīng)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，需要發(fā)掘更多的種質(zhì)資

13、源。分類：①本地品種資源；②外地種質(zhì)資源；③野生種質(zhì)資源；④人工創(chuàng)造的種質(zhì)資源。第二節(jié)種質(zhì)資源的調(diào)查、收集、研究、保存、利用。調(diào)查：①地點(diǎn)選擇；②記錄；③說明書；④報(bào)告。收集：原則：①根據(jù)收集的目的和要求，確定對象、類別、數(shù)量。②范圍由近到遠(yuǎn)，從種、變種、類型、個(gè)體、及多樣性。③遵循種苗調(diào)拔的規(guī)定、檢疫、登記等。方法：①直接收集；②交換或購買。研究：①分類學(xué)性狀的研究。②生物學(xué)特性的研究。③觀賞特性的研究。④經(jīng)濟(jì)性狀方面的研究。⑤抗逆性