7.1 植物种质资源保存类型

更新于 2026年10月10日 版权声明
7.1 植物种质资源保存类型

拥有丰富多样的种质资源,并对其进行保护,是创制或选育新品种的物质基础。植物种质资源的保存类型有两种,即原生境保存和非原生境保存。

1)原生境保存

原生境保存是将植物的遗传材料保存在它们的自然生境中。可通过建立自然保护区或天然公园来实现。我国建立的各种类型的自然保护区有上千个,其中,长白山、鼎湖山、卧龙、武夷山、梵净山、锡林郭勒、博格达峰、神农架、盐城、西双版纳、天目山、茂兰、九寨沟、丰林、南麂列岛等多个自然保护区被联合国教科文组织列入“国际人与生物圈保护区网”;扎龙、向海、鄱阳湖、东洞庭湖、东寨港、青海湖及香港米浦等多个自然保护区被列入《国际重要湿地名录》;九寨沟、武夷山、张家界、庐山等多个自然保护区被联合国教科文组织列为世界自然遗产或自然与文化遗产。

原生境保存的另一种方法为农田种植保存,即将原生境植物种植在农田中进行保护。如云南水稻,数以千计的云南水稻农家品种种植在农田中得以保护。

2)非原生境保存

非原生境保存是将植物的遗传材料保存在不是它们的自然生境的地方,通过建立植物园、种质圃、种子库以及离体保存等来实现。目前国际和国内均有一些机构或组织进行各种植物遗传资源的保存。非原生境保存具体方法:种植保存、贮藏保存、离体保存和基因文库保存。

(1)种植保存

为了保持种质资源的种子或无性繁殖器官的生活能力,并不断补充其数量,种质资源材料必须每隔一定时间(例如1~5年)播种种植一次,这种保存方式为种植保存。种植保存分为就地种植保存和迁地种植保存。

种植保存时,每种作物的种植条件应尽可能与原产地相似,减少由于生态条件的改变而引起的变异和自然选择的影响。在种植过程中,应避免或减少天然杂交或人为混杂的机会,保持原物种的遗传特点和群体结构。(https://www.daowen.com)

(2)贮藏保存

贮藏保存是利用控制贮藏时的温度和湿度条件,保持种质资源种子或贮藏器官生活力的方法。低温、干燥、缺氧可抑制种子呼吸,是延长种子寿命的有效措施。

为了有效保存种质资源,世界各国都建有各种规格的现代化种质库。我国1986年在中国农业科学院建成的国家种质保存库,贮藏库条件:温度(-18±1)℃、相对湿度<50%。种子入库贮藏时,其含水量干燥脱水至5%~7%,大豆为8%。在上述条件下,一般作物种子寿命可保存50年以上。目前,国家种质保存库保存的植物种质数量已达50余万份,长期保存的种质数量居世界第一位。

2002年建成的国家农作物种质保存中心由长期贮藏冷库、中期贮藏冷库和临时贮藏冷库构成。长期贮藏冷库的贮藏温度常年控制在(-18±2)℃,相对湿度<50%,主要用于长期保存从全国各地收集的作物品种资源,包括农家种、野生种、淘汰的育成品种等。中期贮藏库的贮藏条件是(-4±2)℃,相对湿度<50%,种子贮藏寿命为10~20年。保存在中期贮藏库的资源可随时提供给科研、教学及育种单位研究利用及国际交换。临时存放冷库(+4℃),用于种子在存入中长期贮藏冷库之前的临时存放。通过国家种质库和国家农作物种质保存中心的工作,我国种质库中保存的种质资源达到近百万份。

(3)离体保存

离体保存是将植物外植体在无菌的环境中利用组织培养技术进行植物种质资源保存的方法。它是利用细胞工程技术对植物种质资源进行保存的一种新方法,利用这种方法可以解决用常规种子贮藏所不易保存的某些材料。离体保存的植物材料种类多样,主要有试管苗、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。

理想的离体保存是使培养物处于无生长或缓慢生长状态,需要时可迅速恢复正常生长。根据离体保存的环境条件或使用的化学试剂,离体保存方法分为3种:低温保存、超低温保存或冰冻保存、生长抑制剂保存。

(4)基因文库保存

基因文库保存是利用人工方法,从植物中获取DNA,然后用限制性内切酶将DNA切成许多片段并与载体连接,再导入大肠杆菌或酵母中繁殖,使得生物体内所有基因都得到保存,基因文库保存是20世纪末出现的保存种质资源的方法。当需要某个基因时,通过一定方法进行提取。这种保存方法既可以长期保存该物种的遗传资源,还可以通过反复培养繁殖、筛选,获得各种基因。目前已建成的植物基因文库有拟南芥、水稻等。

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