植物種質(zhì)資源的保存

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1、第十章植物種質(zhì)資源的離體保存一、定義植物種質(zhì)資源（又稱品種資源、遺傳資源或基因資源）是指攜帶各種不同遺傳物質(zhì)的植物總稱，包括栽培，野生及人工創(chuàng)造的各種植物的品種或品系。是生物多樣性的重要組成部分，是選育優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗?。ㄏx）、抗逆新品種的物質(zhì)基礎(chǔ)，是生物技術(shù)研究取之不盡的基因來(lái)源。種質(zhì)是親代通過生殖細(xì)胞或體細(xì)胞傳遞給子代并決定固有生物性狀的遺傳物質(zhì)。種質(zhì)資源保存是指在天然或人工創(chuàng)造的適宜環(huán)境條件下，貯存植物種質(zhì)，使其保持生命力與遺傳性的技術(shù)。概述二、種質(zhì)資源保存方式原生境保存（就地保存）：是指在原來(lái)的生態(tài)環(huán)境中，就地進(jìn)行繁殖保存種質(zhì)。如：建立自然保護(hù)區(qū)或保護(hù)小區(qū)，甚至保護(hù)點(diǎn)等途徑來(lái)保護(hù)作物及

2、經(jīng)濟(jì)林木的野生近緣植物物種。珍寶島國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)內(nèi)蒙古科爾沁國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)龍門南昆山省級(jí)自然保護(hù)區(qū)2、非原生態(tài)保存：是指種質(zhì)保存于該植物原生態(tài)生長(zhǎng)地以外的地方。包括：異地保存（種質(zhì)圃或植物園保存）種質(zhì)庫(kù)（種子）保存離體（試管）保存等。華南植物園西雙版納植物園三、保存方式的利弊1、原生境保存和異地保存弊：需耗費(fèi)巨大的人力、物力和土地，在實(shí)際中很難實(shí)施，而且易受自然災(zāi)害、蟲害和病害的侵襲，造成植物資源的喪失。2、種質(zhì)庫(kù)（種子）保存弊：1）生活力隨儲(chǔ)存期的延長(zhǎng)逐漸喪失；2）無(wú)性繁殖的植物（如蘋果、柑橘等）難于采用種子保存；3）采用無(wú)性繁殖來(lái)保持其優(yōu)良性狀的植物（許多果樹），用種子繁殖后代會(huì)發(fā)生變

3、異；4）頑拗型種子植物（芒果、椰子、油棕等）因其種子不易干燥脫水和低溫儲(chǔ)藏，不宜用種子保存或保存難度很大；5）有些植株不產(chǎn)生種子，如臍橙、香蕉；6）易遭自然災(zāi)害襲擊而使種質(zhì)資源丟失。3、離體保存是將植物外植體在無(wú)菌環(huán)境下進(jìn)行組織培養(yǎng)，并貯存在各類生長(zhǎng)抑制條件下，使其緩慢生長(zhǎng)或停止生長(zhǎng)，以達(dá)到長(zhǎng)期保存的目的，而在需要利用時(shí)可迅速恢復(fù)正常生長(zhǎng)。種質(zhì)資源的離體保存打破了植物生長(zhǎng)季節(jié)限制，具有節(jié)省貯存空間、便于運(yùn)輸和交流等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于利用營(yíng)養(yǎng)器官繁殖的材料，可防止多代繁殖造成種性退化及病毒感染，保證了種質(zhì)的優(yōu)良性和遺傳穩(wěn)定性。三、保存方式的利弊種質(zhì)資源離體保存方法包括：常溫限制生長(zhǎng)保存低溫保存超低溫保存

4、第一節(jié)植物種質(zhì)資源的常溫限制生長(zhǎng)保存一.常溫限制生長(zhǎng)保存的概念正常條件下離體培養(yǎng)不適合種質(zhì)資源保存，因?yàn)樵谶@種條件下，材料生長(zhǎng)很快，需要經(jīng)常進(jìn)行繼代，工作量及費(fèi)用增加，在繼代過程中易受微生物的污染，而且會(huì)由于取樣的隨機(jī)性造成基因資源的丟失。因此，常溫限制生長(zhǎng)保存方法是使培養(yǎng)物處于無(wú)生長(zhǎng)或緩慢生長(zhǎng)狀態(tài)下抑制植物的生長(zhǎng)。二、常溫保存的方法和原理1、高滲保存法是指通過提高培養(yǎng)基的滲透壓，減少培養(yǎng)物吸收養(yǎng)分和水分的量，減緩生理代謝過程，從而減緩生長(zhǎng)速度，達(dá)到抑制培養(yǎng)物生長(zhǎng)的種質(zhì)保存方法。高滲物質(zhì)：甘露醇（4~6%）、蔗糖+甘露醇高滲配合低溫保存效果更明顯。如：6~10℃低溫下，培養(yǎng)基中加4%甘露醇，可

5、保存馬鈴薯1~2年，存活率最高可達(dá)90%以上。2、生長(zhǎng)抑制劑保存法在培養(yǎng)基中加入生長(zhǎng)抑制劑以減緩培養(yǎng)材料的生長(zhǎng)，達(dá)到長(zhǎng)期保存種質(zhì)材料的保存方法。生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑：脫落酸（ABA）、青鮮素、矮壯素（CCC）、多效唑等使試管苗生長(zhǎng)緩慢，生長(zhǎng)健壯、葉色濃綠、移栽成活率高。二、常溫保存的方法和原理3、饑餓法從培養(yǎng)基中減去1~2種營(yíng)養(yǎng)元素，使植株缺乏相關(guān)營(yíng)養(yǎng)而處于最小生長(zhǎng)量。4、礦物油覆蓋法使培養(yǎng)材料與空氣隔絕，延緩生長(zhǎng)。5、低光照培養(yǎng)適當(dāng)減弱光照強(qiáng)度，縮短光照時(shí)間，進(jìn)而減緩試管苗生長(zhǎng)。6、低壓保存降低培養(yǎng)材料周圍氣壓，達(dá)到抑制生長(zhǎng)的目的分為低氣壓與低氧壓兩種，保存原理相似。7、干燥保存法降低培養(yǎng)物水分，其生

6、命活動(dòng)就能延緩，這與傳統(tǒng)的種子干燥儲(chǔ)存類似。脫水和限制糖的供應(yīng)量常被看成是一個(gè)正常種子成熟經(jīng)歷的類似過程。二、常溫保存的方法和原理第二節(jié)植物種質(zhì)資源的低溫保存一、低溫保存的概念植物種質(zhì)資源的低溫保存是指用離體培養(yǎng)的方式在非凍結(jié)程度的低溫下（一般為1~9℃）保存種質(zhì)方法。對(duì)于植物而言，低溫常常是指那些比常溫稍低一些的溫度。二、低溫保存的原理在植物生長(zhǎng)條件中，溫度是個(gè)重要的因素。植物必須有適宜的溫度，當(dāng)溫度降低以后，植物的成長(zhǎng)速度就會(huì)受到抑制而減慢，老化程度延緩，因而延長(zhǎng)了繼代的時(shí)間間隔達(dá)到保存種質(zhì)的目的。植物對(duì)低溫的耐受力不僅取決于基因型，也是與它們起源和生長(zhǎng)的生態(tài)條件有關(guān)。正確選擇適宜低溫是保

7、存后高存活率的關(guān)鍵。三、低溫保存的優(yōu)點(diǎn)低溫保存的技術(shù)操作簡(jiǎn)單，需要設(shè)備少，投資小，技術(shù)成熟，存活率高，保存時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)為?？梢宰鳛橹参锓N質(zhì)資源的中長(zhǎng)期保存方法。1、低溫保存的技術(shù)操作簡(jiǎn)單。以魔芋為例，選取莖尖分生組織為外植體，建立試管苗無(wú)性系；選取生長(zhǎng)健壯的、芽大小為1.5cm的材料移入保存培養(yǎng)基，于25℃，光照度1000lx，12h條件下培養(yǎng)一周；轉(zhuǎn)入4℃黑暗中保存。材料每6個(gè)月繼代培養(yǎng)一次，繼