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银杏功效与作用

银杏种质资源基因库

来源:www.chengxinyx.com 访问量:744 时间:2016-10-25 05:04:18

种质资源的保存十分重要,只有做好种质资源的保存工作,才能为育种准备原始材料,为生产提供优良品种,并为研究银杏分类、起源、发生与演变提供条件。

  种质保存的范围

    保存种质资源需要花费大量的人力、物力和土地。为了合理地做好规划安排,就要根据各研究单位的任务来确定种质保存的范围。

    银杏种质基因库应该保存的银杏种质资源有以下几个方面:①栽培品种中的古老品种和地方品种。②重要的具有优良性状综合的栽培品种、品系以及某些突变型。③奇特种质资源。

    地方品种是指在简单的选择下形成的,长期在当地一定范围内栽培的原始品种,没有经过现代技术的改进。它存在某些明显的缺点,但另一方面它也具有某些可贵的特性。例如对当地生态条件的高度适应和对某些地区性病虫害的抵抗性,而且也适合于当地的生产条件和消费习惯。地方品种中还包括那些过时和零星栽培的品种,它们不能适合发展中的要求,将因新品种的普及而遭到淘汰,因此需要抢救保存。

    重要的栽培品种、品系以及某些突变型,具有某些控制优良性状的基因组成或特殊种质。这些材料因为在生产中盛行栽培,不集中保存固然暂存也不致散失,但是为了比较研究,并建立种质丰富完善的种质库,也是不可缺少的部分,因此还有必要进行集中保存。尤其是一些新的品系和少数有价值的突变类型,如果不予选择保存就有可能在群体中散失。

  种质保存的方式

    银杏种质保存的方式,主要有就地保存、移地保存和离体保存3种。

    (1)就地保存  就地保存是指在银杏生长所在地通过保护银杏原来所处的自然生态条件来保存银杏种质。种质就地保存主要有两个方面:一是适当地建立野生银杏的自然保护区,这是自然资源保存的永久性设施,是保存自然物种的基地。另一方面是要全力保护栽培古树和名木。这些古树名木都应方兴未艾保存原树,并进行繁殖,因为它们长期经历了自然选择的考验,大多是遗传基础较现有栽培品种更为丰富的类型或原始品种,具有研究利用和历史纪念的意义。

    (2)移地保存  移地保存是指把整株种质迁离它自然生长的地方,移栽保存在植物园、树木园或树木原始材料圃等地方。根据有关部门任务的不同可以分工保存。

    (3)离体保存  离体保存是指利用种子、花粉、根和茎等的组织或器官在贮藏条件下来保存。对于种质保存来说利用这种营养器官最为妥当,因为它具有原来母体的全部遗传物质。

  种质基因库建立的方法

    种质资源的保存,根据保存时所用的材料不同可以分为植株、营养体、种子和花粉等多种保存方式。但以采用植株种植保存并建立基因库最为妥当。

    (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。

    种植保存时种质材料圃可分级分类建立。一般分为国家级、省(地方)级与基层三级,采取集中与分散相结合。目前,诸多产区已建立省级或基层基因库,建议建立国家级银杏种质基因库。

    设置种质资源基因库的地点,可以根据几方面来考虑:①在一定的地区范围内有气候、土壤等生态条件的代表性,能够适于栽培在其所代表的地区内原产的栽培品种。②银杏栽培历史悠久,资源比较丰富,并且有良好的栽培基础以及设备条件。③气候变化比较稳定,银杏能正常生长发育。④地区范围内有银杏发展的土地条件和发展规划上的需要。⑤交通比较方便,有利于材料交流。

    种植保存的基因库可以按核用、叶用、观赏类等进行分区。

    基因库设置地点应在各方面具有代表性,土壤差异要小,栽种的株数应根据对育种资源的要求而定,既要有利于研究和保存,又不致占地过多。株行距以各品种盛果期的树冠大小为准,每品种一行,每5~10品种一组,原则上每个品种5株,重点品种保存数量可以适当加多,可以参照资源材料圃的任务斟酌决定。

    资源材料经定植后,一切管理措施应结合当地的具体条件,尽可能满足不同品种的要求,务使资源材料能够良好地生长,能反映出它们的性状和特性,以便于作出正确的比较研究。

    资源材料定植后,还要建立观察研究制度,以便按照一定的计划程序和要求来进行。记载项目应该根据研究利用需要而定,原则上要求少而精,明确而具体,这样才能便于分析整理,并提出切实可靠的研究结果。目前银杏资源的研究及开发利用已引起教学、科研和生产单位的重视。南京林业大学、江苏省泰兴市林业局、广西植物研究所、浙江林学院等单位都相继建立了一定规模的银杏种质资源圃,其中由南京林业大学主持,江苏省邳州市多管局、江苏省泰兴市林业局参加建立的“中国银杏种质基因库”,在全国规模最大,种质资源最丰富,为国内外学者开展银杏研究奠定了基础。曹福亮等于1998~2001年,从全国各地引进优良的栽培品种30个和近20年来国内外选育的新品种20个,共计50个,它们分别是:‘七星果’、‘邳州’、‘大马铃’、‘龙眼’银杏等。同时在浙江天目山、江苏吴县与泰兴、湖北神农架、重庆金佛山、贵州、福建武夷山、河南大别山、山东、广西等地,对各地的主要栽培品种、散生资源、古树资源进行了较为广泛的考察收集,采集雌雄株(包括一些野生、半野生种质资源)的枝条和种子700多份。采取嫁接繁殖的方法,在南京林业大学下属实习林场、南京林业大学银杏盆景园和江苏泰兴银杏种质资源圃等地建成了lOhm?的银杏种质资源圃。由苏明洲、宫玉臣、李登开等承担的山东省科委项目,在山东郯城清泉寺林场建立了含有100份核用品种的基因库。其基本情况是:①收集范围广,其中国内99份,日本1份。国内分布于5个省、15个县市、三大产区(江苏、山东、广西)占66%品类齐全,其中佛指类占34%,马铃类占34%,圆子类占12%,长子类占4%,梅核类占15%。并包括国内推广的著名品种(如‘灵川大佛手’、‘潮田大白果’、‘邳县大龙眼’、‘家佛指’、‘大梅核’、‘大马铃’、‘大金坠’等)和稀有品种(如‘扁金坠’、‘尖顶佛手’等)。③从树龄上看,500年以上生的占5%; 100~499年生的占26%;50~90年生的占52%;49年生以下的占16%,母树树龄最小的为20年生。母树嫁接树的占85%;实生树的占15%。由邢世岩、吴德军等承担的林业部“高黄酮甙银杏良种选育”项目共收集国内外叶用、雄株种质共计148份,其中雄株41份、雌株100份,奇特种质4份,2个不知性别。母树树龄大干(等于)100年的无性系有68个,其中100~30024个,300~50021个,500~100010个和大于(等于)100013个无性系。近十年来山东加大了果材兼用、雄株、观赏资源的收集和保存,先后在叶用、核用、材用及观赏品种创新方面取得较大进展。

江苏省是我国建立银杏种质资源基因库较早的主产区,1987年初,开始建邳县银杏良种繁育圃,199010月开始营建银杏种质资源圃,到1999年收集品种(优系或优株)达82个,其中长子类30份,圆子类21份,佛手类12份,马铃类13份,梅核类6份,并与江苏省农科院合作承担了“银杏种质资源圃建设及种质资源收集、保存、利用”项目(1998)。马连宝等(2002)认为,安徽大龙眼铁富马铃4苏农佛手、 长兴2长兴1桂林2大马铃(绿仁)、湖北1~5表现较好。

    江苏泰兴市自1985年开始建良种采穗圃,1996年始建泰兴市银杏种质资源圃,并优化出  ‘大佛指七星果扁佛指龙眼10余个优良品种。泰兴市银杏种质资源圃,占地近百亩,现存有全国各地的银杏品种(单株)134个,为全国最大的银杏种质资源基因库,是南京林业大学、扬州大学的试验基地、新术示范推广基地。近几年来,该圃着力繁育优质银杏苗——‘泰兴大佛指’,先后为全国各地提供了数10万株的优质嫁接苗。特别是泰兴白果获得“原产地保护”称号后,该圃的嫁接苗更是供不应求,有力地拉动了银杏产业的发展。

    (2)花粉贮藏保存  花粉贮存也是保存种质资源的简单而经济的方法,可以在很小规模下保存较大量的种质。对银杏雄株资源保存有重要意义。极端低温对许多植物花粉没有不良影响。与花粉生活力有关的环境因素主要是温度、水分和气压。通常降低其中的任何一个因素都能使花粉成活期延长。大多数花粉在0~-20'C的低温下,以及空气相对湿度在10%~30%时,能较长期地保持生活力。水分、温度、气压对花粉生活力都有影响,因此必须探索几个环境参数间有关的多因子试验,以求得花粉长期贮藏而能保持生活力的最适条件。近年来应用了花粉冷冻干燥法,成为花粉种质资源的一个有效保存方法。

    (3)枝条贮藏保存  通常银杏育苗时插条和接穗也经临时贮藏以延长它的休眠期,但为期不长,主要是维持它再生长的适宜生理状态,以便在取用繁殖后能正常萌芽生长。通常是要求低温-2-2℃,并保持相对湿度96%~98%,不使营养体干燥失水。利用营养体长期贮藏保存银杏种质的场所称为营养系库(clonal archive),它用于保存具有个体全部遗传特性的种质。用液态氮(-1960C)来冻结保存,是一种有效的贮藏方法。

(4)组织培养保存  随着组织培养技术研究的进展,近年来已研究利用植物组织来保存种质。它比利用植株或种子、花粉来保存种质具有许多优点和特殊应用价值。因为培养物可以在培养条件下生存,当有需要时就能繁殖再生为全植株。它的繁殖速度快、繁殖系数高,繁殖后在基因型上稳定,能表现出原品种的遗传特性,茎尖培养又可以产生和维持无病毒的材料。此外,这种方式还能在较小的场所保存大量的品种材料,而且所需保存费用低廉。

“高黄酮甙银杏良种选育”是由原国家林业部1996年下达并由山东农业大学、山东省林业科学研究所、山东郯城银杏良种繁育场、莱州小草沟银杏良种基地、山东药乡林场共同承担。2000129在山东莱州召开了现场鉴定会,成果达到国际先进水平,2001年获山东省科技进步二等奖。

    银杏核用品种种质资源圃建在山东农业大学药乡实习林场。“银杏核用品种良种选育”是由山东省科技厅1996年下达,项目编号-961030802.项目由山东省林业局主管,并由山东农业大学、郯城国有郯城苗圃、莱州市小草沟园艺场、郯城胜利乡赵楼银杏苗木基地共同承担。20021215,进行了技术鉴定,成果达到国际先进水平。2005年获山东省科技进步三等奖。

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