植物種質(zhì)資源的評價與鑒定

關(guān)于植物種質(zhì)資源的評價與鑒定第一節(jié)生物學(xué)鑒定一、植物形態(tài)特征鑒定

在植物種質(zhì)的各生育階段，對植株各器官（根、莖、葉、花、果實等）的基本形態(tài)進行觀察和描述，并參照植物學(xué)形態(tài)描述的標準和術(shù)語進行記載。包括外觀的形狀、大小、顏色、色澤以及必要的度量記載。不同的植物，其形態(tài)特征鑒定中描述記載的項目有差異。

第2頁,共45頁，2024年2月25日，星期天一、植物形態(tài)特征鑒定

包括質(zhì)量性狀和數(shù)量性狀

1、質(zhì)量性狀的描述（1）二型編碼法：用于主基因控制，且只有兩種表型的質(zhì)量性狀，以“-”和“+”分別表示隱性和顯性類型，如豌豆的花色（紅花和白花），小麥的紅粒和白粒，水稻的粳型和糯型，油菜的黃花和白花。第3頁,共45頁，2024年2月25日，星期天一、植物形態(tài)特征鑒定（2）三型編碼法：用于不完全顯性或存在顯隱中間類型的質(zhì)量性狀，以“-”、“M”和“+”分別表示隱性、中間和顯性類型。如紫茉莉的花色，紅色、粉紅色和白色，株高常常是不完全顯性性狀，桃、杏等核果的離核、半粘核和黏核。第4頁,共45頁，2024年2月25日，星期天一、植物形態(tài)特征鑒定（3）級次編碼法：用于極端類型之間有若干質(zhì)態(tài)的質(zhì)量性狀。如黃瓜的性別分強雌株、雌株、雌全株、雌雄全株、雌雄株、完全株、雄全株、純雄株等。第5頁,共45頁，2024年2月25日，星期天一、植物形態(tài)特征鑒定2、數(shù)量性狀的描述（1）級差歸類法：用于容易計數(shù)和測量的性狀和比值性狀。如株高、果重、果徑、葉長、裂葉數(shù)、果形指數(shù)、葉形指數(shù)、根冠比、結(jié)角指數(shù)等。（2）圖示分級法：有些連續(xù)變化的性狀，可用示意圖歸類，并常用典型品種做參照。如株型，白菜生長狀態(tài)分1直立，2開張，3半塌地，4塌地等類型。第6頁,共45頁，2024年2月25日，星期天一、植物形態(tài)特征鑒定（3）選擇歸類法：有些復(fù)雜性狀難以根據(jù)單一因素排列成有序級次，可按表型分成若干類型。如油菜的種皮色，可分成黑、黑褐、褐、褐紅、褐黃、黃、淺黃等。（4）模糊歸類法：有些性狀只能根據(jù)表現(xiàn)的狀態(tài)進行模糊歸類。如大白菜結(jié)球緊實度可分為1特松、2松、3中等、4緊、5特緊等類型。植物葉表面的茸毛分1疏、2中、3密。第7頁,共45頁，2024年2月25日，星期天第一節(jié)生物學(xué)鑒定二、生物學(xué)特性鑒定

生物學(xué)特性：植物種質(zhì)對所生存的生態(tài)環(huán)境，經(jīng)自然選擇和人工選擇、長期適應(yīng)而形成的各自的生態(tài)特點。即種質(zhì)材料在生長發(fā)育過程中對溫度、日照長短、光照強度、水分、土壤的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成等環(huán)境因素要求，以及對這些因素變化的忍耐程度。

第8頁,共45頁，2024年2月25日，星期天二、生物學(xué)特性鑒定生物學(xué)特性鑒定的記載內(nèi)容（1）環(huán)境因素（2）物候期（3）植物體生長發(fā)育狀況重點在于種質(zhì)材料在特定環(huán)境條件下的生育情況。第9頁,共45頁，2024年2月25日，星期天二、生物學(xué)特性鑒定生物學(xué)特性的鑒定方法主要分兩種1、自然環(huán)境鑒定2、人工控制環(huán)境下的鑒定第10頁,共45頁，2024年2月25日，星期天二、生物學(xué)特性鑒定

1、自然環(huán)境鑒定（1）區(qū)域鑒定：利用不同地區(qū)的地理條件、土壤條件以及溫度、光照、雨量等氣候因素的差異，栽培植物種質(zhì)材料，觀察其生育狀況，以鑒別種質(zhì)材料在不同地區(qū)的適應(yīng)性，以及不同品種、變種和種間生物學(xué)特性的差別。第11頁,共45頁，2024年2月25日，星期天（2）季節(jié)鑒定：

鑒定種質(zhì)材料對季節(jié)的適應(yīng)性。如分春秋兩季栽培，鑒定種質(zhì)對不同季節(jié)的適應(yīng)性。同一種作物，有的品種適宜春季栽培，有的適宜秋季栽培。鑒別種質(zhì)材料的季節(jié)適應(yīng)性，才能進行合理利用，充分發(fā)揮其生產(chǎn)潛力。第12頁,共45頁，2024年2月25日，星期天二、生物學(xué)特性鑒定2、人工控制環(huán)境的鑒定

在大棚、溫室、人工氣候室或人工氣候箱中，通過人工控制環(huán)境條件，即人工促成類似季節(jié)變化的小氣候變化，栽培植物種質(zhì)材料，鑒別種質(zhì)材料對單個因子或復(fù)合環(huán)境因子的最適范圍，以及所能忍耐的極限。

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人工控制環(huán)境的鑒定優(yōu)點：

人工控制環(huán)境條件，各環(huán)境因子完全在人工控制下發(fā)生，可以比較準確的鑒定植物不同種、類型及品種間對春化溫度的感應(yīng)和所需時間的差異，對光強和光周期的適應(yīng)性。第14頁,共45頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)經(jīng)濟性狀評價一、物候期與產(chǎn)品成熟性的評價

二、產(chǎn)量的評價

三、品質(zhì)鑒定

第15頁,共45頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)經(jīng)濟性狀評價一、物候期與產(chǎn)品成熟性的評價

物候期是隨季節(jié)的變化，植物生活史中各種標志性形態(tài)特征出現(xiàn)的時間。如出苗、三葉期、五葉期、現(xiàn)蕾期、抽薹期、初花期、盛花期、灌漿結(jié)實期等。不同種類植物要鑒定的物候是有差異的，如果樹及果菜類的開花、結(jié)實、采收等時期；落葉果樹的綻葉與生長、落葉與休眠等。物候期還可細分為幾等，如結(jié)實期分坐果、果實生長和果實成熟等

鑒別物候期對于合理布局和安排生產(chǎn)制度非常重要。第16頁,共45頁，2024年2月25日，星期天

成熟期對一二年生植物來說是指從播種到開始收獲產(chǎn)品器官所經(jīng)歷的時間；對于多年生植物來說，則是指從新的枝葉發(fā)生到收獲產(chǎn)品器官所經(jīng)歷的時間。

成熟性一般為定性指標：分早熟、中熟和晚熟三個熟性級別。

成熟期與產(chǎn)量和產(chǎn)值密切相關(guān)，鑒定成熟期對于生產(chǎn)上選擇品種具有重要意義。

第17頁,共45頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)經(jīng)濟性狀評價二、產(chǎn)量的評價

產(chǎn)量性狀是植物種質(zhì)資源的主要經(jīng)濟性狀之一。鑒定的內(nèi)容：產(chǎn)量構(gòu)成因素，早期產(chǎn)量，總產(chǎn)量，豐產(chǎn)性，穩(wěn)產(chǎn)性等。產(chǎn)量構(gòu)成因素因植物種質(zhì)不同而有差異：如大白菜：產(chǎn)量構(gòu)成因素包括單位面積植株數(shù)，結(jié)球率和單球重，其中單球重由球葉大小和數(shù)量構(gòu)成，還與葉片和葉幫的比例有關(guān)。第18頁,共45頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)經(jīng)濟性狀評價三、品質(zhì)鑒定品質(zhì)是植物種質(zhì)的另一個重要經(jīng)濟性狀。植物產(chǎn)品的品質(zhì)包括：商品品質(zhì)、加工品質(zhì)、風(fēng)味品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)等。品質(zhì)鑒定的項目因植物種類、用途而異，一般可分為以下三個方面1、外觀品質(zhì)鑒定2、質(zhì)地和風(fēng)味鑒定3、營養(yǎng)和有毒物質(zhì)鑒定第19頁,共45頁，2024年2月25日，星期天三、品質(zhì)鑒定

1、外觀品質(zhì)鑒定外觀品質(zhì)的構(gòu)成因素包括色澤、大小、形狀和整齊度，與商品品質(zhì)和加工品質(zhì)相關(guān)。外觀鑒定多采用感官評價，稱量法和度量法來表示。第20頁,共45頁，2024年2月25日，星期天三、品質(zhì)鑒定

2、質(zhì)地和風(fēng)味鑒定

質(zhì)地包括硬度、彈性、致密堅韌性、汁液量、黏稠性、脆嫩度等，與口感和加工品質(zhì)相關(guān)。質(zhì)地鑒定方法（1）壓入法：多采用硬度計測量

（2）剪斷法：用切壓檢測計測定切斷產(chǎn)品器官組織所需的力。（3）肉質(zhì)組織的剖面分析：采用質(zhì)地檢測計可測定果肉組織的硬度、彈性、黏稠性等。

第21頁,共45頁，2024年2月25日，星期天風(fēng)味是一個非常復(fù)雜的品質(zhì)性狀，受糖、酸、淀粉等多種物質(zhì)含量和比例的影響。此外，風(fēng)味還與產(chǎn)品組織的致密度、纖維等有關(guān)。風(fēng)味的鑒定方法多用品嘗評比的辦法，采用優(yōu)、良、中、差、劣5級描述?，F(xiàn)代化的檢測手段：液相色譜、氣象色譜、核磁共振等。第22頁,共45頁，2024年2月25日，星期天3、營養(yǎng)和有毒物質(zhì)鑒定營養(yǎng)成分包括熱量、水分、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、膳食纖維、灰分、胡蘿卜素、硫胺素、核黃素、抗壞血酸、鉀、鈉、鈣、鎂、鐵、錳、鋅、銅、硒、磷等，以及人體必需的氨基酸。營養(yǎng)成分鑒定方法

多采用常規(guī)測定法，現(xiàn)代化的檢測儀器測定更好。

第23頁,共45頁，2024年2月25日，星期天

某些植物產(chǎn)品中含有毒物質(zhì)，如馬鈴薯塊莖中的龍葵素、豆類蔬菜種子中的毒蛋白等。這些有毒物質(zhì)的存在與含量多受遺傳基因控制。產(chǎn)品器官內(nèi)有毒物質(zhì)的檢測就是鑒定不同種質(zhì)材料中有毒物質(zhì)的含量，以便將有毒物質(zhì)含量少的品種在生產(chǎn)中推廣或用作育種原始材料。第24頁,共45頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)抗逆性鑒定

逆境：

不利于植物生長發(fā)育的惡劣環(huán)境，如干旱、水澇、瘠薄、鹽堿、低溫、高溫、臺風(fēng)等，這些不適宜甚至危害植物生長發(fā)育的環(huán)境條件統(tǒng)稱逆境。第25頁,共45頁，2024年2月25日，星期天植物對逆境的反應(yīng)：避：植物通過自身生育周期的調(diào)整，避開逆境的干擾和危害，而在相對適宜的環(huán)境中完成生活史。御：植物處在逆境時，其生理過程不受或少受逆境的影響。耐：植物的逆境中，各種生理過程發(fā)生相應(yīng)變化，一反面修復(fù)受損生理過程，另一方面，維護和穩(wěn)定酶和生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。第26頁,共45頁，2024年2月25日，星期天

抗逆性受遺傳控制的，抗逆性鑒定就是比較不同種類或品種對逆境的反應(yīng)程度，為種質(zhì)利用提供依據(jù)。逆境也與發(fā)育生理和影響發(fā)育的因素有關(guān)，在鑒定抗逆性時，應(yīng)了解種質(zhì)材料對逆境的敏感時期和器官、部位，鑒定方法要準確、快速、簡便。第27頁,共45頁，2024年2月25日，星期天抗逆性鑒定一、自然逆境鑒定二、人工模擬逆境鑒定三、間接鑒定第28頁,共45頁，2024年2月25日，星期天抗逆性鑒定一、自然逆境鑒定在具有逆境的地區(qū)或季節(jié)種植供試種質(zhì)材料，比較其抗逆性。費用低、但年際間逆境強度難以相同，鑒定結(jié)果往往不同，一般要2-3年的重復(fù)或多點試驗。第29頁,共45頁，2024年2月25日，星期天

抗逆性鑒定的結(jié)果以受害指數(shù)表示

通過植株受害程度分級法來調(diào)查統(tǒng)計，人為地將植株對逆境敏感部位的受害程度分成若干級（4－6級），統(tǒng)計各級的株數(shù)，計算受害指數(shù)受害指數(shù)=∑(代表級值×調(diào)查株數(shù))最高級值×總株數(shù)×100%第30頁,共45頁，2024年2月25日，星期天抗逆性鑒定二、人工模擬逆境鑒定在人工氣候設(shè)備中，嚴格控制有關(guān)條件進行鑒定。不受時間和地區(qū)的限制，試驗結(jié)果比較準確，但鑒定費用高，而且人工模擬逆境不能完全代表千變?nèi)f化的自然逆境。

調(diào)查統(tǒng)計方法及鑒定結(jié)果計算與自然逆境鑒定相同第31頁,共45頁，2024年2月25日，星期天抗逆性鑒定三、間接鑒定選定一個或幾個特定的成分，分析其在逆境傷害前后量的變化，作為植物種質(zhì)材料抗逆性鑒定的一種手段。

1973年，Lyons首先提出植物抗逆性與質(zhì)膜結(jié)構(gòu)有關(guān)，后來對質(zhì)膜的類脂成分或蛋白質(zhì)與抗逆性的關(guān)系進行了許多研究。植物受到逆境后，體內(nèi)的生理生化機制都會發(fā)生變化。第32頁,共45頁，2024年2月25日，星期天

如MDA是膜脂過氧化最重要的產(chǎn)物，抗氧化酶系統(tǒng)（SOD，CAT，ＰＯＤ）在逆境下發(fā)生升高或降低。甜菜堿在逆境下積累，凍害后可溶性糖增加，脯氨酸可溶性蛋白升高，電導(dǎo)率升高等。第33頁,共45頁，2024年2月25日，星期天間接鑒定方法主要有以下幾種（1）電導(dǎo)率測定：采用電導(dǎo)法測定植株外滲液的電導(dǎo)率（2）四唑法：用四唑（TTC）測定花芽中脫氫酶活性，活性越高，種質(zhì)抗凍越好。（3）脂肪酸測定：細胞膜脂肪酸飽和程度與種質(zhì)的抗凍性呈正相關(guān)，第34頁,共45頁，2024年2月25日，星期天第四節(jié)抗病蟲能力鑒定

抗病性是種質(zhì)材料抵御病害發(fā)生的潛能，主要受植物體內(nèi)基因型所控制。抗病性表現(xiàn)是植物種質(zhì)各種性狀中變異性比較大的，是多種因子相互作用的綜合表現(xiàn)。包括生物因子和環(huán)境因子，其中其中生物因子包括寄主和病原物兩方面

植物抗病性表現(xiàn)＝寄主抗病性基因型+病原物致病性基因型+寄生植物生存的環(huán)境

。第35頁,共45頁，2024年2月25日，星期天

抗蟲性是植物抵御害蟲的能力。在進行抗蟲性鑒定時，需注意：（1）害蟲在不同種質(zhì)材料上產(chǎn)卵的選擇性，在不同栽培條件下(如溫室、網(wǎng)室、籠罩)單株或單位面積著卵量。（2）害蟲取食不同種質(zhì)材料后的發(fā)育速度和成活率。（3）害蟲對不同種質(zhì)材料的危害程度

第36頁,共45頁，2024年2月25日，星期天一、抗病性鑒定1．直接鑒定（1）田間鑒定：將待鑒定的種質(zhì)材料種植到自然發(fā)病率高或人工接種病原物的病圃內(nèi)，在田間條件下進行自然誘發(fā)鑒定和人工誘發(fā)鑒定。無論自然發(fā)病圃還是人工接種病圃，都應(yīng)具備適宜發(fā)病的條件，以利于病原物的浸染。第37頁,共45頁，2024年2月25日，星期天:1．直接鑒定（2）室內(nèi)鑒定：在溫室或其它人工控制的環(huán)境下進行。因不受季節(jié)限制，可加速鑒定進程，同時還可鑒定每個病原物或同一病原物的多個生理小種，還能了解溫度、水分光照等環(huán)境因素對種質(zhì)抗性的影響。室內(nèi)鑒定必須接種病原物，因而不能顯示植物的避病性。由于接種的破壞，不能鑒定種質(zhì)抗接觸、抗侵入的能力，只能鑒定其抗擴展能力。第38頁,共45頁，2024年2月25日，星期天

發(fā)病率、嚴重度等鑒定結(jié)果的調(diào)查與統(tǒng)計

發(fā)病率是指群體發(fā)病情況，用百分率表示，如病株率、病果率等。

嚴重度是每個個體發(fā)病情況的指標，常用病情指數(shù)來表示。病情指數(shù)＝∑(病害級值