植物遗传资源的保存与利用研究论文

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1、植物遗传资源的保存与利用研究论文.freel2,占国土总面积14%左右。建有3个国家级珍稀野生植物保护区:广东高州和江西东乡的野生稻保护区,山东垦利野生大豆保护区,我国卧龙山、长白山和鼎湖山三处被列为国际生物圈保护区。2.2非原生境保存非原生境保存是指将植物遗传资源迁出植物原有生态环境以外的地方进行保存的方式。2.2.1植株保存。可采用种质圃、植物园等保存植物遗传资源的种子或无性繁殖器官的生活力。该保存方法为使植物遗传资源保持一定数量,必须隔一定年限(1～5年)种植繁殖一次。特别适合于产生顽拗型种子的植物(如槭

2、树、七叶树等)。这种种子在干燥(种子水分低于12%),低温(10～15℃)的条件下迅速失去活力。2.2.2种子保存。主要通过保存种子的种质库来完成。根据库温、保存年限、相对湿度可分为:(1)短期库:库温10～15℃,相对湿度60%,种子含水量为8%左右。主要是临时贮存应用材料,并分发供种子研究、鉴定、利用。种子存放于布袋或纸袋,可保存2～5年。(2)中期库:库温0～10℃,相对湿度60%,种子含水量为7%左右。以中期贮存为目的。种子存放于玻璃瓶或纸袋,可保存15年以上。(3)长期库:库温为-18℃或-20℃,相

3、对湿度50%,种子含水量为5～7%。为种子长期贮存,为保证遗传完整性,一般不分发种子。种子存放于种子盒或小铝盒,可保存50年或更长。2.2.3离体保存。主要是利用细胞具有全能性的特点,采用试管保存细胞培养物质或组织和超低温保存。陈振光于1985年将柑橘试管苗培养在20℃、12h光照条件下,不做转移继代培养保存长达13年。我国建立的马铃薯和甘薯试管苗种质库保存900份和1600份。超低温保存是利用超低温冰箱(-80℃)、干冰(-79℃)、液态氮(-196℃)、气态氮(-140℃)保存细胞或组织。目前,豌豆和苹果茎

4、尖在液态氮中贮藏时间最长,1～2年后仍有60%以上培养物分化植株。2.2.4核心种质保存。弗兰克尔(Frankel)、布朗(Bro2。目前应用的抗虫基因有苏芸金杆菌毒蛋白基因(Bt),蛋白酶抑制基因(PI)、外源凝集基因,豌豆外源凝集素基因(Pea—lectin,P—2ec)已成功导入烟草,在转基因烟草中能正确表达并加工成活性肽,表达量可占溶性总蛋白的1%。3.4抗旱基因的挖掘与利用随着全球气候变暖,干旱加剧。2009年初春我国北方的严重干旱又把作物的抗旱性摆在我们面前。我国干旱、半干旱地区约占国土面积的1/2

5、,年受旱面积达3～4亿亩,伴随气候变暖、水资源短缺,植物抗旱性面临严峻的考验。Xu等已将LEA大麦蛋白抗旱基因(HvAl)导入水稻悬浮细胞,并获得耐水分胁迫和盐胁迫的转基因植株。在烟草抗旱植物基因工程中,主要将脯氨酸、甜菜碱和糖类等小分子渗透调节剂合成途径中的关键酶基因导入敏感植物中,提高植物抗性。王根轩教授在干旱植物甘草中发现了抗旱基因,为抗旱基因的克隆利用奠定了基础。3.5高肥效基因的挖掘与利用我国许多地区土壤中矿物质营养元素含量较高,但以有效形式存在,能被植物直接吸收利用的较少,由此造成利用率低。据陈国斌

6、等人的报道,氮肥利用率为35%,钾肥利用率为47.5%,磷肥利用率为19.5%。鲁如坤专家的研究表明,施入土壤中的磷肥作物一季的吸收量为10～25%,仍有75～90%残留于土壤中。从1960～1990年累计吸附在土壤中的磷肥达6000t,而我国目前每年磷肥的使用总量为600t。由此,我们可以看出,提高作物对土壤中营养元素的吸收利用是一个重要的研究课题。李振声院士经过近十年小麦对土壤中氮、磷营养利用的研究,从500份材料中筛选出6份有效吸收与利用难溶性磷元素的遗传材料,并发现能促进磷吸收的单显性基因——“磷高效”

7、基因,同时在玉米第9染色体上也发现有“磷高效”基因,为作物高肥效育种奠定了坚实的基础。