种质资源germplasm resources

对生物品种改良（育种）和栽培、饲养有利用价值的遗传物质总体。种质资源包括野生、半野生、栽培或家养类型，即包括一定的遗传物质，表现一定的优良性状，能将其特定的遗传信息传递给后代的生物资源。也称“遗传资源”。种质资源是生物品种改良工作的物质基础，育种目标能否实现，首先取决于育种者所掌握种质资源的数量及其质量。因此，要尽可能广泛地搜集并保存大量优良种质，并在深入细致研究的基础上加以利用，才能培育出符合目标的新品种来。
简史 约在1万年前，当人类采野果、猎禽兽而食，随后进入原始农业时，就有了对生物种质资源搜集和利用的早期活动。而有组织、有目的之最早搜集，当在公元前4500年，由埃及法老桑克芮(Sankhkere)派遣的植物探险队，到亚丁湾去寻找、搜集樟树(Cin-namomum spp.)和肉桂(C.cassia)等种质资源。其后1000年，埃及女王哈切普色特(Hatshepsut)派遣船只到东非沿海，找到并引入了新的香料植物。中国也是生物种质资源搜集活动最早的国家之一，有近5000年的种质资源引种史。自汉代张骞出使西域引进欧洲和中亚细亚的葡萄、石榴、蚕豆、黄瓜及农作物品种后，三球悬铃木(Platanus orientalis)于公元403年引至西安（当时长安），菩提树(Ficus religiosa)则是公元502年“航海而来”。至唐(618～907)、宋(960～1279)及其后，还有很多树木、农作物、花卉等引入。仅观赏植物就有水仙(Narcissus tazetta var.chinensis)、鸡冠花(Celosia argentea var.cristata)、夜落金钱(Pentapetesphoenicea)等，先后由欧洲、东南亚、南亚、西亚等地引入。哥伦布1492年发现新大陆，世界各国的种质资源搜集工作进入了昌盛阶段。欧洲许多国家纷纷组织国外植物考察团，猎取珍奇或稀少的经济植物、果、蔬、花、草等。美国自1898年起，在农部(USDA)设立了国外植物引种处。截至1980年止，美国引入外国植物达43万余号。1926年前，苏联植物学家瓦维洛夫(Н.И.Вавлов)提出了“植物起源中心”理论。在此基础上，他进行了最广泛的栽培植物搜集与系统研究，并最早在列宁格勒成立了种质库全苏瓦维洛夫植物栽培研究所。到了20世纪50年代，又兴起了以冷藏装置配备起来的大型种子库，或称“基因库”。如1958年，美国农部建立了国家种子贮藏实验室。1965年，日本在平土冢建立了种子贮藏中心，后又迁至筑波。至70～80年代，中国在青海、湖北、广西、北京等地建立了自动控制室内温度与湿度的现代化种子库，1986年还在广西南宁建立了两座金花茶基因库。到了60年代，若干国际农业研究中心开始成立，并相应建成而扩大其种质贮藏设备。1974年，国际植物遗传资源委员会(International Board of Plant Genetic Resources，简称IBPGR)成立，其基本任务是促进国际植物遗传资源的搜集、整理、保存、鉴定、开发和利用的国际合作与交流，并在1976年组织了国际植物遗传资源委员会基因库网，以促进按植物种类或按地理区域的基因库之间的联系。
中国观赏植物种质资源 中国是世界栽培植物最大的一个起源中心，她所原产的观赏植物种质，亦以其丰富多采、饶有特色而著称于世。故威尔逊(E.H.Wilson)通过他5次赴华实地采集的经验体会，著成《中国，园林之母》(China,Mother of Gardens)一书，对中国观赏植物种质之量多、质佳推崇备至。近二三百年来西方及日本自中国引去大量观赏植物种质，很多已应用于全球园林或参加了花卉育种，为世界园林与花卉业做出了重要贡献。中国观赏植物种质资源的特长与优点，主要表现在以下两方面：
种类和品种丰富 中国原产的观赏植物，尤其是适合园林或家庭栽培应用的花卉以及有潜在发展能力的观赏植物种质，在全球所占比重甚大。如乔、灌木中国原产者，为数多达7500种以上，松柏类、竹类尤为突出，这在世界上是罕见的。草本观赏植物种质也十分丰富，有的还是举世无双的特产。在某些科、属中，中国更是世界分布中心和种类最多者或全部特产种之唯一故乡（见表）。

观赏植物30个属的中国原产种数占全球总种数之比

序号	属 名		中 国 产种数	世 界 总种数	所 占 %
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	槭 落新妇 山茶 蜡梅 金粟兰 蜡瓣花 栒子 兰 菊 四照花	Acer Astilbe Camellia Chimonanthus Chloranthus Corylopsis Cotoneaster Cymbidium Dendranthema Dendrobenthamia	150 15 195 6 15 21 60 30 17 9	200 25 220 6 15 30 95 50 30 12	75.0 60.0 89.0 100.0 100.0 70.0 63.2 62.5 60.0 75.0

（续） 序号 属 名 中 国 产种数 世 界 总种数 所 占 % 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 溲疏 油杉 百合 石蒜 苹果（海棠） 绿绒蒿 含笑 沿阶草 木犀 爬山虎 泡桐 马先蒿 毛竹 报春花 李(樱、梅) 杜鹃花 绣线菊 丁香 椴树 紫藤 Deutzia Keteleeria Lilium Lycori Malus Meconopsis Michelia Opiopogon Osmanthus Parthenocissus Paulownia Pedicularis Phyllostachys Primula Prunus Rhododendron Spiraea Syringa Tilia Wisteria 40 10 40 15 23 37 40 33 27 10 9 329 45 294 140 530 65 26 35 7 60 12 80 20 35 45 60 55 30 15 9 600 50 500 200 900 105 30 50 10 66.7 75.0 50.0 75.0 64.9 82.2 66.7 60.0 67.5 66.7 100.0 54.8 90.0 58.8 70.0 58.9 61.9 86.7 70.0 70.0

中国栽培植物的品种数也是丰富异常的，突出表现在名花上，如1996年梅花有300个品种以上，牡丹品种约500个，落叶杜鹃约500个，芍药200余，月季800个，菊花3000个以上。余若桃花、丁香、蜡梅、桂花、兰花、紫薇等名花，也有相当多的品种在园林和家庭中栽培和应用。
品质优良，特点突出 中国观赏植物种质资源所具备的优良品质和突出特长主要是：❶早花性。如梅花、蜡梅、瑞香、香荚迷(Viburnumfarreri)等开花极早，且所需温度甚低。
❷连续开花性。如月季花及其品种、香水月季(R.× odorata)及其品种、‘四季’桂(Osmanthus fragrans cv. Everaflorus)、‘常春’二乔玉兰(Magnolia×soulangeana cv. Semperflorens)。
❸香花。开各型香花的观赏植物，在中国自古即受到特殊重视，如米兰、珠兰(Chloranthus spicatus)、兰花、桂花。
❹突出而优异的品质。如金花茶(Camellia chrysanthaetc.)的金黄色花，菊花(Dendranthema×grandiflo-rum)丰富异常的花色与花型，梅花之黄香型及花心具“台阁”的奇品，大花黄牡丹(Paeonia lutea var. lud-lowii)的金黄大花。
❺突出的抗逆性。如‘耐冬’山茶(Camellia japonica cv. Naidong)等的抗寒性，毛华菊(Dendranthema vestitum)等之抗旱性与耐瘠薄性，榆树等的抗榆荷兰病，柘树等之抗涝性及抗旱性，沙枣(Elaegnus angustifolia) 、楝树(Melia azedarach)等的耐盐碱性，荷花、栀子花等的耐热性以及银杏、水杉、菊花、槐树等的适应性。
种质的搜集 种质资源的搜集，有直接搜集和交换以及其他方式。直接搜集的方式，多是通过专业队伍与当地的单位或群众相结合。考察时要进行全面而明确的记录，如植物材料的名称、产地的自然环境与栽培条件、材料来历与现状、繁殖方法、主要性状、生物学特性、观赏特性或经济性状等。搜集的种质材料，可以是种子、枝条、植株、球根、花粉或组培苗等。搜集的数量，应以充分保持育种材料的广泛变异性为原则，要使搜集的每一群体内尽量保留最大可能的遗传变异个体，即提高了种质多样性。搜集的材料要编号、登记，包括搜集日期、地点、搜集者姓名等。还要进行必要的绘图、照相或标本采集，并应及时加以整理、分类，妥为保存。如为搜集观赏植物种质，应在可能条件下，组织专门的或综合的种质资源考察队，重点在花卉起源中心、野生花卉及近缘种丰富地区进行调查、搜集。珍稀濒危及有特殊价值的种质，更是搜集的重点。对于国外种质的搜集，主要通过交换来进行。国际种质交换无需远涉重洋，十分方便；缺点是未能身临其境，难以获得全面深入的了解。
种质的保护与保存 不论野生或栽培的观赏植物种质资源，某些种由于多种原因而面临断种、散失等严重威胁。在中国，野生种质如兰属(Cymbidium)等种，栽培种质如风仙花(Impatiens balsamina)等一些奇品，均因缺乏保护而大量减少甚至消失。对此，已引起政府特殊的重视，正采取有效手段大力改进工作。在种质资源搜集整理后，须妥善加以保存。保存的方法有三类。
就地保护与保存 通过保护某一种或某些类植物所在地，利用原产地的自然生态环境，就地保存种质资源。稀有种、濒危种尤其是木本植物的保存，一般应用此法。当今世界各国所建立的大量自然保护区，主要目的就是使自然资源在天然的种质基地上得到永久性或较长时期的保护与保存。如1979年中国在广西龙州成立㟖岗自然保护区，即以就地保护珍稀生物蚬木(Excentrodendron hsienum)、金花茶及白头叶猴为主。
异地保护与保存 把植物迁出其自然生长地，集中改种在植物园、树木园、基因库、品种资源圃、种质资源圃、专类园等处保存的材料，主要是：❶具有优良性状的野生种、变种和类型。
❷具有优良性状的品种和品系。
❸在一项或多项性状上表现优异的野生和栽培类型以及杂交系等。
❹近缘种。对于珍稀濒危的种质资源，更要千方百计及时搜集，妥善保存。例如中国广西南宁，1986年建立了金花茶基因库两座，武汉中国梅花研究中心1993年建成中国梅花品种资源。中国和世界的许多植物园、树木园、观赏植物种质资源圃、原始材料圃、果树种质资源圃、药圃等，也是些异地保存种质的重要场所。在进行观赏植物种质异地保存时，应严格执行检疫，注意防止混杂，以免产生严重后果。对于一二年生草花，尤其是其中天然异花授粉种类，为免生物学混杂等干扰，要实行定点、分区或特约单位（农家）负责栽培、保存、组成隔离保存良种的网点。如受条件限制，只能集中保存时，则对天然异花授粉的，需用网罩实行空间隔离，或采用时间隔离等方法，以保证原种纯正。
贮藏保存 把植物繁殖体(种子、球根、枝条、茎尖、花粉、组培苗等)暂不种植，而将其放置在一定环境条件下加以保存的方法。目前进行长期贮藏保存的繁殖体主要是种子。应选发育健康、生理成熟的纯净种子，其贮藏的条件是迫使种子处于代谢作用的最低限度，关键在于控制种子周围的空气、温度和相对湿度。当种子含水量保持4%～14%范围内时，含水量每减少1%，种子寿命可增长2倍。当温度在0～50℃范围内时，贮藏温度每下降5℃，种子寿命就延长2倍。0℃以下的贮藏温度，对十分干燥的种子多不会带来重大伤害；但当种子含水量很高时，就会造成种子死亡等后果。通常将含水量低的健康种子，装于密封容器之中，放置适当低温、干燥、黑暗的贮藏库内，多可较长期地保持种子的生活力。如中国农业科学院80年代在北京建立的国家农作物种质资源库，室温-20℃，相对湿度30%，容量可达50万份，其中就保存了一些花卉种子，属长期保存库性质。在美国国家种子贮藏实验室等处，还利用液态氮进行超低温贮藏。
种质的鉴定 对所保存的种质材料深入进行性状鉴定与筛选，是现代植物育种的特点之一。鉴定的方法，分为：
种质材料的初步鉴定 对种质材料进行种或品种名称、形态特征、生育期、抗逆性、观赏特性、病虫害、经济性状、应用途径等方面的记载与鉴定。快速鉴定、微量鉴定和早期鉴定特别受到重视。对于相同的材料经查证无误后可即合并，或清除多余的。
性状的系统鉴定 在初步鉴定的基础上，对种质材料在繁殖过程中进行生理、生态、同工酶、染色体以及多项性状的深入而系统的鉴定。
群体筛选与精密试验 采用简便易行而迅速可靠的田间、温室或实验室试验的群体筛选法，初步确定种质材料在观赏与经济性状等方面的潜在价值。对于有希望的材料，还须通过精密试验的验证，包括植物对光周期的反应，可抗的最低和最高温度，最低照度，最低和最高土壤含水量及最低和最高空气湿度，等等。精密试验，即应在大面积田间试验中获得验证后，结果方属可靠。
资料档案 完整的种质资料及其信息交流，将促进种质的交换、鉴定和利用等方面的发展。搜集种质的完整资料主要包括：材料编号、名称与别名、原产地（国）、来源、选育简史、采集地点、生态条件、特殊用途等。各类鉴定资料，也应包括在内，即：❶园艺性状鉴定资料。
❷对生物、气候、土壤等环境因素的反应鉴定。
❸品质和应用特点鉴定。
❹有关书目文献资料。
❺对于育种材料，则须由有关育种中心提供年度育种及杂交记录。为了更有效地应用资料档案，记载应力求做到标准化、国际化。随着计算机在种质资源档案管理上的应用，可使工作更加系统化、科学化，也大大提高了效率与准确性。
种质的利用 鉴定植物种质保存项目的最终标准，是对种质资源的利用，并从中获得实效。植物种质利用的方式有：引种栽培；种质转育(杂交、回交、系统育种学)；种质创新(诱变育种、基因工程等)。根据材料与性状的不同特点，合理采用相应的方法，才能最有效地利用不同的种质资源。

种质资源germplasm resources

一切具有一定种质或基因并能繁殖的生物类型的总称。“种质”一名原是德国生物学家魏斯曼(A.Weismann)在种质连续学说中创用的术语，他认为种质是一种细胞核生命物质，能决定生物体的遗传特性，并将亲代的这些特性传递给后代。所以，包括品种、类型以及近缘种和野生种的植株、种子、花粉甚至单个细胞，动物的品种、冷冻精液、冷冻胚胎等，只要具有种质并能繁殖的生物体，都能归入种质资源之内。现代育种不但利用现有种质，而且要研究其内部遗传结构、进行染色体工程的基因工程，创造新的种质，所以，遗传学上也称之为遗传资源(genetic resources)或基因资源(gene resources)。