花色形成及其机理

花色形成及其机理
花色形成及其机理

植物花色表现的机理以及环境的影响

Niub604

摘要介绍了花卉的色素类型,综述了植物花色的表现的原因以及花瓣彩斑的原因。植物花色主要表现为单色、变色和杂色,花色素主要包括类黄酮、类胡萝卜素和生物碱。花色素的存在及其变化是植物花色表现的化学机制,传粉者、真菌侵染、机械损伤、园艺措施、光、温度、水分、矿质营养和糖等是影响花色的外部因素。花瓣彩斑主要由基因突变或病毒入侵而形成。

关键词植物花色类型,表现的原因,花瓣彩斑,环境因子

正文:

一花卉的色素类型:

花卉的色素是由叶绿素、类胡萝卜素类、类黄酮类及花色甙组成。叶绿素形成绿色,类黄酮类、类胡萝卜素形成黄色或红色,花色甙形成红色、紫色、黑紫色。

二植物花色表现的内在原因:

1 花色表现的化学机制:花色素的存在及其变化

1)花瓣中特定色素对花色的效应: 植物花色素主要是类黄酮、类胡萝卜素和生物碱.

类黄酮是植物的次生代谢产物,分为黄酮、黄酮醇、黄烷酮和花色苷等。花色苷即花色素苷,控制花的粉红、红、蓝、紫和红紫等,由花色素和糖组成。花色素可分为天竺葵素(即花葵素)、飞燕草素(即花翠素和翠雀素)和矢车菊素(即花青素)3种,它们通常在不同花中单独存在;天竺葵色素表现砖红色,矢车菊色素和芍药色素表现紫红色,飞燕草色素、牵牛色素和锦葵色素表现蓝紫色黄酮和黄酮醇为黄色或无色;胡萝卜素和叶黄素(即胡萝卜醇),含共轭双键构成生色团,表现黄、橙、红和紫.生物碱是含负氧化态氮原子的环状有机物,是氨基酸的次生代谢产物生物碱色素包括甜菜碱、罂粟碱和小檗碱等。

2)色素分子存在状态对花色的效应色素分子在液泡或质体中的具体存在状态源于色素分子自身的几何学和化学特征。花色苷类色素常均一性地溶解于液泡溶液(即细胞液)中,但是,花色苷在液泡中稳定存在的关键是要避开水的攻击并消除“水合- 去水合平衡”,

2 花色表现的生理学机制:细胞液pH值,花发育阶段和植物激素

花瓣细胞液pH 直接与花色相关。尽管花瓣细胞液pH 多在2.5~7.5,但红色花的细胞液比蓝色花的酸性更强;红色花衰老时液泡pH增加且花色变蓝。月季花色偏蓝或偏紫的品种,花瓣表皮细胞pH值偏高;裂叶牵牛紫色花瓣带蓝色斑块,紫色区和蓝色区色素成分相同,但蓝色区pH比紫色区的高0.7。花瓣细胞液pH 直接影响花色素的颜色表现。花色苷呈色具pH 依赖性:pH<2时显红或黄; pH<3时显红或蓝; pH>6时显多种色;pH3~6时形成的无色甲醇假碱可再转化为无色顺式查尔酮和反式查尔;在特定pH 溶液中,花色苷的几种型式达成平衡且表现特定颜色;一般,花色苷在低pH 下为红色且稳定,在弱酸性的液泡pH下更趋蓝色且常不稳定;pH也影响花色苷的共色作用而影响花色。黄酮和黄酮醇酸性越强黄色越浅,碱性越强黄色越深。但是,类胡萝卜素的颜色不随pH 而变化。花瓣细胞液pH由基因决定。矮牵牛中控制液泡pH 的基因有7 个。裂叶牵牛编码液泡Na+/H+ 交换器的基因INNHX1 在开花前约12 小时大量表达并提高液泡pH 会使花着蓝

色,同时将Na+ 转运到液泡中而碱化液泡。

其次,花发育阶段对花色形成也有一定的影响。花发育分为缓慢生长阶段和快速生长阶段,前者由花瓣细胞分裂引起,后者由花瓣细胞体积扩大引起,而且色素大量积累。花色素的合成常在花即将开放前或花发育的早期达到最高峰。另外,植物激素也与花色形成息息相关。花药产生的赤霉素转运至花瓣而发挥作用,赤霉素是促进花色苷合成的共同信号,既直接以类似的动力学性质诱导CHS、CHI(苯基苯乙烯酮(查尔酮)异构酶基因)和DFR(二氢黄酮醇-4- 还原酶基因)和UF3GT(UDPG:类黄酮-3-O- 葡糖基转移酶基因)等表达,又可间接地诱导某些反式作用因子的合成,再激活花色苷合成相关基因的表达,如GA3可专一性地以间接方式诱导和维持矮牵牛花冠CHS 的转录。类黄酮基因的转录也受GAs 的间接调控1994)。但脱落酸(ABA)能拮抗GAs 的诱导效果。乙烯可促进八氢番茄红素合成酶基因表达,也影响类胡萝卜素的种类。

三花瓣彩斑的形成是由于基因控制或病毒侵染:

花瓣彩斑是色素不均匀分布导致的,如天竺葵花瓣的红色斑点是源于色素在毛状体基部和附近积累而包围表皮细胞花瓣彩斑可分为两种: 一种是遗传性彩斑,如由核内基因控制则按遗传基本规律进行遗传,如由核外基因控制则可表现为母性遗传、双亲遗传或杂种性。遗传性彩斑形成的原因有:易变基因的体细胞突变、基因从常染色质区易位到靠近异染色质区而被抑制和染色体畸变且分生组织发生部分突变形成嵌合体等;但转座子引起基因不稳定表达是主要原因,如金鱼草中转座子Tam1~3 均导致彩斑; 另一种是病毒彩斑由病毒侵染而形成,如郁金香碎色病毒入侵可导致郁金香花瓣出现不规则黄斑

四影响植物花色表现的环境因子:

生态因子

1) 传粉者不同生态环境分布不同花色的花主要因为环境中特定的最活跃传粉者,如荵花科的蜂鸟媒花花冠长而窄且花色深红,蜂媒花花冠短而开放且花色几乎均为蓝色,蝶媒花花冠介于二者之间、花色紫红或粉红。不同地区的不同传粉者可使同一种植物表现不同花色;适应能力强的植物迁到新的栖地时可很快变换花色而与环境相适应。许多植物的花色可塑性很大,可随现有的或潜在的传粉者而关闭、变更或重建特定色素的合成,甚至花色随传粉者更替而作出快速反应。有些植物的花色表现出多态现象,可能是适应不同传粉者的结果,即多态现象由依靠传粉者访问这个种的花色型和其相竞争种的花色型之间的相对频率来维持。

2) 真菌侵染或机械损伤真菌侵染或机械损伤可诱导色素合成相关基因表达,如CHS 可被真菌或机械损伤诱导,法国菜豆唯一的CHI 也如此。真菌侵染和创伤诱导合成的类黄酮除了贡献于花色外,也具备抗病功能。

3) 人为影响如合理整形修剪和疏花等园艺措施可促进多种花着色。

物理因子

1) 光

(a)光强弱光使花色较淡,充足的光照促使固有花色形成,过强光照破坏色素且损伤花色,尤其是对于阴生植物。光影响花色苷合成是由叶片或萼片接受光信号,再传递到花冠展示效应;光信号受体有光敏素、隐花色素和UV-B 受体,每种植物至少有两种受体参与。光调节花色苷合成可通过物理因素间接增强基因

表达,也可直接增强结构基因或调节基因表达;多种反式作用因子与光反应基因的顺式元件作用实现不同的光反应,光可以补充或代替其他调节基因产物的作用。同时,光通过光合作用为花色苷合成提供物质基础,并调节花色苷合成中有关酶的活性。类黄酮的合成也只有在光下才顺利进行。适度光照促进类胡萝卜素合成,光强也影响叶黄素循环。

(b) 光质各种光均可促进花色苷积累,蓝光和红光最有效; 程龙军等,; 紫外光也参与,如PAL(苯丙氨酸解氨酶基因)和矮牵牛的CHI A表达可被紫外光诱导,高山花卉和热带花卉也因较多紫外光而花色浓艳; 欧芹存在光敏素反应型、蓝光反应型和紫外光反应型,不同种和不同组织类黄酮合成受控于不同类型。

(c) 光周期光期延长使草原龙胆花瓣中花色苷的量逐渐增加,但黄酮醇的量没有显著变化

2) 温度

不同花适应不同温度。喜温植物开花时,温度偏高使花色艳丽; 但花期温度偏高使大部分植物,尤其是喜低温植物,花色暗淡;温度稍低时,多数植物花色鲜艳且维持较长时间;温度过低使花色不鲜艳且不表现固有花色。同种植物花色也可因温度而异,如樱草20 ℃左右开粉红色花,30 ℃左右开纯白花。

3) 水分

适度水分使植物显示固有花色且花色维持长久; 水分亏缺使花色转深,但花瓣不硬挺。

化学因子

1) 矿质营养矿质离子主要通过与特定花色素产生螯合效应而改变花色。Al3+ 和Mg2+等能与花色苷B环上的O-二羟基螯合,常使花色苷更稳定,且花色也更稳定而偏蓝,如鸭跖草花中Mg2+ 与花色苷螯合。氮肥过多抑制花色苷形成并导致着色不良;K+ 本身使花色苷合成的增加并不显著,但高可增强低氮对花色苷合成的促进效应。

2) 糖类糖是花色苷组分之一,也是调控花色苷合成的信号分子,其中己糖激酶为信号传感器,如在草原龙胆的切花培养中发现:蔗糖对花瓣中花色素的比例和花色苷总量有显著影响。糖可专一性地提高GAs的效果。但蔗糖对矮牵牛CHS 的表达和花色苷的合成也具有普通的代谢效应。

3) 其他如:分子氧可促进花色苷降解,抗坏血酸在低温时稳定花色苷且在较高温时破坏花色苷,均影响花色;除草剂达草灭等可抑制有色类胡萝卜素的合成而导致花色变淡。

参考文献

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邱辉龙, 范明仁 (1998) 花青素与花色之表现. 中国园艺(台湾)

植物遗传育种习题

第四章种质资源 名词:种质、主栽品种、地方品种、同源平行变异率、种质保存、双圃制、就地保存、迁地保存、利用保存、初生起源中心、次生起源中心、 填空: 1.种质资源的主要保存方式有、、和。 2. 是指在资源植物的产地,通过保护其生态环境达到保存资源的目的。 3.影响种子老化的主要因素是和。 4. 自然保护区是的重要方式。 5.用于保存种子的短期库,一般可存放年左右。 6.用于保存种子的中期库,要求安全贮藏年。 7.用于保存种子的长期库,要求安全贮藏年。 8.种质资源管理的基本要求是和。 9.种质资源生物胁迫敏感性评价的方法、和。 选择: 1.()通常具有良好的经济性状和较广泛的适应性,是各种育种目标的基本材料。() A.地方品种; B.原生种; C.近缘种; D.主栽品种 2.()指那些没有经过现代育种手段改进的,在局部地区栽培的品种。() A.地方品种; B.原生种; C.近缘种; D.主栽品种 3.()是第一个最大的世界农业发源地和栽培植物起源地。 A.中国起源中心; B.中亚起源中心; C.地中海起源中心; D.中美起源中心 4.()是指在资源植物的产地,通过保护其生态环境达到保存资源的目的。() A.迁地保存; B.种子保存; C.种植保存; D.就地保存利用保存 5.自然保护区是()的重要方式。() A.迁地保存; B.利用保存; C.种植保存; D.就地保存 6.针对资源植物的原生境变化很大,难以正常生长、繁殖和更新的情况,选择生态环境相近的地段建立保护区属于() A.迁地保存; B.利用保存; C.种植保存; D.就地保存 7.种质资源在发现其利用价值后,及时用于育成品种或中间材料属于。() A.迁地保存; B.利用保存; C.种植保存; D.就地保存 8.种质资源工作的中心环节()。 A.资源收集; B.资源利用; C.资源保存; D.资源评价 9.种质资源生物学特性的评价,()用于制订比较明确的分级标准的性状。 A.级差评价法; B.百分率调查评价法; C.状态归类评价法; D.模糊三级评价法 10.对种质资源数量性状的评价,如果实的纵径、横径,节间的长短等,取样量应不少于()。 A.10; B.20; C.40; D.60 11. 对种质资源比率性状的评价,如自交结实率、病叶率等,取样量应在300-500之间,不少于()。 A.50; B.100; C.200; D.400 判断: 1.权衡种质资源的丰度,在于其遗传的多样性,不在于蕴藏的数量和质量。() 2.种质资源和品种资源属于同一概念。() 3.园艺植物的无性繁殖,很容易导致成千上万的基因被少数基因型所替代。() 4.现在栽培的果树、蔬菜和花卉均起源于相应的野生植物。() 5.瓦维洛夫指出,种质资源研究是育种学最重要的内容。()

奥氏体

奥氏体(Austenite)是钢铁的一种层片状的显微组织,[1]通常是?-Fe中固溶少量碳的无磁性固溶体,也称为沃斯田铁或?-Fe。奥氏体的名称是来自英国的冶金学家罗伯茨·奥斯汀(William Chandler Roberts-Austen)。 奥氏体塑性很好,强度较低,具有一定韧性,不具有铁磁性。奥氏体因为是面心立方,四面体间隙较大,可以容纳更多的碳。[2] 组成成分 编辑 奥氏体一般由等轴状的多边形晶粒组成,晶粒内有孪晶。在加热转变刚刚结束时的奥氏体晶粒比较细小,晶粒边界呈不规则的弧形。经过一段时间加热或保温,晶粒将长大,晶粒边界可趋向平直化。铁碳相图中奥氏体是高温相,存在于临界点A1温度以上,是珠光体逆共析转变而成。当钢中加入足够多的扩大奥氏体相区的化学元素时,Ni、Mn等,则可使奥氏体稳定在室温,如奥氏体钢。[2] 晶体结构 编辑 奥氏体为面心立方结构,碳氮等间隙原子均位于奥氏体晶胞八面体间隙中心,及面心立方晶胞的中心和棱边的中点。假如每一个八面体的中心各容纳一个碳原子,则碳的最大溶解度应为50%(摩尔分数),相当于质量分数约20%。实际上碳在奥氏体中的最大溶解度为 2.11%(质量分数),这是由于?-Fe的八面体间隙的半径仅为0.052nm,比碳原子的半径 0.086nm小。碳原子溶入将使八面体发生较大的膨胀,产生畸变,溶入越多,畸变越大, 晶格将不稳定,因此不是所有的八面体间隙中心都能溶入一个碳原子,溶解度是有限的。碳原子溶入奥氏体中,使奥氏体晶格点阵发生均匀对等的膨胀,点阵常数随着碳含量的增加而增大。大多数合金元素如Mn.Cr.Ni.Co.Si等,在?-Fe中取代Fe原子的位置而形成置换固溶体。替换原子在奥氏体中的溶解度各不相同,有的可无限溶解,有的溶解度甚微。少数元素,如硼仅存在于浸提缺陷处,如晶界、位错等。[3] 主要性能

花色的遗传育种

课程:园林植物遗传育种专题题目:花色的遗传特性和育种 2012年12月22日

目录 1.花色的含义及其化学基础 (3) 1.1 花色的含义 (3) 1.2花色的化学基础 (3) 1.2.1花色素的种类 (4) 1.2.1.1类胡萝卜素 (4) 1.2.1.2类黄酮 (4) 1.2.1.3 与生物碱有关的其它水溶性色素 (4) 1.2.2色素在花瓣中的分布 (4) 2花色的成色作用 (5) 2.1细胞内pH值 (5) 2.2分子堆积作用( molecular stacking) (5) 2.3螯合作用 (6) 2.4花瓣表皮细胞的形状 (6) 3花色的遗传特性 (6) 4改变花色的途经方法 (7) 4.1杂交育种 (7) 4.2突变育种 (9) 4.3基因工程在花色育种中的应用 (10) 5小结 (11)

花色的遗传特性和育种 摘要:介绍了植物花色遗传的基础,花色素的种类,显色影响因素,以及花色的遗传表现特性。综述了我国花色遗传学和改变花色方法的研究进展,特别是基因工程在改变花色中的应用,并对花色基因工程的前景作一展望。 关键词:观赏植物花色育种基因工程 ornamental plants genetic and breeding Abstract: Describes the genetic basis of plant color, flower color type, color factors, and control the formation of the color gene. An overview of China's color change color genetics and methods of research, especially genetic engineering to change the color of the application, and color to make a genetically engineered future prospects. Keywords: breeding of ornamental plants genetic engineering 花色是观赏植物的重要性状,花色的优劣直接关系到观赏植物的观赏价值和植物接授传粉的几率,创造新花色也是园林花卉育种的主要目标之一。由于花色素的明显可见性, 故它又是研究基因表达调控和基因互作的热点,此外,花卉产品已成为国际贸易的大宗商品, 世界花卉贸易总额每年以高速递增因此, 对观 赏植物花色的遗传特性的研究具有重大的理论与实际意义。 1.花色的含义及其化学基础 1.1 花色的含义 植物的的花色广义上是指显花植物主要是具显眼花的被子植物花器官中一切花瓣状结构的颜色(安田齐,1989;张承志,1989),狭义仅指花瓣的颜色[1]。但是花器官除花瓣外的结构(如花萼、雄蕊和雌蕊等)均可发生“瓣花”并具有特定颜色(程金水,2000)[2]。 1.2花色的化学基础 花色是光线照射到花瓣上穿透色素层时部分被吸收,部分在海绵组织层反射

《园林植物遗传育种学(本科)》考试复习题[园林植物遗传育种学复习题

《园林植物遗传育种学》复习题 一、名词解释 1.诱变育种 2.交换 3.种质资源 4.分子育种 5.品种保护 6.雄性不育 7.远缘杂交8.芽变 9.单倍体育种 10.杂交育种 11.多亲杂交 12.回交1 3.体细胞杂交1 4.实生选种1 5.选择育种 二、单项选择题 1.真核生物细胞分裂的一般过程是:() A. 1N---减数分裂---2N----受精---1N B. 2N---减数分裂---1N----受精--2N C. 1N---有丝分裂---2N----受精---1N D. 2N---有丝分裂---1N----受精---2N 2.对种子进行辐射处理后,选育的群体应该是:() A. M0 B. M1 C. M2 D. M1和M2 3.通过着丝粒连结的染色单体叫:() A. 姐妹染色单体 B. 同源染色体 C. 等位基因 D. 双价染色体 4. 减数分裂过程中细胞分裂了几次:() A.1 B.2 C.3 D.4 5. 对于南树北移,一下做法正确的是:() A. 适当提早播种 B. 适当延期播种 C. 适当疏植 D. 补光延长日照 6. 对于优势育种的表述,以下错误的是:() A. 需要选择亲本,进行有性杂交 B. 先使亲本自交纯化,用纯化的自交系杂交获得F1 C. F1用于生产 D. F1用于留种 7. 凡是从外地或外国引进栽培植物或由本地、外地或外国引入野生植物,使他们在本地栽培,这项工作叫做()。 A. 引种 B. 育种 C. 选种 D.留种 8. 所有育种途径和良种繁育中不可缺少的手段是:() A. 引种 B. 诱变 C. 选择 D.杂交 9. 下列属于近缘杂交的是:() A. 种间 B. 属间 C. 品种间 D.地理上相隔很远的不同生态类型间 10. 下列哪一种不是我国特有植物:() A. 银杏 B. 水杉 C. 珙桐 D.鸡蛋花 11. 中国传统十大名花不包括下列哪一个:() A. 梅花 B. 牡丹 C. 芍药 D.水仙 12. 选择在育种中的作用不包括下列哪一项:() A. 独立的育种手段 B. 育种工作的中心环节 C. 选择具有创造性作用 D.物种进化 13.辐射育种时,照射花粉与照射种子相比,其优点是() A.很少产生嵌合体 B.便于运输和贮藏 C.受环境条件的影响小 D.可诱发孤雌生殖 14.属于杂种优势的一年生草花品种,每年播种都需保持其优势,利用时() A.可让其自交 B.可让该品种与其它品种杂交 C.年年用其亲本进行制种 D.不利用

遗传

11.(16分)以酒待客是我国的传统习俗,有些人喝了一点酒就脸红,我们称为“红脸人”,有人喝了很多酒,脸色却没有多少改变,我们称为“白脸人”。乙醇进入人体后的代谢途 径如下,请回答: (1)“白脸人”两种酶都没有,其基因型是;“红脸人”体内只有ADH,饮酒后血液中乙醛含量相对较高,毛细胞血管扩张而引起脸红,此时面部皮肤的散热将会,由此说明基因可通过控制,进而控制生物的性状。 基因型均为AaBb夫妇生出“红脸人”孩子的概率是。 (2)若某正常乙醛脱氢酶基因在解旋后,其中一条母链上的G会被A所替代,而另一条链正常,则该基因连续复制n次后,可得到个突变型乙醛脱氢酶基因。(3)对某地区调查统计发现人群中缺少ADH的概率为81%,有一对夫妻体内都含有ADH,但妻子的父亲体内缺少ADH,这对夫妻生下一个不能合成ADH孩子的概率 为。 (4)经常酗酒的夫妇生下21三体综合征患儿的概率将增大。若21号染色体上具有一对等位基因D和 d,某21三体综合征患儿的基因型为Ddd,其母亲基因型为DD,父亲基因型为Dd,则该患儿形成与双亲中的有关,因为其在形成生殖细胞过程中分裂异常。为了有效预防21三体综合征的发生,可采取的主要措施有(至少2点)。 11.共16分(除注明的外其余每空2分) (1)aaBB或aaBb 增加酶的合成来控制新陈代谢 9/16 (2)2n-1 (3)9/38 (4)父亲(1分)减数第二次(1分)不酗酒适龄生育产前诊断(或羊水检查)31.(14分,每空2分)产前诊断是优生学的主要措施之一,其中的羊水检查是针对孕妇进行的一种检查手段,主要检查羊水和羊水中胎儿脱落的细胞。检查项目包括细胞培养、染色体核型分析和羊水生化检查等,以确定胎儿成熟程度和健康状况,并诊断胎儿是否患有某些遗传病。下图甲是羊水检查的主要过程,图乙是某患者家系遗传系谱简图。请据图回答下列问题:

园林植物遗传育种简答

二、问答题 1如何理解品种的三个基本特征 2如何实现我国园林植物育种的突破 3园林植物育种学与遗传学、栽培学有何关系 4怎样看待传统的育种手段与现代生物技术 5与其它植物相比,园林植物的育种目标有何特点 6简述园林植物的主要育种目标以及实现这些目标的方法。7制定园林植物育种目标的原则。 8试分析目前园林植物育种的目标趋向。 9种质资源可分为哪几类各有何特点 10简述我国观赏植物种质资源的特点。 11种质资源考察应注意哪些问题 12如何建立园林植物的核心种质 13试述园林植物种质资源保存的方法与各自的特点。 14如何理解选择的创造性作用

15影响选择效果的因素有哪些如何提高选择效果 16简述选择标准的制定原则。 17试述实生选种的一般程序以及各个程序的作用与要求。18单株选择法与混合选择法各有何优缺点 19如何加速实生选种的进程 20芽变有何特点 21简述嵌合体的形成过程与分离纯化的方法。 22芽变选种有哪些关键的技术环节,应注意些什么问题23如何区分引种中出现的饰变与形变 24影响引种成败的因素有哪些如何保证引种成功 25引种成功的标准是什么 26试述引种的基本程序和方法。 27引种驯化时应注意些什么问题

28南树北移与北树南移应分别采取何种栽培措施 29杂交的方式有哪些各有何特点 30杂交育种中如何选择和选配亲本 31如何解决杂交中自然花期不遇的问题 32采用不同繁殖方式的园林植物杂种后代的选择有何不同33远缘杂交有何意义 34与近缘杂交相比,远缘杂交有何特点 35试述远缘杂交不亲和的表现及解决方法 36如何克服远缘杂种的不育性和难稔性 37简述杂种优势的遗传机理。 38杂种优势的衡量方法有哪些 39比较杂交优势育种与常规杂交育种的异同点。

园林植物遗传学复习资料

遗传学:是研究植物生理和变异的科学,又是研究遗传物质的结构、功能、传递及表达规律的科学。 变异性:指亲代与子代之间、子代与个体之间表现出具有一定差异的现象。 遗传和变异的关系:遗传和变异作为作为生物的两个基本属性,是生命运动过程中的一对矛盾统一体,遗传可以使亲代和子代之间保持种的稳定性,而变异,可以使生物进化和产生新的物种,这使二者相互对抗,变异所出现的新特征,只有通过遗传才能保持,这又使二者相互依存。 基因型:指生物体遗传物质的总和,这些物体具有使物体发育成形状的潜在能力。 表现型;:生物体遗传物质在环境条件作用下发育成具体的形状。 饰变(表型模写):环境条件的改变所引起的表型变异与某些原因引起的变化相似的现象。性状:是指生物体所变现的形态特征和生理特性的总称。 相对性状:同一形状的不同表现形式。 等位基因:位于同一对同源染色体上相同位点的基因称为等位基因。 完全显性:具有一对相对性状差异的两个纯合亲本杂交后,F1只表现其中一个亲本性状的现象。 超显性:杂种的表现型并不是介于两个亲本之间,而是超过任何一个亲本,这种现象叫做杂种优势。 基因互作:两对以上的非等位基因相互作用控制同一个单位形状的现象称为基因间的互作。一因多效:一个基因可以影响许多性状的发育称为“一因多效”。 多因一效:许多基因影响同一性状的表现称为“多因一效”。 交换值:是指同源染色体的非姊妹单体间有关基因的染色体片段发生交换的频率。 相引相;两个显性性状集中在一个亲本中,两个隐性性状集中在另一个亲本中,这种杂交组合称为相引组 相斥相:每个亲本中都是一个显性性状和一个隐性性状,这种组合称为相斥组。 完全连锁:在形成配子时非姊妹染色单体之间没有发生交换的遗传现象。 交换:同源染色体之间互换部分片段,连锁基因中的一个位于互换的片段上,因而和它相对基因互换位置,这个过程称为交换。 不完全连锁:由于同源染色体之间的交换,使位于同一对染色体的连锁基因发生部分重新组合,重组型远远小于亲本型,这种现象称为不完全连锁现象。 DNA半保留复制:DNA复制时以亲代DNA 两条链为模板指导合成与其互补的DNA链,这样在子代DNA中,一条链来与亲代DNA,两一条链是新合成的。 胁迫:环境中任何不利于植物生长发育的环境因素。 抗性:植物对不适因素的存活能力。 植物的适应性:1避逆性:植物在整个发育过程中不与逆环境相遇,或者是植物在逆境胁迫到来之前就已完成了其生命周期。2御逆性:植物具有一定的防御环境胁迫的能力,植物在 环境胁迫下各种生理过程仍保持正常状态。3 耐逆性:逆境环境下植物的各种生理过程都随 逆境发生相应的生理变化,包括御胁变性、胁 变可逆性和胁变修复性。 御胁变性:植物在逆境作用下能降低单位胁迫 所引起的胁变,起着分散胁迫的作用 胁变可逆性:逆境作用于植物体后产生一系列 生里变化,当环境胁迫解除后,各种生理工能 迅速恢复正常。 胁变修复性:植物在逆境下通过代谢过程迅速 修复被破坏的结构和功能。 同源异性器官:由同一来源属性相同的分生组 织形成的不同器官。 同源异性突变:同源分生组织发生可遗传的变 异产生异位器官或组织就是同源异性突变。 同源异性基因:控制同源型突变的基因。 遗传力:由基因型差异所引起的变异在总变异 中所占的百分率,指亲代遗传某一遗传特性给 后代的能力。 广义遗传力:遗传方差|表型方差 狭义遗传力:加性效应|表行方差 主基因:控制质量形状的基因。 微效多基因:数量性状由多基因控制,由于基 因数量多,每个基因对表现型的影响较微,不 能把它们个别区别开来这类基因成为微效多 基因 修饰基因:由主基因控制的质量性状也常可见 有微效基因共同参与作用。这类基因能增强或 消弱主基因对表现型的作用,这类微效基因称 为修饰基因。 彩斑可分为规则彩斑和不规则彩斑,规则彩斑 是指彩色斑纹变化呈相对比较规则的几何形 状。不规则彩斑:是指无固定几何图案或比例 的异色散点或条纹。区分彩斑:是指相异颜色 间的相对组织面积较大,可以明显进行颜色区 分。混杂彩斑:是指相异颜色间难以进行区域 划分,形成所谓的“洒金”“跳枝”等类型 模式生物:a、遗传组成很清楚b、花结构很简 单,很有代表性c、很容易形成突变体,把突 变体基因分离出来 简答 花色素的三大类群:1、类胡萝卜素2类黄酮3 花青素。类胡萝卜素分为胡萝卜素(α胡萝卜 素β萝卜素γ胡萝卜素、番茄红素)胡萝卜醇 (隐黄质和叶黄素)。类黄酮根据氧化程度不 同又可分为不同类的类黄酮如:黄酮、黄酮醇、 黄烷酮,橙酮、楂尔酮、乐精。花青素是2苯 基。 天然花青素的7大类群:天竺葵色素、花青素、 花翠素、甲基花青素、3’甲花翠素、锦葵色素、 报春花色素。 DNA双螺旋结构要点:1)两条DNA互补链 以反向平行的方式围绕统一中心轴相互缠绕, 组成双螺旋,两条链均为右手螺旋;2)由脱氧 核糖和磷酸间隔相连而成的亲水骨架在螺旋 分子的外侧,而疏水的碱基对则在螺旋分子的 内侧,碱基平面与螺旋轴垂直,3)DNA双螺旋 表面存在大沟和小沟;4)两条DNA链依靠彼 此碱基之间形成的氢键而结合在一起(A与 T,C与G);5) DNA双链结构比较稳定。 DNA半保留复制:DNA复制时,首先两条链 之间的氢键断裂使两条链分开,然后以每一条 链分别作为模板,从细胞核内吸收与自己碱基 互补的游离核苷酸,进行氢键的结合。在复杂 的酶系统作用下,逐步连接,合成其互补链, 各自形成新的子代双链DNA分子,每个子代 分子都有一条链来自亲代DNA分子,另一条 是新合成的。 DNA半保留复制过程中需要哪些酶,各起什 么作用:1)DNA聚合酶:复制中去除引物填 补缺口,参与损伤修复DNA复制的主要酶2) 引物酶;可以从无到有地以DNA为模板,催 化合成一小段与DNA互补的RNA及引物(10 个核苷酸左右)引物酶本身无活性,只有与另 外6中蛋白质结合为引发体,才可催化引物的 合成。3)DNA连接酶,将复制过程中形成的 DNA片段用3‘-5‘磷酸二酯键连接起来;4) 解旋酶,利用ATP供应能量,水解碱基间氢键, 从而打开DNA双螺旋的双链5)拓扑异构酶, 通过催化DNA拓扑结构的变化,减少由于解 链形成的张力和合成的子代DNA形成双螺旋 6)单链结合蛋白,防止单链再次形成双链,防 止核酸酶水解多核苷酸链,保护DNA。 交换值与遗传距离的关系:1、非姊妹染色单 体间交换数目及位置是随机的,2、两个连锁 基因间交换值的变化范围是0.50%,其变化反 映基因间的连锁强度,基因间的相对距离。遗 传距离越大,交换值越大。 株型遗传的一般规律:植物株型是一个复杂的 性状,既有激素平衡的生理因素,也有单基因 控制的显隐性性状及多基因控制的数量性状。 花变色的机理:1)色素含量的变化所致;2) 色素形成的速度所致;3)色素形成过程中间 产物所致 花色遗传机理:与花色有关的基因;1)花色 素基因(控制花色素合成的启动和终止);2) 花色素量基因(控制花色素含量的多少);3) 花色素分布基因(在花瓣中分布由基因决定) 4)助色素基因(与控制色素种类的基因或决 定色素含量的基因密切相关);5)易变基因(能 频繁来回突变的基因即回复突变频率高的基 因)6)控制花瓣内部酸碱度基因;7)不同花 色杂交显隐性 重瓣花的起源:主要有6种方式;花瓣积累起 源、苞片及萼片起源、雄蕊及雌蕊起源、台阁 起源、重复起源、花瓣起源。 怎样证明DNA是主要的遗传物质:间接原因: 1)每个物种不同组织的细胞不论其大小和功 能如何,他们的DNA含量是恒定的;;2) DNA在代谢上是稳定的;3)DNA是所有生 物染色体的共有物。直接原因:1)细菌的转 化已使几十种细菌和放线菌成功的获得了遗 传性状的定向转化,证明起转化作用的是 DNA;2)噬菌体的侵染与繁殖主要由DNA 进入细胞才产生完整的噬菌体,所以DNA是 具有连续性的遗传物质;3)烟草花叶病毒的 感染和繁殖说明在不含DNA的TMV中RNA 是遗传物质。史前遗传学的缺陷:1)没有充 足的现实依据2)没有完整的理论体系;3)没 有有效的实验手段;4)没有明确数量关系 孟德尔对遗传学的贡献:统计关系、杂交试验、 因子假设。 增加花径的途径:1)栽培措施的途径;2)增 加花朵直径的遗传学途径(诱发多倍体、诱发 突变、增加重瓣性、发觉多基因系统的潜力) 不规则彩斑造成原因:1)质体的分离和缺失2) 易变基因的体细胞突变 质量性状与数量性状的区别: 质量性状数量性状 变异类型:种类上变化数量上的变 化 表现型分 布: 不连续连续 基因数目:一个或少数微效多基因 对环境敏 感性: 不敏 感 敏感 研究方向:系谱和概率 分析 统计分析 数量性状遗传的多基因假说:数量性状同时收 多对基因控制:每个基因对性状的影响是微小 的、等效的,其作用是积累的;等位基因间的 显隐性关系通常不存在,他们的传递方法也遵 循孟德尔的基本遗传规律。 DNA和RNA的区别:DNA1、DNA含有的核 酸分子是脱氧核糖核酸,碱基是ACGT;2、DNA 通常是双链,一般较长;3、绝大部分DNA存 在于细胞核内的染色体上,还有少量的DNA 存在于细胞质中的叶绿体,线粒体等细胞器 内。RNA:1、RNA含有的核酸分子是核糖核 酸,含有的碱基是ACGU;2RNA主要为单链, 分子链较短;3、RNA在细胞质和细胞核中都 有,核内则更多的集中在核仁上,少量在染色 体上

园林植物遗传育种学试题及答案

园林植物遗传育种学考试试题 姓名: 一、名词解释(每个 5 分,共40 分) 1. 品种: 2. 有性繁殖 3. 春化作用 4. 诱变育种 5. 种质资源 6人工种子 7.原生质体 8.细胞全能性 二、简答题(每题6 分,共30 分) 1. 简述园林植物种质资源保存的主要方法以及各自的特点。 2. 引种成功的标准是什么? 3. 简述园林植物育种的主要目标性状? 4. 简述选择育种的程序? 5. 与其他常规育种方法相比,单倍体育种有哪些优势? 三、论述题(每题10分,共30 分) 1. 论述植物基因表达调控过程。 2.论述诱变育种的意义 3. 以一种一二年生花卉为例,论述杂交优势育种的一般程序。

《园林植物育种学》试卷参考答案 一、名词解释(每小题3 分,共15 分) 1. 品种:指遗传上相对一致,具有相似或一致的外部形态特征,具有一定经济价值的某一种栽培植物个体的总称。 2.有性繁殖:通过亲本的雌雄配子受精而形成合子,近一半分裂、分化和发育而产生后代的过程。 3. 春化作用:一些植物必须经历一定的低温处理才能促进花芽形成和花器官发育的现象。量。 4. 诱变育种:人为的利用理化因素,诱发生物体产生遗传物质的突变,经分离、选择、直接或间接地培育新品种的育种途径。 5. 种质资源:经过长期自然演化和人工创造而形成的一种重要的自然资源,是改良植物的基因来源 6.人工种子:通过组织培养技术,将植物体细胞诱导成形态和生理上均与合子胚相似的体细胞胚,然后将其包埋于一定营养成分和保护功能介质中,组成类似种子的单位。 7.原生质体:去细胞壁厚的裸露细胞团。 细胞全能性:指细胞经分裂和分化后仍具有形成完整有机体的潜能或特性。 二、简答题(回答要点,每小题6 分,共30 分) 1. 简述园林植物种质资源保存的主要方法以及各自的特点。 ①就地保存:保存原有的生态环境与生物多样性,保存费用较低;但易受自然灾害。( 1.5 分) ②异地种植保存:基因型集中,比较安全,管理研究方便;但费用较高,基因易发生混杂。(1.5 分) ③种子低温保存:种子容易采集、数量大而体积小,便于贮存、包装、运输、分发,但无性繁殖植物及顽拗型种子不易保存。(1.5 分) ④离体试管保存:大大节约土地和劳力,繁殖系数高,可免除病毒感染,超低温保存可长期保存种质。(1.5 分) 2. 引种成功的标准是什么? 引种成功的标准:与原产地相比,不需要特殊的保护能够露地越冬或越夏而生长发育良好;没有降低原来的经济或观赏价值;能够用原来的繁殖方式进行正常的繁殖;没有明显或致命的病虫危害。 3. 简述园林植物育种的主要目标性状? 观赏品质:花型、花色、叶形叶色、株型、芳香、彩斑。 抗逆性:抗病虫害、抗寒性、耐热性、抗旱耐盐碱、抗污染 延长花期: 适宜切花耐运输: 低能耗 4. 简述选择育种的程序? 育种目标的确定;原始材料圃;株系选择圃;品种比较预备试验圃;品种比较试验圃;区域试验和生产试验;品种审定和推广 5. 与其他常规育种方法相比,单倍体育种有哪些优势? 1 )可以克服杂种分离,缩短育种年限; 2 )无显隐性干扰,可以提高选择的正确性和效率; 3 )节省田间试验的土地与劳力; 4 )克服远缘杂种不育性与分离的困难; 5 )快速培育异花授粉植物的自交系;

石材的物理化学性能及分类的概述

石材的物理化学性能及分类的概述 ⑴花岗石简述 ①花岗石的物理及化学性能: a、化学成份:花岗石(麻石)属深层火成岩,其主要组成为长石、石英和少量云母,主要化学成份为SiO2,约占65%-75%,花岗石因为含有铁、铜、铬、锰、碳等元素而显现华丽的色彩。同时,部份金属化合物可以提高花岗石的抗磨性。 b、物理结构:颗粒状的天然石矿,故其质地异常坚硬;花岗石的晶体粗大而致密,抗压强度很高(120-300Mpa),硬度大(S.H75-110),优质的花岗石经细致磨光及晶硬处理后,光泽度可达110-120度。是高级的建筑装饰材料。花岗石虽然结构致密,吸水率低(0.1%-0.7%),但花岗石属于酸性岩,亲水性,水份子可以通过晶隙的毛细孔渗透,所以在有地下水或曾用大量水洗地后的花岗石地面,石与石之间接合的地方会出现明显的水痕,因此花岗石应尽量减少水份在上面停留的时间。 ②花岗石的分类:在花岗石结构中,二氧化硅形成石英晶体,其他成份形成长石晶体及云母晶体,石英非常坚硬,长石稍软,而云母属片状晶体,稍有磨擦都会脱落而形成凹入的麻点,因此花岗石的云母成份多及云母晶粒大将影响其价值。花岗石可以将其归纳为粒晶花岗石和絮晶花岗石。

a、粒晶花岗石:此类花岗石是由岩浆的核心部份,在高温高压的环境下慢慢冷却而成。粒晶花岗石的石英、长石、云母晶体分布均匀,令石面出现有规律的亮点,甚至耀斑。如果云母晶体粗,则麻点明显。粒晶花岗石硬度高,经细致的打磨及优质晶硬处理后,平滑如镜,在均匀的色调下闪闪生辉,分外堂皇、华贵。粒晶花岗石的石英晶体非常坚硬,但长石晶体较软,再加上有云母形成的麻点,如没有合理的保养,很快就会变得凹凸不平,甚至变成粗麻石,简直暴殄天物。目前最佳的保养方式是晶石处理。常见的粒晶花岗石: 大花白、印度红、四川红、万年青、啡钻、金沙黑。 b、絮晶花岗石:此类花岗石是岩浆外层,在高温高压及有地下水的环境下慢慢冷却而成。由于有地下水,所以二氧化硅形成伸展型絮状石英晶,缠绕性地分布在其他晶体之中。同时,铁、铜、铬、锰、碳等元素的化合物可以渗入晶体之间,形成变化万千的色彩和时隐时现的纹理,使絮晶花岗石兼备了花岗石的坚硬及云石的多姿多采而成为高级的建筑装饰石料。絮晶花岗石还有一个特点,石面经细致的打磨及抛光之后会出现微细的酒涡状,圆润的凹面,使地面呈现出远看明亮清晰,近看略带朦胧,经晶石处理后,给人一种浪漫的情调。絮晶花岗石的石英分布不均匀,石英越少的部位越容易磨损,如果没有合理的保养,石面很快就会变成不规则的波浪形,非常可惜。目前最佳的保养方式是晶硬处理。

园林植物遗传育种学

园林植物遗传育种学 教案 适用园林、药用植物高职班 学校:楚雄农校 任课教师:罗春梅 二OO六年八月二十日

第一篇园林植物遗传学 第1章园林植物遗传学基础 计划学时:2学时属累计学时:1-2学时 教学目的:让学生了解遗传与变异的概念和关系,分离规律的实质。 教学重点:基因型和表现型的概念,分离规律的实质。 教学难点:分离规律的实质。 教学方法:理论讲解 教学过程:[A]组织教学 [B]讲授新课 第一节遗传、变异和环境 一、遗传学的概念 遗传学是研究生物遗传与变异的科学。即是一门研究亲子代之间的传递和继承的科学。 如:为什么出现“种瓜得瓜,种豆得豆”,“一娘生九子,九子各不同”等现象,这些都属于遗传学解决的问题。 二、遗传与变异的概念及关系 (一)遗传 1、概念:指亲代的性状又在子代出现的现象。 2、原因:是由于遗传物质从亲代传递给了子代,使得子代按照遗传物质的规定,发育成了与亲代相似的各种性状。 3、遗传物质:指生物体的细胞内部传递遗传信息的物质,能自我复制。染色体是遗传物质的载体。染色体的主要成分是DNA和蛋白质。其中DNA(脱氧核糖核酸)就是遗传物质。少数病毒不含DNA,其遗传物质是RNA(核糖核酸)。 4、基因:是遗传物质(DNA)的基本单位。它是DNA分子链中各个微小的区段。基因控制着生物的某个或某些性状。具有相对的稳定性。 (二)变异 1、概念:指生物的亲代与子代或同一亲本的子代个体之间,有些性状彼此不同的现象。 2、变异的类型

生物的变异是很复杂的,在农业生产中常有这样的情况:在田间选择穗大粒多的变异植株为亲本,把它们的种子种下去后,在子代中有的保持了亲代穗大粒多的性状,有的却不能。这就说明,并不是所有的变异都能遗传。我们把能遗传的变异称为可遗传的变异,不能遗传的称为不遗传的变异。 (1)不遗传的变异 指生物性状的变异不能遗传给子代。 原因主要是由于外界的环境条件而引起,即环境条件仅能使生物的某些外部性状发生变异,而遗传物质并未变化。 (2)可遗传的变异 指能够遗传的变异。 原因主要是由于遗传物质发生了变化,故所产生的变异可遗传给后代。 (3)两种变异的区分及其重要性 两种变异主要根据其变异性状能否遗传来进行区分,这两种变异有时容易分清楚,而有时不易分清。例如:象植物的花冠颜色、形状及籽粒颜色、穗色、芒的长短、茸毛的有无等这些性状,往往受环境影响较小,若发生变异,一般是可以遗传的。如:长芒小麦后代中产生无芒的变异,红粒高粱后代中出现白粒变异单株等。类似这样的性状变异,一般是能够遗传的。 而有些性状如穗子大小、植株高矮、叶色的深浅等,往往受环境条件影响大,类似这里边些性状发生就异,可能是由于遗传物质变化造成,也可能是由于地力肥瘦不同造成,或者是由于两种变异共同作用的结果。对于育种工作来讲,能够遗传的就异是遗传育种工作的重要课题之一,因为只有从可遗传的变异中才能选育出新品种。 三、遗传与变异的关系 遗传和变异是生物界最普遍和最基本的两个特征,两者是生命运动中的一对矛盾,它们是对立而又统一的,正是由于这对矛盾的不断运动才使生物界生生不息、世代留传和更新发展,不断进化。 遗传使生物性状得到相对稳定,但这种不变是相对的,通过变异使得这种稳定性遭到破坏,在一定范围内表现差异,产生新的性状,使生物

物理化学基本原理在相关学科中的应用

物理化学基本原理在环境工程专业的应用摘要:我国环境污染越来越严重,许多环境问题急需解决,而物理化学提供了许多基本原理,我们可以运用这些原理来解决环境问题,本文中介绍了几种处理环境问题的物理化学的基本原理以及介绍了物理化学对环境保护做出的贡献。 关键字:物理化学环境工程化学固化土壤淋洗动电修复贡献 物理化学是在物理和化学两大学科基础上发展起来的。它以丰富的化学现象和体系为对象,大量采纳物理学的理论成就与实验技术,探索、归纳和研究化学的基本规律和理论,构成化学科学的理论基础。物理化学的水平在相当大程度上反映了化学发展的深度。 物理化学的研究内容大致可以概括为三个方面:化学体系的宏观平衡性质,以热力学的三个基本定律为理论基础,研究宏观化学体系在气态、液态、固态、溶解态以及高分散状态的平衡物理化学性质及其规律性。在这一情况下,时间不是一个变量。属于这方面的物理化学分支学科有化学热力学。溶液、胶体和表面化学。化学体系的微观结构和性质以量子理论为理论基础,研究原子和分子的结构,物体的体相中原子和分子的空间结构、表面相的结构,以及结构与物性的规律性。属于这方面的物理化学分支学科有结构化学和量子化学。化学体系的动态性质研究由于化学或物理因素的扰动而引起体系中发生的化学变化过程的速率和变化机理。在这一情况下,时间是重要的变量。属于这方面的物理化学分支学科有化学动力学、催化、光化学和电化。随着学科的交叉,渗透与融合的不断深入,物理化学也显得越来越重要了,它不仅在化学,还在生命、材料、能源、环境等领域中也发挥着重要作用。在此,我们介绍一些物理化学基本原理在环境方面的应用。 一,环境工程中的物理化学技术 1,化学固化 在重金属污染土壤修复技术中运用化学固化,固化的方法就是加入土壤添加剂改变土壤的理化性质,通过重金属的吸附或沉淀作用来降低其生物的有效性。污染土壤中的毒害重金属被固定后,不仅可减少想土壤深层和地下水迁移,而且可能重建植被。固化方法的关键在于成功地选择一种经济而有效的固化剂,固化剂的种类很多,常用的主要有石灰、磷灰石、沸石、磷肥、海绿石、含铁氧化物材料、堆肥和钢渣等,不同的固化剂固定重金属的机理不同,如施用是非主要通过重金属自身的水解反应极其与碳酸钙的共沉淀反应机制降低土壤中的重金属的移动性,沸石是碱金属或碱土金属的水化硅酸盐晶体,含有大量的三维晶体结构、很强的例子交换能力及独特的分子结构,从而通过离子交换吸附和专性吸附降低土壤中的重金属的有效性,向土壤添加富含铁锰氧化物的物料,铁锰氧化物能专性吸附重金属,使其生物有效性降低,大多数重金属磷酸盐的溶解度很低,因此有关羟基磷灰石对重金属的固化效果、机理和影响因素报道很多。固化方法能在原位固化重金属,从而大大降低成本。但是固化方法并不是一个永久的措施,因为重金属知识改变其在土壤中的存在形态,仍留在土壤中。 2,土壤淋洗 土壤淋洗是通过逆转离子交换、吸附、沉淀等反应机制,把土壤固相中的重金属转移到土壤液相。将挖掘出的地表土经过初期筛选去除表面残渣,分散土壤大块后,与一种提取剂充分混合,经过第二步筛选分离后,用水淋洗出去残留的提取剂,处理后“干净”的土壤可归还原位被再利用,富含重金属的废水可进一步处理回收重金属和提取剂。土壤淋洗技术的关键是寻找一种提取剂,既能提取各种形态的重金属,又不能破换土壤的结构。提取剂很多,包括有机或无机酸、碱、盐等。 3,动电修复 动电修复是指在污染土壤中插入电机对,并通过低直流电,污染物在电场作用下向电机室运输,从而通过工程化的手机系统手机起来,进行集中处理。在电场作用下,污染物主要

园林植物遗传育种学课程教学大纲

园林植物遗传育种学课程教学大纲 课程名称:园林植物遗传育种学Genetics and breeding of landscape plants 课程编号:1313126215 课程类别:学科基础课 总学时数:64 课内实验时数:20 学分:3.5 开课单位:生命科学学院园林教研室 适用专业:园林 适用对象:本科(四年) 一、课程的性质、类型、目的和任务 园林植物遗传育种学是园林专业本科生的一门重要学科基础课。该课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是构成学生科学素养的重要组成部分,是一个科技工作者和园林技术人员所必备的。 通过介绍现代遗传学的主要原理使学生理解观赏植物的花色、花型、彩斑及重瓣性等主要观赏性状遗传和变异的基本规律,并在此基础上介绍培育观赏植物新品种的基本途径和一系列方法,尤其是一些传统的育种技术。本课程还对观赏植物的种质资源、育种目标和良种繁育技术进行详细介绍。通过课程学习,使学生懂得如何对观赏植物进行品种培育和品种研究,为今后从事观赏园艺工作打下基础。 二、本课程与其它课程的联系与分工 本课程的主要先修课是植物学、生物化学、植物生理学、园林生态学、树木学、花卉学及生物统计学。 三、教学内容及教学基本要求 [1]表示“了解”;[2]表示“理解”或“熟悉”;[3]表示“掌握”;△表示自学内容;○表示略讲内容; 绪论 园林植物遗传育种学的概念、研究对象及任务[1];遗传学基本内容[3];园林植物在遗传学研究中的特殊作用[1]; 重点:遗传学基本内容 难点:遗传学基本内容 教学手段:多媒体教学 教学方法:讲授法 第一章遗传学概要 第一节遗传的细胞学基础 染色体的形态特征和数目特征[2];染色体的类别及染色体的精细结构[3];有丝分裂的过程[3];减数分裂的过程[3];高等植物配子体的形成[1]; 重点:染色体的类别;染色体的精细结构;细胞分裂过程 难点:染色体的精细结构;减数分裂过程

物理化学所解决的问题

21世纪物理化学的发展趋势 现代物理化学是研究所有物质体系的化学行为的原理、规律和方法的学科。捅盖从微观到宏观对结构与性质的关系规律、化学过程机理及其控制的研究。它是化学以及在分子层次上研究物质变化的其他学科领域的理论基础。在物理化学发展过程中,逐步形成了若干分支学科:结构化学,化学热力学,化学动力学,液体界面化学,催化,电化学,量子化学等。20世纪的物理化学随着物理科学发展的总趋势偏重于微观的和理论的研究,取得不少起里程碑作用的成就,如化学键本质、分子间相互作用、分子结构的测定、表面形态与结构的精细观察等等。目前看来有三个方面的问题:一是宏观和介观研究应该加强;二是微观结构研究要由静态、稳态向动态、瞬态发展,包括反应机理研究中的过渡态问题,催化反应机理与微观反应动力学问题等;三是应该参与到复杂性研究中去,在物质体系中化学复杂性是直接关系人类生存与进步的,也是可以用实验方法研究的。总之,留给21世纪物理化学家的问题甚多。 1.结构化学 结构化学研究从单纯为了阐明分子结构已发展到研究物质的表面结构、内部结构、动态结构等。结构分析可借助于现代波谱技术和衍射分析来进行,最直接的测定是晶体结构分析,它可分为两类,即x-射线衍射分析和显微成像方法。能“看到”原于的原子层次分辨的各种显微技术将会给结构化学家提供有力的武器,来探索生物大分子、细胞、固体表面等的结构和变化。1982年诺贝尔化学奖得主A.Klug开创了“晶体电子显微学”,并用于揭示核酸�蛋白质复合物的结构。这种三维重构技术使电子显微镜的视野从二维空间发展到三维空间。A.M.Cormack发明了X-射线断层诊断仪(CT)用于医学诊断,获得1979年诺贝尔生理学或医学奖。总之在结构化学领域随着分析仪器和测定精度的日新月异,新型结构分析仪器的不断推陈出新,结构化学在21世纪将会大展宏图。生物大分子的结构研究过去主要依赖x-晶体结构分析做静态研究。由于实际上它们都是在溶液中发挥功能,而且它们的结构是易变的,所以20世纪后期用核磁共振谱法研究大分子在溶液中的动态结构引起人们重视(R.Ernst,1991年诺贝尔化学奖)。催化剂研究推动了表面结构研究,用STM或AFM以及其他谱学方法研究催化表面的结构以及催化过程,也都有重要成果。 2.化学热力学 这是物理化学中较早发展起来的一个学科。它用热力学原理研究物质体系中的化学现象和规律,根据物质体系的宏观可测性质和热力学函

园林植物遗传育种学总结

一、名词解释 1、园林植物的概念:园林植物是指具有一定观赏价值,使用于室内外布置以美化环境并丰富人们生活的植物,是观赏植物的泛称,并简称或统称为花卉。 2、园林植物遗传学:研究观赏植物遗传变异的基本规律。 3、遗传:子代和亲代相似的现象就是遗传。 4、品种:是经人类培育选择创造的、经济性状和生物学特性符合人类生产、生活要求的,相对整齐一致而能稳定遗传的植物群体。 5、同源染色体:减数分裂时,配对的染色体一个来自父方一个来自母方,形态大小相似,其上所载的基因序列基本相同。 6、等位基因:在同源染色体上占据相同位置、控制相对性状的一对基因。 7、测交法:杂种过杂种后代与纯和隐性亲本进行杂交,以测定杂种或杂种后代的基因型。 8、不完全显性:纯合双亲的一对相对性状杂交所产生的F1,其性状介于双亲之间,出现中间类型。 9、复等位基因:指在同源染色体的相同位点上,存在三个或三个以上的等位基因,这种等位基因在遗传学上称为复等位基因。 10、连锁遗传:同一条染色体上非等位基因连系在一起而遗传的现象。 11、不完全连锁:杂种个体形成配子时,同源染色体的非姊妹染色单体发生交换的连锁遗传。、 12、质量性状:具有明显的界限,没有中间类型,表现为不连续变异的性状。 13、数量性状:在性状的表现程度上有一系列的中间过渡类型,不易明确区分的连续变异的性状。 14、杂种优势:杂交产生的后代在一种或多种性状上优于两个亲本的现象。 15、细胞质遗传:由细胞质内的基因即细胞质基因决定的遗传现象和遗传规律叫做细胞质遗传。 16、基因突变:基因内部分子结构发生改变称为基因突变。 17、彩斑:植物的花、叶、果实、枝干等部位的异色斑点、条纹统称为彩斑 18、选择育种:从植物群体中挑选符合人们需要的类型,经过比较,鉴定,从而培育出新品种的方法就是选择育种。 19、嵌合体:两个或两个以上遗传型不同(突变型或原始型)的细胞在同一组织或器官中并存的现象。 20、良种繁育:运用遗传育种的理论与技术,在保持并不断提高良种种性,良种纯度与生活力的前提下,迅速扩大园林植物良种数量的一套完整的种子(苗、球)生产技术。 21、杂种优势:两个不同基因型的亲本杂交所产生的F1植株在生长势、生活力、繁殖能力、抗逆性、产量、品质等方面优于双亲的现象,称为杂种优势。 22、显性假说:显性基因有利于个体生长和发育,相对的隐性基因不利于生长和发育。 23、超显性假说:等位基因间无显隐关系,等位基因的杂合状态优于任何一种纯合状态。 24、多倍体育种:通过人工的方法将植物染色体组进行加倍,或是直接从自然界中选育染色体组加倍的突变体,从而获得新品种的方法。 25、品种退化:园林植物栽培品种原有的优良种姓削弱的过程和表现。狭义指原优良品种基因和基因型发生改变。广义优良性状劣变。 26、有性杂交:通过人工杂交的手段,将分散于不同亲本上的优良性状组合到杂种中,再经选择、鉴定,从而获得遗传性相对稳定、并具有栽培利用价值的园林植物新材料的育种途径。 27回交:两亲本杂交后子一代所选单株与原两亲本之一进行杂交。 28复合杂交:即在两个以上亲本之间进行杂交,一般先配成单交,然后根据单交的缺点再选配,另一单交组合或亲本,以使多个亲本的优缺点能互相弥补。 二、填空 1、西方人士称誉中国为园林之母,即指中国野生和栽培的园林植物资源极为丰富,曾对世界园艺事业作出了重要贡献。 2、品种特性:特异性;一致性;稳定性;地区性;时间性一个经济学和栽培学上的概念。 3、一般染色体的形态:着丝粒,染色体臂,次缢痕,随体,端粒。 4、染色体的四级结构模型结构:(1)核小体(2)螺线体(3)超螺线体(4)染色体 5、染色体的化学组成:DNA、RNA 、组蛋白、非组蛋白 6、细胞质遗传的特点:1.)正交和反交的遗传表现不同,F1通常只表现母本的性状,所以又称母性遗传。 2.)遗传方式是非孟德尔式的,杂交后代自交或与亲本回交一般不表现一定比例的分离。3).细胞质基因不能在某一特定染色体上定位。 7、染色体变异类型:缺失、重复、倒位、易位。 8、主要遗传效应:有害于生物体的生长和发育。缺失纯合体通常是很难存活的,缺失杂合体的生活力也很差。如果缺失的区段较小,不严重损害个体的生活力时,则存活下来的含缺失染色体的个体,不免表现各种形式的遗传上的反常。最常见的是假显性现象 9、决定花色的物质成份主要有三大类群:类胡萝卜素,类黄酮,其它色素。 10、花色变异的机理一)花色和色素的种类1.奶油色、象牙色、白色无色,淡黄色的黄酮或黄酮醇2.黄色类胡萝卜素;类黄酮;有的是两者兼而有之。 3.橙色、绯红色、褐色胡萝卜素;花青素苷;花青素苷和橙酮及其它黄色的类黄酮;花青素苷和类胡萝卜素。4.深红色、粉红色、紫色、蓝色和黑色等基本上都产生于花青素苷。5.花朵开放所引起的花色变化(二)色素的理化性质与花色花青素苷类,花黄色素,类胡萝卜素(三)花瓣组织对花色的影响 11、花瓣的彩斑分类:可分为规则和不规则的两大类。 12、规则的彩斑有花环、花心(花眼)、花斑、花肋和花边等多种形式。 13、叶部彩斑分类:覆轮斑,条带斑,虎皮斑,扫迹斑,切块斑。 14、不规则彩斑出现的原因:1.质体(叶绿体)的分离和缺失2.易变基因的体细 胞突变3.位置效应4.各种类型的染色体畸变5.嵌合体6.病毒感染。15、增加花朵的直径的途径:(1)栽培措施的作用(2)增加花朵直径的遗传学途径:诱发多倍体、诱发突变、增加重瓣性、发掘多基因的潜力 16、从形态发生的角度划分成花过程四个阶段:花序分生组织的形成(花序 发育)、花分生组织的形成(花芽发育)、花器官原基的形成(花器官发育)、 花器官发育成熟(花型发育) 17、种质资源的类别及特点 (1.按照栽培状况划分::野生种质资源,品系,品种。 (2.按照发生来源划分:野生种质资源,人工种质资源。 (3.按照地域划分:本地种质资源,外地种质资源。 18、花卉种质资源特点:种类繁多,变异丰富;分布集中;品质优良 19、种质资源保存方式 ①离体保存:种子保存;无性繁殖体的保存;组织培养。优点:保存数量 大,节约土地劳力。 缺点:费用较高注意适时继代 ②就地保存优点:保存原有的生态环境与生物多样性;保存费用较低缺点: 易受自然灾害 ③迁地保存:优点:基因型集中、比较安全、管理研究方便缺点:费用较 高、基因易发生混杂。 评价:形态特征、生长发育规律、观赏特性、抗逆性、抗病及抗虫性 调查内容:考察、收集、保存、评价、创新、利用 我国种质资源特点:种类繁多,变异丰富;分布集中;品质优良(特点突 出,遗传性好) 20、远缘杂交的特点:(一)远缘杂交的不亲和性; (二)远缘杂种的不 育性;(三)远缘杂种后代分离的广泛性和不规则性 ;(四)远缘杂种的杂 种优势。 21、远缘杂种的分离特点:性状分离复杂没有规律、性状分离剧烈,类型丰 富,并且中间类型有向双亲分化的方向、分离的世代长,稳定的慢。 22如何克服远缘杂交后代分离的控制,加快它的进程:F1染色体加倍、进 行回交、诱导杂种产生多倍体植株、诱导染色体易位. 23、单倍体植物在育种上的意义:可加速遗传育种材料的纯合,缩短育种年 限;提高选择效果; 24、克服远缘杂种不结实的问题;快速培育异花授粉植物的自交系;培育植 物新类型。 25、秋水仙素诱发加倍的原理:不影响染色体复制,阻断纺锤体形成,使加 倍后的染色体不能分向两极,使染色体数目加倍。 26、多倍体的鉴定:形态鉴定、气孔鉴定、花粉粒鉴定、染色体记数法、分 子水平鉴定 27、多倍体的特点:巨大性可孕性低;生理特性改变;品质产量提高 28、远缘杂种后代的分离分为3个类型:综合性状类型、亲本性状类型、新 物种类型 29、基因突变的一般特征:突变的重复性、突变的可逆性、突变的多方向性、 突变的有害性和有利性 30、非整倍体染色体组:单体 2n-1 缺体 2n-2 双单体 2n-1-1 31、重瓣花起源积累起源、雌雄蕊起源、花序起源、重复起源、突变起源、 台阁起源 32、“两系三区”制种法: 一个区是繁殖不育系和保持系的隔离区: 雄性不育系X保持系―雄性不育系、保持系 另一个区是杂种种质隔离区: 雄性不育系X恢复系―杂交种、恢复系 33、杂种优势特点:1杂种优势不是某一两个性状单独地表现突出,而是许 多性状综合的表现优 良。2杂种优势的大小,取决于双亲的遗传差异和互补程度。3亲本基因型 的纯合程度不同, 杂种优势的强弱也不同。4杂种优势的F1代表现最明显,F2代以后逐渐减 弱。 34、杂种种子的生产:天然杂交;人工去雄制种法;利用理化因素去雄制种 法;利用雄性不育的 制种法;利用自交不亲和制种法 35、优势育种和重组育种/组合育种的异同点: 相同点:都需要选配亲本,进行有性杂交。 不同点:1重组育种是“先杂后纯”,优势育种是“先纯后杂”2优势育种 供生产上播种的每年都是一代杂种,不能用F1留种。 36、多倍体的特点:巨大性;品质和产量提高;生理特性改变;遗传变异性; 不孕性和可孕性 37、秋水仙素诱导多倍体处理的方法:浸渍法;涂抹法;滴液法;滤纸培养 法 38、多倍体的鉴定:直接鉴定:检查染色体 间接鉴定:形态(花、果实变大)、气孔(变大、密度変稀)、花粉粒(体积 变大,显微镜下可直接观察)、染色体记数法、分子水平 39、造成园林植物品种退化的原因:发生混杂(机械混杂、生物学混杂); 基因突变;病虫害侵袭;繁殖方法不当;栽培环境不适。 40、防治品种退化的技术措施: 1防止混杂:防止机械混杂;防止生物学混杂(机械隔离、时间隔离、空间 隔离) 2 创造适合优良品种种性的栽培条件:选择适宜良种的繁育土壤;加强田间 管理;合理轮作避免砧木不良遗传性的影响。 3加强选择 4用种性较纯的优质种苗定期更新生产用种苗。 41、亲本选配的类型:单交、复交、回交、多系杂交 42、亲本选配的原则: 1亲本性状互补;2不同类型或不同地理起源的亲本组配;3已具有组多优良 性状的亲本作 母本;4根据性状的遗传规律选配亲本;5用一般配合力高的亲本配组;6注 意品种繁殖器 官的能育性和杂交亲和性。 三、简答与论述 1、有丝分裂 1、)过程 3、)意义:既维持了个体的正常生长发育,也保证了物种的连续性、稳定性。 2、减数分裂 1、)过程 3、)意义:(1)在世代间,保证了染色体数目的恒定性。为后代的正常发育, 性状遗传提供了物质基础。同时,又保证了物种的相对稳定性。 (2)在后期I,同源染色体随机分离,产生2n种方式;粗线期非姊妹染色 单体发生交换产生了遗传物质的重新组合,为生物的变异提供了重要的物质 基础。 3、有丝分裂与减数分裂区别 减数分裂是特殊方式的有丝分裂,两者既有共同点,又有不同特点。两者的 相同点主要体现在:都发生染色体复制,都出现纺锤丝形成纺锤体。减数分 裂的特殊性表现在发生部位、时间、染色体行为、子细胞性质等方面。染色 体都复制一次,且有无纺缍丝的出现。 不同点在于:1)形成细胞类型:有丝分裂为体细胞,而减数分裂是生殖细 胞 2)细胞分裂次数:有丝分裂分裂一次,但减数分裂分裂二次 3)染色体复制时期:有丝分裂在间期,而减数分裂在第一次分裂间期 4)联会四分体阶段:有丝分裂没有,减数分裂有 5)同源染色体分离:有丝分裂没有,减数分裂有 6)分裂前后染色体数目变化:有丝分裂不变,减数分裂减半 7)分裂后子细胞名称和数目:有丝分裂为体细胞二个,减数分裂为精子(四 个)或卵细胞一个(极体三个) 4、几个规律的实质 分离:成对的基因在配子形成过程中彼此分离,互不干扰,因而配子中只具 有成对基因的一个。 讲的是一对相对性状的规律,控制杂种的等位基因互不混杂,形成配子时, 彼此分离,形成两种类型不同,数目相等的配子,从而导致子二代基因型比 1:2:1,表现型比3:1。 自由组合实质:控制两对性状的两对等位基因,分布在不同的同源染色体上。 在减数分裂形成配子时,同源染色体上的等位基因彼此分离,而非同源染色 体上的非等位基因能以均等的机会在配子中自由组合,就形成了F2的表现 型比9:3:3:1 连锁交换规律的实质:由于两个或多个基因位于同一条染色体上,因此,它 们在遗传传递种共同行动而表现出完全连锁;又由于在形成配子时的减数分 裂中,部分细胞的同源染色体之间发生了交换,所以产生了少量的重组类型, 因而表现出不完全连锁。 5、驯化引种 程序驯化引种目标确定(针对本地区自然条件;园林植物现状;市场的需求、 植物的经济效益。)引种材料的选择和收集(选择的依据:①据生态环境条 件②据指示植物③据前人引种经验收集的对象:①种子②无性繁殖材料③完 整植株收集的方法:考察收集;交换,购买、赠送。)引种材料的检疫(危 险病虫害;疫区植物的消毒处理;隔离种植。)引种材料的登记编号(编号、 名称、来源、材料种类和数量、性状特性、收到日期及收到后来取的处理措 施等。)引种试验(①种源试验:栽培对比不同地理来源的植物材料;尽量 引入若干个种源的植物材料;少量试种每种材料;在多个代表性地段上栽培 对比;符合要求的要留足够的种苗。 ②品种比较试验:对比初选材料和当地标准品种;按一定要求进行田间设计 和布置;试验时间;全面评价引进植物,选优。③区域试验:在不同环境的 多个区域内试验;进一步鉴定,确定其是否有推广价值;划定新品种最适宜 的推广地区;确定各地区最适宜推广的主要优良品种和搭配品种;同时研究 新品种的适宜栽培技术。)扩大繁殖和推广 内容 成功标准①在与原产地时比较,不需要特殊的保护能够露地越冬或越夏而生 长良好; ②没有降低原来的经济或观赏品质;③能够用原来的繁殖方式(有性或营养) 进行正常的繁殖。 入侵植物外来物种入侵的概念由原生地侵入到新环境,造成危害。2.危害破: 坏景观的自然性和完整性、摧毁生态系统、危害物种多样性、影响遗传多样 性 混合选择法:从原始的混杂群体,选出类似的优良植株,种子混合播种, 次年再与标准品种比较。 混合选择的优点:简便易行;获得材料较多;保持较丰富的遗传多样性 混合选择的缺点:无法鉴别单株基因型;对于群体上已基本趋于一致的,在 环境条件相对不变的情况下,再进行混合选择,效果就会越来越不显著。 单株选择:从原始群体中选出优良单株的种子或植物材料分别收获,分别保 存,分别繁殖为不淘汰。同家系,然后根据各家系的表现鉴定上年当选个体 的优劣,并以家系为单位进行选留和淘汰的方法 单株选择法的优点:能选出遗传上真正优良的类型。 缺点:比较费工、费时,工作程序也比较复杂。株系增多后所占土地增大 6、多基因假说的要点:①数量性状是受多对微效基因的共同作用(联合效 应)。②微效基因中的每一对基因对性状所产生的效应是微小的,且大致相 等,不能辨认单个基因的效应,只能按性状表现一起研究。③微效基因是相 互独立的,效应是累加的。 7、数量性状与质量性状的区别①. 质量性状的变异是呈间断性,杂交后代 可明确分组;数量性状的变异则呈连续性,杂交后的分离世代不能明确分组。 ②. 质量性状不易受环境条件的影响;数量性状一般容易受环境条件的影响 而发生变异,而这种变异一般是不能遗传的。③. 质量性状在不同环境条件 下的表现较为稳定;而控制数量性状的基因则在特定时空条件下表达,不同 环境条件下基因表达的程度可能不同,因此数量性状普遍存在着基因型与环 境互作。 8、南树北移,北树南移措施 南种北移措施 (1)播种期:适当延期播种 (2)栽植密度:适当密植可使植物具有相互保护的作用,在一定程度上提 高植物由南向北引种后的越冬性。

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