【摘要】:植物分類學是一門古老而富有活力的學科,無時無刻不在發(fā)展之中,尤其是隨著現(xiàn)代生命技術的發(fā)展,使得植物分類進入分子水平,但不能因此而忽視形態(tài)學、細胞學、生化標記等,每種分類方法都有其優(yōu)缺點,因此需要綜合各種分類方法,相互印證,在此基礎上,提出較為科學的分類系統(tǒng),從而把分類的水平提升到新的高度。
【關鍵詞】:花卉;品種;分類方法
中國分類號:S3 文獻標識碼:B 文章編號:1002-6908(2007)0220005-02
引言
我國疆域遼闊,地理環(huán)境條件復雜。全國花卉種類繁多,品種資源極為豐富,但由于種種原因,許多花卉品種的分類一直未受到應有的重視,嚴重影響了花卉品種的開發(fā)利用和優(yōu)良新品種的培育,造成生產(chǎn)、科研和教學上的諸般問題,并可產(chǎn)生誤解、損失乃至災難。為此,我們結(jié)合近幾年的科研進展,綜述了花卉品種的分類方法。
1.傳統(tǒng)的分類方法
在我國,花卉品種分類方法古已有之。早在宋代,歐陽修的《洛陽牡丹記》記載了24個牡丹品種,史鑄的《百菊集譜》記載了131個菊花品種。各書中的品種都是用"分門別類"的方法記載的?,F(xiàn)代的科學家們?yōu)榱烁玫毓芾砗蛻没ɑ芷贩N,繼承和發(fā)展了傳統(tǒng)的分類方法,幾乎把所有的花卉都建立了分類系統(tǒng),甚至同一花卉同時有幾個不同的分類系統(tǒng)。
近年來,以北京林業(yè)大學陳俊愉教授為代表,獨樹一幟地提出了"二元分類法"。這種方法已成功地用于梅花、桃花、荷花、牡丹、芍藥、菊花等名花品種的分類中,得到普遍使用。
楊明等依據(jù)親本來源、株型、花型將平陰玫瑰分為玫瑰、薔薇2個系及若干類、型。其下再根據(jù)花色、花托、枝刺、葉片等區(qū)分具體品種。
但傳統(tǒng)分類方法--形態(tài)分類,往往缺少定量概念,有時還帶有分類工作者的主觀成分,如某些性狀被強調(diào)而給以加權;而另一些性狀可能被忽視或舍棄等。隨著植物品種數(shù)量的增多,繁雜的種類與落后的分類手段形成了尖銳矛盾,迫切需要新的分類工具作為傳統(tǒng)分類的補充和改進。
2.數(shù)量分類
隨著計算機的普及,以數(shù)學為基礎的數(shù)量分類方法也得到了普及和發(fā)展,成為研究花卉品種分類的一個重要手段。這種分類方法,產(chǎn)生于20世紀50年代。它把數(shù)學方法用于生物學的研究,解決生物學中有關分類的問題。生物分類學開始從定性描述的水平發(fā)展到定量的、精確的高水平。
使用數(shù)量分類法,特別是在用計算機作為工具時,較為準確、客觀,便于實現(xiàn)自動化分類。這種方法除了能有效地評價有機體的相似性進行歸類處理外,還可用于分析種間親緣關系、定量估計有機體或有機體性狀的種系發(fā)生趨勢及相對進化速率等,因此在現(xiàn)代分類學研究中得到了廣泛的應用。
目前,數(shù)量分類在玫瑰種質(zhì)資源中的應用雖未見報道,但已成功地應用于許多其它植物的種質(zhì)資源上。劉春迎、王蓮英等利用數(shù)量分類把菊花的78個品種分為5大類27個花型。張春英、戴思蘭等采用了數(shù)量分類方法對31個桃花近緣種及品種進行親緣演化關系的研究,在一定程度上顯示品種間演化關系。劉春迎、王蓮英等利用數(shù)量分類的方法對60個芍藥品種進行了分類,得到的結(jié)果綜合了周家琪與秦魁杰兩者的分類方案的優(yōu)點,提出了更為合理地分類方案。
李秋芝、楊中旭等在對棉花進行數(shù)量分類的基礎上,對其進一步計算分析,從而得到各個類群的判別函數(shù),這不僅可以解決育種工作者手中棉花品種資源不斷變化引起的重新聚類分析繁瑣性,而且還可以在分類判別分析結(jié)果基礎上,選擇類群間親本作雜交組合,提高育種成效,為棉花雜交親本組配提供了科學依據(jù)。
利用分類判別函數(shù)對新材料進行歸類后,該材料的應用推廣有一定參考價值。所以,在觀賞植物分類中,應用分類判別函數(shù)非常有必要的。但是,有時僅憑植株的形態(tài)特征、數(shù)量分類的方法,進行種質(zhì)鑒定,較為困難;建立的分類系統(tǒng),也與現(xiàn)實情況相違背,所以有必要探討其它新的分類方法。
3.分子標記
隨著分子生物學的迅速發(fā)展,植物分類學家又將分子標記這一現(xiàn)代技術應用到植物分類中來。分子標記與形態(tài)標記、細胞學標記和生化標記三類遺傳標記技術相比,具有因直接以DNA的形式表現(xiàn)而在植物的任何生長階段都可檢測、遍布整個基因組、多態(tài)性高、檢測手段簡單迅速、無基因多效性、能夠明確辨別等位基因、實驗重復性好等優(yōu)點。
3.1同工酶分子標記
同工酶分子標記技術是本世紀60年代興起的一門分子標記技術,其中等位酶分析在植物系統(tǒng)學研究中具有重要的作用,在某種程度上它能解決DNA水平上不能解決的問題,對屬以下或種以下分類問題的解決均有較好的效果。
目前同工酶分子標記技術在植物分類中正在逐漸地得到應用,但在玫瑰分類中尚未見報道。孫彩云,張明永等通過酯酶(EST)、蘋果酸梅(ME)、磷酸葡萄糖異構酶{PGI(NADP)}、磷酸葡萄糖變位酶{PGM(NAD)}、超氧化物歧化酶(SOD)5種酶系統(tǒng)研究墨蘭和春蘭17個變種及品種的同工酶多樣性,結(jié)果能夠把供試品種和變種區(qū)分開,并清楚地劃分為墨蘭和春蘭兩大類。張惠梅、胡喜來等利用過氧化物同工酶對64個棗樹品種進行分類,從而為棗樹品種資源的分類提供了科學依據(jù)。趙可新等用聚丙烯酰胺等電聚焦系統(tǒng)測定了26個荷花品種過氧化物同工酶的表現(xiàn),初步查明了過氧化物的表現(xiàn)形式,為荷花品種的分類提供依據(jù)和方法。
同工酶是基因表達的直接產(chǎn)物,植物發(fā)育過程中基因遵循一定的順序表達,這對同工酶分析是不利的,隨著年齡增長,形態(tài)穩(wěn)定,酶帶也逐漸穩(wěn)定。趙可新等通過對荷花未展開和全展開的浮葉、立葉進行分析,結(jié)果表明,以全展開的浮葉酶帶較為穩(wěn)定。因此,利用同工酶測定對植物分類必須選取適宜的采樣時期和取材部位,才能更確切地反映種間的親緣關系。
同工酶技術不僅在微管植物中的分類逐步得到應用,而且在苔蘚植物中也日益受到重視。邵林相、郭水良等利用SOD和EST同工酶研究了19種以配子體占優(yōu)勢的苔蘚植物,對其種間關系進行了排序,結(jié)果表明,苔蘚植物具有很高的遺傳多樣性,能比較直觀地和有效地反應出苔蘚植物分類群間的系統(tǒng)關系。
同工酶技術不僅可應用于品種分類上,而且可用于品種鑒定上。目前,大多數(shù)的植物分類品種由于長期的異地引種和不規(guī)范命名,以及新品種的不斷出現(xiàn),導致同名異物、同物異名現(xiàn)象十分嚴重,直接影響優(yōu)良品種的推廣,也影響育種工作的開展,因此對各個品種進行及時地鑒定是非常有必要的。利用同工酶技術鑒別果樹品種已為許多學者采用。羅正榮、王萬雙等[26]應用聚丙烯酰胺凝膠電泳技術分析了同物異名柿品種過氧化物酶(POX)、α-淀粉酶(α-AMY)和超氧化物岐化酶(SOD)同工酶。對17組69個供試品種的3種同工酶譜帶類型的分析結(jié)果表明:(1)有8組23個品種的同工酶鑒定結(jié)果與形態(tài)鑒定結(jié)果一致;(2)有2組4個品種的鑒定結(jié)果與形態(tài)鑒定完全不符。
但是,同工酶分子標記也存在一定的缺點,同工酶多態(tài)性偏低;其次,同工酶結(jié)果不是很穩(wěn)定,易受環(huán)境、取樣部位、發(fā)育階段等影響;再者,兩個不同的基因位點可能編碼為電泳遷移性相同的酶,造成虛假同源性。同時電泳技術一般限于由結(jié)構基因編碼的水溶性蛋白,在這些水溶性蛋白中電泳也只能檢測到影響電泳遷移率的蛋白,因而同工酶始終低估種間實際差異。
中國分類號:S3 文獻標識碼:B 文章編號:1002-6908(2007)0220005-02
引言
我國疆域遼闊,地理環(huán)境條件復雜。全國花卉種類繁多,品種資源極為豐富,但由于種種原因,許多花卉品種的分類一直未受到應有的重視,嚴重影響了花卉品種的開發(fā)利用和優(yōu)良新品種的培育,造成生產(chǎn)、科研和教學上的諸般問題,并可產(chǎn)生誤解、損失乃至災難。為此,我們結(jié)合近幾年的科研進展,綜述了花卉品種的分類方法。
1.傳統(tǒng)的分類方法
在我國,花卉品種分類方法古已有之。早在宋代,歐陽修的《洛陽牡丹記》記載了24個牡丹品種,史鑄的《百菊集譜》記載了131個菊花品種。各書中的品種都是用"分門別類"的方法記載的?,F(xiàn)代的科學家們?yōu)榱烁玫毓芾砗蛻没ɑ芷贩N,繼承和發(fā)展了傳統(tǒng)的分類方法,幾乎把所有的花卉都建立了分類系統(tǒng),甚至同一花卉同時有幾個不同的分類系統(tǒng)。
近年來,以北京林業(yè)大學陳俊愉教授為代表,獨樹一幟地提出了"二元分類法"。這種方法已成功地用于梅花、桃花、荷花、牡丹、芍藥、菊花等名花品種的分類中,得到普遍使用。
楊明等依據(jù)親本來源、株型、花型將平陰玫瑰分為玫瑰、薔薇2個系及若干類、型。其下再根據(jù)花色、花托、枝刺、葉片等區(qū)分具體品種。
但傳統(tǒng)分類方法--形態(tài)分類,往往缺少定量概念,有時還帶有分類工作者的主觀成分,如某些性狀被強調(diào)而給以加權;而另一些性狀可能被忽視或舍棄等。隨著植物品種數(shù)量的增多,繁雜的種類與落后的分類手段形成了尖銳矛盾,迫切需要新的分類工具作為傳統(tǒng)分類的補充和改進。
2.數(shù)量分類
隨著計算機的普及,以數(shù)學為基礎的數(shù)量分類方法也得到了普及和發(fā)展,成為研究花卉品種分類的一個重要手段。這種分類方法,產(chǎn)生于20世紀50年代。它把數(shù)學方法用于生物學的研究,解決生物學中有關分類的問題。生物分類學開始從定性描述的水平發(fā)展到定量的、精確的高水平。
使用數(shù)量分類法,特別是在用計算機作為工具時,較為準確、客觀,便于實現(xiàn)自動化分類。這種方法除了能有效地評價有機體的相似性進行歸類處理外,還可用于分析種間親緣關系、定量估計有機體或有機體性狀的種系發(fā)生趨勢及相對進化速率等,因此在現(xiàn)代分類學研究中得到了廣泛的應用。
目前,數(shù)量分類在玫瑰種質(zhì)資源中的應用雖未見報道,但已成功地應用于許多其它植物的種質(zhì)資源上。劉春迎、王蓮英等利用數(shù)量分類把菊花的78個品種分為5大類27個花型。張春英、戴思蘭等采用了數(shù)量分類方法對31個桃花近緣種及品種進行親緣演化關系的研究,在一定程度上顯示品種間演化關系。劉春迎、王蓮英等利用數(shù)量分類的方法對60個芍藥品種進行了分類,得到的結(jié)果綜合了周家琪與秦魁杰兩者的分類方案的優(yōu)點,提出了更為合理地分類方案。
李秋芝、楊中旭等在對棉花進行數(shù)量分類的基礎上,對其進一步計算分析,從而得到各個類群的判別函數(shù),這不僅可以解決育種工作者手中棉花品種資源不斷變化引起的重新聚類分析繁瑣性,而且還可以在分類判別分析結(jié)果基礎上,選擇類群間親本作雜交組合,提高育種成效,為棉花雜交親本組配提供了科學依據(jù)。
利用分類判別函數(shù)對新材料進行歸類后,該材料的應用推廣有一定參考價值。所以,在觀賞植物分類中,應用分類判別函數(shù)非常有必要的。但是,有時僅憑植株的形態(tài)特征、數(shù)量分類的方法,進行種質(zhì)鑒定,較為困難;建立的分類系統(tǒng),也與現(xiàn)實情況相違背,所以有必要探討其它新的分類方法。
3.分子標記
隨著分子生物學的迅速發(fā)展,植物分類學家又將分子標記這一現(xiàn)代技術應用到植物分類中來。分子標記與形態(tài)標記、細胞學標記和生化標記三類遺傳標記技術相比,具有因直接以DNA的形式表現(xiàn)而在植物的任何生長階段都可檢測、遍布整個基因組、多態(tài)性高、檢測手段簡單迅速、無基因多效性、能夠明確辨別等位基因、實驗重復性好等優(yōu)點。
3.1同工酶分子標記
同工酶分子標記技術是本世紀60年代興起的一門分子標記技術,其中等位酶分析在植物系統(tǒng)學研究中具有重要的作用,在某種程度上它能解決DNA水平上不能解決的問題,對屬以下或種以下分類問題的解決均有較好的效果。
目前同工酶分子標記技術在植物分類中正在逐漸地得到應用,但在玫瑰分類中尚未見報道。孫彩云,張明永等通過酯酶(EST)、蘋果酸梅(ME)、磷酸葡萄糖異構酶{PGI(NADP)}、磷酸葡萄糖變位酶{PGM(NAD)}、超氧化物歧化酶(SOD)5種酶系統(tǒng)研究墨蘭和春蘭17個變種及品種的同工酶多樣性,結(jié)果能夠把供試品種和變種區(qū)分開,并清楚地劃分為墨蘭和春蘭兩大類。張惠梅、胡喜來等利用過氧化物同工酶對64個棗樹品種進行分類,從而為棗樹品種資源的分類提供了科學依據(jù)。趙可新等用聚丙烯酰胺等電聚焦系統(tǒng)測定了26個荷花品種過氧化物同工酶的表現(xiàn),初步查明了過氧化物的表現(xiàn)形式,為荷花品種的分類提供依據(jù)和方法。
同工酶是基因表達的直接產(chǎn)物,植物發(fā)育過程中基因遵循一定的順序表達,這對同工酶分析是不利的,隨著年齡增長,形態(tài)穩(wěn)定,酶帶也逐漸穩(wěn)定。趙可新等通過對荷花未展開和全展開的浮葉、立葉進行分析,結(jié)果表明,以全展開的浮葉酶帶較為穩(wěn)定。因此,利用同工酶測定對植物分類必須選取適宜的采樣時期和取材部位,才能更確切地反映種間的親緣關系。
同工酶技術不僅在微管植物中的分類逐步得到應用,而且在苔蘚植物中也日益受到重視。邵林相、郭水良等利用SOD和EST同工酶研究了19種以配子體占優(yōu)勢的苔蘚植物,對其種間關系進行了排序,結(jié)果表明,苔蘚植物具有很高的遺傳多樣性,能比較直觀地和有效地反應出苔蘚植物分類群間的系統(tǒng)關系。
同工酶技術不僅可應用于品種分類上,而且可用于品種鑒定上。目前,大多數(shù)的植物分類品種由于長期的異地引種和不規(guī)范命名,以及新品種的不斷出現(xiàn),導致同名異物、同物異名現(xiàn)象十分嚴重,直接影響優(yōu)良品種的推廣,也影響育種工作的開展,因此對各個品種進行及時地鑒定是非常有必要的。利用同工酶技術鑒別果樹品種已為許多學者采用。羅正榮、王萬雙等[26]應用聚丙烯酰胺凝膠電泳技術分析了同物異名柿品種過氧化物酶(POX)、α-淀粉酶(α-AMY)和超氧化物岐化酶(SOD)同工酶。對17組69個供試品種的3種同工酶譜帶類型的分析結(jié)果表明:(1)有8組23個品種的同工酶鑒定結(jié)果與形態(tài)鑒定結(jié)果一致;(2)有2組4個品種的鑒定結(jié)果與形態(tài)鑒定完全不符。
但是,同工酶分子標記也存在一定的缺點,同工酶多態(tài)性偏低;其次,同工酶結(jié)果不是很穩(wěn)定,易受環(huán)境、取樣部位、發(fā)育階段等影響;再者,兩個不同的基因位點可能編碼為電泳遷移性相同的酶,造成虛假同源性。同時電泳技術一般限于由結(jié)構基因編碼的水溶性蛋白,在這些水溶性蛋白中電泳也只能檢測到影響電泳遷移率的蛋白,因而同工酶始終低估種間實際差異。
手機版

發(fā)布產(chǎn)品

