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觀賞植物育種 版權信息
- ISBN：9787030691781
- 條形碼：9787030691781 ; 978-7-03-069178-1
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
觀賞植物育種 內容簡介
本書著重介紹了觀賞植物育種的近期新進展和成果，其中部分重點介紹了觀賞植物特有的植物性狀和育種技術，世界有名的相關研究人員撰寫了這些章節的內容。該部分通用現代植物分子育種技術，如誘變育種、多倍體育種、體外組培育種技術和分子技術的新發展，重點關注了植物的性狀，如花色等觀賞表型、抗性育種及采后瓶插。本書的第二部分包含特定觀賞植物的育種技術及其應用研究近期新進展，選取了世界范圍類具有重要經濟價值的主要觀賞物種，且在不同觀賞植物中具有典型代表性的植物，如鮮切花、盆栽花卉、木本觀賞植物。在這些特定作物的章節中，主要關注重點是過去十年中的很進步科學成就和研究進展，如月季、百合、香石竹、郁金香等世界重要花卉的育種研究技術及其應用研究近期新成果。
觀賞植物育種 目錄
目錄
第1章 生物多樣性與植物保護在觀賞植物育種中的作用 1
1.1 世界植物的生物多樣性 1
1.2 觀賞植物的多樣性 4
1.3 觀賞植物的養護 5
1.4 結論 8
參考文獻 8
第2章 花器官特征的遺傳基礎及其在觀賞植物育種中的應用 11
2.1 引言 11
2.2 矮牽牛作為觀賞物種及其研究模式 12
2.3 花器官特征的遺傳基礎 13
2.4 ABCE模型是否適用于所有開花植物？一個簡單的模型，在現實中可能更復雜 14
2.4.1 花的C類功能基因 15
2.4.2 花的B類功能基因 16
2.4.3 花的E類功能或SEPALLATA功能基因 18
2.5 花瓣形態變化 19
2.6 以花器官特性突變體作為育種目標 20
參考文獻 21
第3章 花色及其基因改造工程 24
3.1 引言 24
3.2 類黃酮生物合成途徑 25
3.2.1 花色相關常規途徑 25
3.2.2 花色苷修飾 27
3.2.3 黃酮C-糖基化 28
3.2.4 蛋白質-蛋白質互作 28
3.2.5 液泡運輸 29
3.2.6 液泡中花色苷的分布 29
3.2.7 液泡pH調控 30
3.3 基因工程改變花色 31
3.3.1 模式植物花色改變策略 31
3.3.2 產生天竺葵素的橙色矮牽牛 32
3.3.3 紫羅蘭色的香石竹‘Moon’ 33
3.3.4 藍紫色月季 34
3.3.5 紫色及藍色菊花 35
3.3.6 藍色、紅色及黑色花色的其他植物 37
3.3.7 橙酮及類胡蘿卜素調控的黃色和紅色 38
3.3.8 甜菜堿調控的黃色和紅色 39
3.3.9 熒光花 39
3.3.10 花色改良的一般策略和*新技術 40
3.3.11 花卉的遺傳轉化 41
3.3.12 轉基因花卉及其監管問題 42
3.4 結論 44
參考文獻 44
第4章 貨架期和瓶插壽命的育種與遺傳研究 53
4.1 引言 53
4.2 改良觀賞壽命性狀的育種策略及選擇 54
4.2.1 種內及種間雜交改良觀賞壽命性狀 54
4.2.2 分子標記輔助選擇 55
4.2.3 生物技術 57
4.3 觀賞壽命性狀育種中篩選方法的評價和分級 58
4.3.1 觀賞壽命性狀篩選的方法 58
4.3.2 預估觀賞壽命的方法和預測模型 59
4.4 盆栽植物觀賞壽命改良的遺傳特性及育種 60
4.4.1 盆栽植物觀賞壽命的遺傳基礎和育種 60
4.4.2 通過生物技術改良盆栽植物的觀賞壽命 62
4.5 切花瓶插壽命改良的遺傳特性和育種 63
4.5.1 切花瓶插壽命性狀的育種和篩選 64
4.5.2 生物技術改良“瓶插壽命”的例子 66
4.6 影響采后行為的病害 67
4.7 結論和展望 68
參考文獻 69
第5章 觀賞植物抗病育種 79
5.1 引言 79
5.2 病原物生活方式和宿主特異性 80
5.3 觀賞植物的病害控制 81
5.4 抗病機制 82
5.5 抗病育種 83
5.5.1 常規抗病育種 83
5.5.2 生物技術在抗病育種中的應用 85
5.6 觀賞植物抗病育種：篩選案例 88
5.6.1 紅掌上的地毯草黃單胞菌花葉萬年青致病變種（Xanthomonas axonopodis pv. dieffenbachiae） 88
5.6.2 杜鵑花上的多主寄生疫霉（Phytophthora plurivora）和麗赤殼屬病菌（Calonectria pauciramosa） 89
5.6.3 香石竹上的尖孢鐮刀菌香石竹專化型（Fusarium oxysporum f. sp. dianthi） 90
5.6.4 黃楊木上的Calonectria pseudonaviculata和C. henricotiae 92
5.6.5 菊花上的白銹病菌（Puccinia horiana） 93
5.6.6 百合上的尖孢鐮刀菌百合專化型（Fusarium oxysporum f. sp. lilii） 94
5.7 展望 95
參考文獻 96
第6章 植物組織培養技術 102
6.1 引言 102
6.2 微繁殖 103
6.2.1 第0階段 104
6.2.2 第1階段 104
6.2.3 第2階段 104
6.2.4 第3階段 104
6.2.5 第4階段 105
6.3 胚培養 105
6.4 體細胞克隆變異 107
6.5 原生質體 107
6.5.1 原生質體分離 109
6.5.2 原生質體融合 109
6.5.3 微觀評估 112
6.5.4 原生質體再生 112
6.6 結論 113
參考文獻 113
第7章 觀賞植物倍性育種 116
7.1 引言 116
7.2 有絲分裂多倍體化 118
7.2.1 方法與應用 118
7.2.2 展望 122
7.3 減數分裂多倍體化 122
7.3.1 方法與應用 122
7.3.2 展望 126
7.4 單倍體 128
7.4.1 方法與應用 128
7.4.2 展望 130
7.5 結論 131
參考文獻 132
第8章 觀賞園藝植物突變育種 137
8.1 引言 137
8.2 誘變技術 139
8.2.1 輻照誘變 139
8.2.2 離子束 140
8.2.3 化學誘變 143
8.3 影響突變率的因素 144
8.3.1 基因型選擇 144
8.3.2 誘變劑和誘變材料的選擇 145
8.3.3 放射敏感性試驗 145
8.3.4 確定*佳處理劑量 146
8.3.5 產生穩定突變體的體外方法 147
8.3.6 突變體的篩選 149
8.4 觀賞植物花色突變譜的誘導 149
8.5 觀賞植物商業突變品種的開發 150
8.6 突變育種的前景 158
參考文獻 158
第9章 觀賞植物分子育種技術新進展 165
9.1 引言 165
9.2 DNA標記 166
9.3 高通量測序的發展 167
9.4 開發基因分型技術 168
9.5 方法和軟件開發 168
9.6 如何使用標記 170
9.6.1 品種保護 170
9.6.2 育種系統中的身份檢測 170
9.6.3 種質資源遺傳結構 170
9.6.4 實生苗篩選 171
9.6.5 親本篩選 171
9.6.6 減數分裂和偏分離 171
9.7 基因組測序及候選基因途徑 172
9.7.1 **個觀賞植物基因組及其發展 172
9.7.2 混合樣本分組分析 172
9.7.3 候選基因途徑 172
9.8 精確育種技術 173
9.9 結論 174
參考文獻 174
第10章 六出花 178
10.1 引言 178
10.2 生長與培養 179
10.3 育種規程 179
10.4 結論 181
參考文獻 181
第11章 杜鵑花 183
11.1 比利時盆栽杜鵑花介紹 183
11.1.1 歷史遺傳資源研究 183
11.1.2 比利時盆栽杜鵑花起源的分子生物學研究 184
11.1.3 比利時盆栽杜鵑花的品種選育 184
11.1.4 比利時盆栽杜鵑花的栽培技術 185
11.2 分類學和系統發育 185
11.2.1 杜鵑花屬于杜鵑花屬（不包括一些特殊的種類） 185
11.2.2 雜交類群的命名 187
11.3 遺傳資源和育種基因庫的特征與保育 190
11.3.1 西歐與亞洲聯系的重建 190
11.3.2 當前ILVO育種基因庫中的遺傳相似性 190
11.3.3 AFLP分子標記在意大利常綠杜鵑花分類中的應用 192
11.3.4 日本常綠杜鵑花品種與野生物種的遺傳關系 194
11.3.5 中國品種和雜交群體 195
11.4 比利時盆栽杜鵑花及相關常綠杜鵑花的育種 195
11.4.1 育種目標 195
11.4.2 雜交 196
11.4.3 種間雜交 196
11.4.4 其他育種方法 197
11.5 主要目標性狀介紹 198
11.5.1 花色 198
11.5.2 花型 200
11.5.3 株型 201
11.5.4 葉片形態 203
11.5.5 香味 203
11.5.6 抗生物脅迫 204
11.5.7 非生物抗逆性 206
11.6 結論 206
參考文獻 207
第12章 五彩芋 211
12.1 引言 211
12.1.1 繁殖 212
12.1.2 細胞學 212
12.1.3 分類學 214
12.2 重要性狀及育種目標 215
12.2.1 植株和葉片性狀 215
12.2.2 塊莖特性和產量潛能 216
12.2.3 抗病性 217
12.2.4 抗逆性 219
12.3 遺傳模式 219
12.3.1 葉片類型 219
12.3.2 主脈顏色 220
12.3.3 葉片底色 221
12.3.4 葉斑點 221
12.3.5 葉斑塊 222
12.3.6 皺褶葉 222
12.3.7 葉性狀的遺傳連鎖 222
12.3.8 其他性狀 223
12.4 育種方法和技術 223
12.4.1 雜交 223
12.4.2 種間雜交 225
12.4.3 誘變育種 225
12.4.4 倍性育種 226
12.5 生物技術方法的發展和應用 227
12.5.1 體細胞雜交 227
12.5.2 遺傳轉化 227
12.5.3 分子標記 227
12.5.4 基因組信息的開發和應用 228
12.6 展望 228
參考文獻 229
第13章 肖竹芋 232
13.1 引言 232
13.2 生殖生物學 234
13.2.1 花 234
13.2.2 自然授粉 234
13.2.3 人工授粉 235
13.3 育種 236
13.3.1 育種史 236
13.3.2 育種目標 237
13.3.3 育種方案 237
13.4 種間雜交 238
13.4.1 細胞學研究 238
13.4.2 花粉萌發與受精前障礙 241
13.4.3 胚挽救 242
13.4.4 種間育種 242
13.5 多倍體化 243
13.6 結論 244
參考文獻 244
第14章 菊花 246
14.1 生產和貿易 246
14.2 起源、基因中心 247
14.2.1 基因中心 247
14.2.2 多倍體 248
14.2.3 在中國的實際應用 249
14.2.4 中藥、殺蟲劑 249
14.2.5 傳播到西方世
第1章 生物多樣性與植物保護在觀賞植物育種中的作用 1
1.1 世界植物的生物多樣性 1
1.2 觀賞植物的多樣性 4
1.3 觀賞植物的養護 5
1.4 結論 8
參考文獻 8
第2章 花器官特征的遺傳基礎及其在觀賞植物育種中的應用 11
2.1 引言 11
2.2 矮牽牛作為觀賞物種及其研究模式 12
2.3 花器官特征的遺傳基礎 13
2.4 ABCE模型是否適用于所有開花植物？一個簡單的模型，在現實中可能更復雜 14
2.4.1 花的C類功能基因 15
2.4.2 花的B類功能基因 16
2.4.3 花的E類功能或SEPALLATA功能基因 18
2.5 花瓣形態變化 19
2.6 以花器官特性突變體作為育種目標 20
參考文獻 21
第3章 花色及其基因改造工程 24
3.1 引言 24
3.2 類黃酮生物合成途徑 25
3.2.1 花色相關常規途徑 25
3.2.2 花色苷修飾 27
3.2.3 黃酮C-糖基化 28
3.2.4 蛋白質-蛋白質互作 28
3.2.5 液泡運輸 29
3.2.6 液泡中花色苷的分布 29
3.2.7 液泡pH調控 30
3.3 基因工程改變花色 31
3.3.1 模式植物花色改變策略 31
3.3.2 產生天竺葵素的橙色矮牽牛 32
3.3.3 紫羅蘭色的香石竹‘Moon’ 33
3.3.4 藍紫色月季 34
3.3.5 紫色及藍色菊花 35
3.3.6 藍色、紅色及黑色花色的其他植物 37
3.3.7 橙酮及類胡蘿卜素調控的黃色和紅色 38
3.3.8 甜菜堿調控的黃色和紅色 39
3.3.9 熒光花 39
3.3.10 花色改良的一般策略和*新技術 40
3.3.11 花卉的遺傳轉化 41
3.3.12 轉基因花卉及其監管問題 42
3.4 結論 44
參考文獻 44
第4章 貨架期和瓶插壽命的育種與遺傳研究 53
4.1 引言 53
4.2 改良觀賞壽命性狀的育種策略及選擇 54
4.2.1 種內及種間雜交改良觀賞壽命性狀 54
4.2.2 分子標記輔助選擇 55
4.2.3 生物技術 57
4.3 觀賞壽命性狀育種中篩選方法的評價和分級 58
4.3.1 觀賞壽命性狀篩選的方法 58
4.3.2 預估觀賞壽命的方法和預測模型 59
4.4 盆栽植物觀賞壽命改良的遺傳特性及育種 60
4.4.1 盆栽植物觀賞壽命的遺傳基礎和育種 60
4.4.2 通過生物技術改良盆栽植物的觀賞壽命 62
4.5 切花瓶插壽命改良的遺傳特性和育種 63
4.5.1 切花瓶插壽命性狀的育種和篩選 64
4.5.2 生物技術改良“瓶插壽命”的例子 66
4.6 影響采后行為的病害 67
4.7 結論和展望 68
參考文獻 69
第5章 觀賞植物抗病育種 79
5.1 引言 79
5.2 病原物生活方式和宿主特異性 80
5.3 觀賞植物的病害控制 81
5.4 抗病機制 82
5.5 抗病育種 83
5.5.1 常規抗病育種 83
5.5.2 生物技術在抗病育種中的應用 85
5.6 觀賞植物抗病育種：篩選案例 88
5.6.1 紅掌上的地毯草黃單胞菌花葉萬年青致病變種（Xanthomonas axonopodis pv. dieffenbachiae） 88
5.6.2 杜鵑花上的多主寄生疫霉（Phytophthora plurivora）和麗赤殼屬病菌（Calonectria pauciramosa） 89
5.6.3 香石竹上的尖孢鐮刀菌香石竹專化型（Fusarium oxysporum f. sp. dianthi） 90
5.6.4 黃楊木上的Calonectria pseudonaviculata和C. henricotiae 92
5.6.5 菊花上的白銹病菌（Puccinia horiana） 93
5.6.6 百合上的尖孢鐮刀菌百合專化型（Fusarium oxysporum f. sp. lilii） 94
5.7 展望 95
參考文獻 96
第6章 植物組織培養技術 102
6.1 引言 102
6.2 微繁殖 103
6.2.1 第0階段 104
6.2.2 第1階段 104
6.2.3 第2階段 104
6.2.4 第3階段 104
6.2.5 第4階段 105
6.3 胚培養 105
6.4 體細胞克隆變異 107
6.5 原生質體 107
6.5.1 原生質體分離 109
6.5.2 原生質體融合 109
6.5.3 微觀評估 112
6.5.4 原生質體再生 112
6.6 結論 113
參考文獻 113
第7章 觀賞植物倍性育種 116
7.1 引言 116
7.2 有絲分裂多倍體化 118
7.2.1 方法與應用 118
7.2.2 展望 122
7.3 減數分裂多倍體化 122
7.3.1 方法與應用 122
7.3.2 展望 126
7.4 單倍體 128
7.4.1 方法與應用 128
7.4.2 展望 130
7.5 結論 131
參考文獻 132
第8章 觀賞園藝植物突變育種 137
8.1 引言 137
8.2 誘變技術 139
8.2.1 輻照誘變 139
8.2.2 離子束 140
8.2.3 化學誘變 143
8.3 影響突變率的因素 144
8.3.1 基因型選擇 144
8.3.2 誘變劑和誘變材料的選擇 145
8.3.3 放射敏感性試驗 145
8.3.4 確定*佳處理劑量 146
8.3.5 產生穩定突變體的體外方法 147
8.3.6 突變體的篩選 149
8.4 觀賞植物花色突變譜的誘導 149
8.5 觀賞植物商業突變品種的開發 150
8.6 突變育種的前景 158
參考文獻 158
第9章 觀賞植物分子育種技術新進展 165
9.1 引言 165
9.2 DNA標記 166
9.3 高通量測序的發展 167
9.4 開發基因分型技術 168
9.5 方法和軟件開發 168
9.6 如何使用標記 170
9.6.1 品種保護 170
9.6.2 育種系統中的身份檢測 170
9.6.3 種質資源遺傳結構 170
9.6.4 實生苗篩選 171
9.6.5 親本篩選 171
9.6.6 減數分裂和偏分離 171
9.7 基因組測序及候選基因途徑 172
9.7.1 **個觀賞植物基因組及其發展 172
9.7.2 混合樣本分組分析 172
9.7.3 候選基因途徑 172
9.8 精確育種技術 173
9.9 結論 174
參考文獻 174
第10章 六出花 178
10.1 引言 178
10.2 生長與培養 179
10.3 育種規程 179
10.4 結論 181
參考文獻 181
第11章 杜鵑花 183
11.1 比利時盆栽杜鵑花介紹 183
11.1.1 歷史遺傳資源研究 183
11.1.2 比利時盆栽杜鵑花起源的分子生物學研究 184
11.1.3 比利時盆栽杜鵑花的品種選育 184
11.1.4 比利時盆栽杜鵑花的栽培技術 185
11.2 分類學和系統發育 185
11.2.1 杜鵑花屬于杜鵑花屬（不包括一些特殊的種類） 185
11.2.2 雜交類群的命名 187
11.3 遺傳資源和育種基因庫的特征與保育 190
11.3.1 西歐與亞洲聯系的重建 190
11.3.2 當前ILVO育種基因庫中的遺傳相似性 190
11.3.3 AFLP分子標記在意大利常綠杜鵑花分類中的應用 192
11.3.4 日本常綠杜鵑花品種與野生物種的遺傳關系 194
11.3.5 中國品種和雜交群體 195
11.4 比利時盆栽杜鵑花及相關常綠杜鵑花的育種 195
11.4.1 育種目標 195
11.4.2 雜交 196
11.4.3 種間雜交 196
11.4.4 其他育種方法 197
11.5 主要目標性狀介紹 198
11.5.1 花色 198
11.5.2 花型 200
11.5.3 株型 201
11.5.4 葉片形態 203
11.5.5 香味 203
11.5.6 抗生物脅迫 204
11.5.7 非生物抗逆性 206
11.6 結論 206
參考文獻 207
第12章 五彩芋 211
12.1 引言 211
12.1.1 繁殖 212
12.1.2 細胞學 212
12.1.3 分類學 214
12.2 重要性狀及育種目標 215
12.2.1 植株和葉片性狀 215
12.2.2 塊莖特性和產量潛能 216
12.2.3 抗病性 217
12.2.4 抗逆性 219
12.3 遺傳模式 219
12.3.1 葉片類型 219
12.3.2 主脈顏色 220
12.3.3 葉片底色 221
12.3.4 葉斑點 221
12.3.5 葉斑塊 222
12.3.6 皺褶葉 222
12.3.7 葉性狀的遺傳連鎖 222
12.3.8 其他性狀 223
12.4 育種方法和技術 223
12.4.1 雜交 223
12.4.2 種間雜交 225
12.4.3 誘變育種 225
12.4.4 倍性育種 226
12.5 生物技術方法的發展和應用 227
12.5.1 體細胞雜交 227
12.5.2 遺傳轉化 227
12.5.3 分子標記 227
12.5.4 基因組信息的開發和應用 228
12.6 展望 228
參考文獻 229
第13章 肖竹芋 232
13.1 引言 232
13.2 生殖生物學 234
13.2.1 花 234
13.2.2 自然授粉 234
13.2.3 人工授粉 235
13.3 育種 236
13.3.1 育種史 236
13.3.2 育種目標 237
13.3.3 育種方案 237
13.4 種間雜交 238
13.4.1 細胞學研究 238
13.4.2 花粉萌發與受精前障礙 241
13.4.3 胚挽救 242
13.4.4 種間育種 242
13.5 多倍體化 243
13.6 結論 244
參考文獻 244
第14章 菊花 246
14.1 生產和貿易 246
14.2 起源、基因中心 247
14.2.1 基因中心 247
14.2.2 多倍體 248
14.2.3 在中國的實際應用 249
14.2.4 中藥、殺蟲劑 249
14.2.5 傳播到西方世
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觀賞植物育種 節選
第1章 生物多樣性與植物保護在觀賞植物育種中的作用 Chunlin Long， Zhe Chen， Ying Zhou， and Bo Long. 摘要 本章簡要介紹了世界植物的生物多樣性。根據生物多樣性信息分析，估計地球上有452科340000～390900種維管植物。觀賞植物及其野生近緣種的物種數量估計為85000～99000。保護觀賞植物的策略有4種，即就地保護、遷地保護、可持續利用和法律制度建設。《生物多樣性公約》和其他國際法律制度，連同國家或地方法律和條例，正在將保護生物多樣性和可持續利用生物資源納入主流。《關于獲取遺傳資源和公正公平分享其利用所產生惠利的名古屋議定書》將深刻影響世界各地觀賞植物的收集、育種及其商業化。基因組測序等新技術加快了我們對植物遺傳多樣性的認識，將促進觀賞植物的育種和發展。 關鍵詞 世界植物物種；觀賞植物；保護；《名古屋議定書》 1.1 世界植物的生物多樣性 生物多樣性信息學是以信息科學和技術為手段，研究生物和其他相關研究而產生數據與信息的學科，正在迅速發展。許多國家和全球生物多樣性信息學項目已經實施或已經實現（Ma 2014）。其中大多數已在生物多樣性社區和其他組織之間傳播與共享。在這些組織或網站中，包括物種2000（COL-Species 2000）（Roskov et al.2017）、全球生物多樣性信息設施（GBIF）、國際植物名稱索引（IPNI）、生命條碼（CBOL）、國家生物技術信息中心（NCBI）、生命大百科全書（EOL）、生命之樹（TOL）、美國農業部植物和生物多樣性遺產圖書館（BHL）等，極具代表性。大數據時代的到來為通過互聯網或數據庫整合數據和信息提供了解決方案。這使人們能夠以一種簡單易行的方式分析和挖掘生物多樣性信息。眾所周知，根據植物的物種比例和科學家估計的數量，記載的植物比動物要多。近年來，通過大數據分析觸及了世界植物的輪廓。 盡管大多數國家在不斷發現新的植物物種時并未*終確定植物群，但可以從數據庫和文獻中獲得與世界植物生物多樣性有關的大量數據和信息。例如，烏干達的植物信息可以通過諸如 Hamilton等2016年的出版著作和其他文獻獲得。從互聯網特別是生物多樣性信息學獲得的數據，使科學家有可能在全球范圍內估算植物的生物多樣性。*近的一項統計分析顯示，世界上有600多個生物多樣性信息學項目被啟動（Ma 2014；Wang et al.2010）。表1.1列出了一些重要的植物生物多樣性信息學網站或項目。皇家植物園為記錄全球植物多樣性做出了巨大貢獻，如實施了國際植物名稱索引（IPNI）、植物名錄（TPL）、世界植物名錄（WCSP），以及其他一些項目。密蘇里植物園是另一個杰出的組織，它為豐富許多國家的植物多樣性做出了貢獻。 表1.1世界植物生物多樣性信息學網站或項目名錄 注：修改自Ma（2014） 在這里，我們將僅就維管植物的審美潛力進行介紹。根據 COL-Species 2000和《生物物種目錄》（COL）的綜合生物分類信息系統（ITIS），我們已對336369種維管植物物種進行了分類（Roskov et al.2017）。分類學家已知的維管植物物種數約為340000（表1.2）。然而，根據《2016年世界植物狀況》，其他科學家認為，這一數字應該為390900，其中369400種是開花植物或被子植物（RBG Kew 2016）。無論是 COL的估計還是邱園（RBG Kew）中的保存陳列，都更新了我們對植物種類數量的了解，這遠遠高于傳統教科書[如 Judd等（2008）]中所報道的僅26萬種維管植物。 表1.2 世界維管植物種類 資料來源：Roskov等（2017），Catalogue of Life-Species（2000） 基于 DNA測序技術的分子證據克服了植物形態特征的局限性，在植物物種鑒定中得到了廣泛的應用。自20世紀90年代以來，被子植物系統發育組（APG）開始了各國植物學家之間的國際合作，建立被子植物系統發育學，并探索世界植物多樣性。2016年，他們發現了416個開花植物科（the Angiosperm Phylogeny Group，2016）。到目前為止，科學家已經在全世界發現了452個維管植物科，其中12個科是裸子植物，24個是蕨類植物、木賊類植物和石松類植物（RBG Kew 2017）。 科學家將17個國家確定為世界上生物多樣性*豐富的國家，特別關注其特有物種。這些國家包括澳大利亞、巴西、中國、哥倫比亞、剛果、厄瓜多爾、印度、印度尼西亞、馬達加斯加、馬來西亞、墨西哥、巴布亞新幾內亞、秘魯、菲律賓、南非、美國和委內瑞拉。這些物種高度多樣化的國家非魚類脊椎動物物種至少占所有的2/3，高等植物物種占所有的3/4（UNEP-WCMC 2014）。在這些生物多樣性*豐富的國家中，巴西、中國、印度尼西亞、墨西哥和哥倫比亞是擁有*多維管植物種類的5個國家，分別是32364種、29650種、29375種、25036種和24500種（Li and Miao 2016）。這些物種高度多樣化的國家也是維管植物新物種的主要貢獻者。根據2015年新發現的植物物種統計，*多的國家是巴西、澳大利亞和中國，分別有2220種、1648種和1537種。在其他國家如哥倫比亞、厄瓜多爾、墨西哥、秘魯、馬來西亞、南非和印度尼西亞等，也發現了許多新的植物物種（RBG Kew 2016）。 地球上有14種陸地生物群落或棲息地類型（Olson and Dinerstein 1998；Olson et al.2001）。分別是：①紅樹林（亞熱帶和熱帶，被鹽水淹沒）；②熱帶和亞熱帶濕潤闊葉林（熱帶和亞熱帶，濕潤）；③熱帶和亞熱帶干燥闊葉林（熱帶和亞熱帶，半濕潤）；④熱帶和亞熱帶針葉林（熱帶和亞熱帶，半濕潤）；⑤溫帶闊葉和混交林（溫帶，潮濕）；⑥溫帶針葉林（溫帶，濕潤至半濕潤）；⑦北部森林/針葉林（亞熱帶，潮濕）；⑧熱帶和亞熱帶草原，熱帶稀樹草原和灌叢（熱帶和亞熱帶，半干旱）；⑨溫帶草場，稀樹草原和灌叢（溫帶，半干旱）；⑩沼澤和稀樹草原（溫和的熱帶，被淡水或微咸水淹沒）；山地和灌叢（高山或山地氣候）；苔原（北極）；地中海森林，林地，灌叢或硬葉森林（溫帶，半濕潤至半干旱，冬季降雨）；沙漠和旱生灌叢（溫帶至熱帶，干旱）。這些不同的生物群落和植被類型為植物提供了多種棲息地。 在遺傳多樣性水平上，通過分子標記和 DNA測序技術獲得許多新的研究成果，揭示了植物的多樣性。由于 DNA測序的成本持續下降，更多的植物物種可以在線獲得組裝好的全基因組序列草案。截至2017年1月，獲得全基因組序列的植物達到225種。它們主要是農作物（水稻、玉米、小麥、大麥、土豆等），其次是模式種、近緣種以及作物野生近緣種（RBG Kew 2016）。目前，已經對一些觀賞植物進行了測序，如梅花（Prunus mume）（Zhang et al.2012）。就在*近，位于中國南方深圳的全球*大的基因組測序中心——華大基因研究所（BGI），在2017年7月下旬舉行的第19屆國際植物學大會上發布了10kb植物基因組計劃。根據該計劃， BGI及其合作者將在2022年底前完成10000種植物的測序。在這個項目中，將選擇更多的觀賞植物進行測序。 1.2 觀賞植物的多樣性 世界上有多少種觀賞植物，這仍然是一個有待回答的問題。根據荷蘭阿斯米爾花卉拍賣市場記錄，20世紀90年代商業觀賞植物的總分類單元（種和品種）約為1600種，英國皇家園藝學會編寫的《園林植物百科全書》收錄了約15500種園林植物，涵蓋新品種和外來品種（Brickell 2008）。Bailey和 Bailey（1976）報道了23979個園藝植物分類單元（科、屬、種），這是觀賞植物分類單元數量*多的。 以所有物種為分類單元，Bailey和 Bailey（1976）報道的園藝植物僅占世界維管植物的7.13%（COL）或6.13%（Kew）。根據我們的調查，這些比例可能不準確（Long et al.2015）。以中國為例，約6000種具有園藝價值的維管植物被普遍接受（Chen 2000），占中國維管植物總種數的20.24%。一些作者認為，超過15000種（Xue 2005）或10000種（Zhu et al.2007）的維管植物具有園林和園藝的潛力。*近的一項評估顯示，中國本土的觀賞植物和園林植物大約有7500種（Huang 2011）。根據觀賞植物的美學特征，我們選取了7500種植物作為觀賞植物，占中國植物區系總數的25.29%。按照該比例，世界上應該有85067（COL）～98858（Kew）種觀賞植物。這些數字涵蓋了人工栽培的觀賞植物野生近緣種。 許多種類的維管植物是眾所周知的觀賞植物。例如，幾乎所有杜鵑花品種都可能是園林植物，或被作為觀賞植物進行栽培。該屬約1000種，在亞洲、歐洲和北美已經培育了成千上萬的新品種。仙人掌科屬于熱帶和亞熱帶的一個科，有1000多種，大多數作為室內或溫室的觀賞植物被栽培。莢蓮屬（五福花科）的成員也是不錯的園林植物，有200～250個種（Dirr 2008；Long et al.2015）。其他來自許多不同群體的成員，如檳榔科、秋海棠科、鳳梨科、鳶尾科、木蘭科、蘭科、羅漢松科、山茶科、花燭屬、醉魚草屬、菊屬、鐵線蓮屬、蘇鐵屬、金絲桃屬、鳳仙花屬、百合屬、木犀屬、芍藥屬、喜林芋屬、李屬、薔薇屬、紫丁香屬和郁金香屬，通常也作為觀賞植物進行栽培。 觀賞植物的棲息地多種多樣，從熱帶到溫帶、從低地到高山、從潮濕地區到干旱地區，以及從陸地環境到水生環境。觀賞植物的生活方式也非常多樣。大多數針葉樹和許多被子植物是喬木植物，在熱帶地區以南洋杉和棕櫚樹為代表，在亞熱帶地區以肉桂（Zhou and Yan 2015）和木蘭為代表，在溫帶地區則以榆樹和胡楊為代表。肉質植物現在作為室內裝飾品很受歡迎，特別是蘆薈屬、酒瓶蘭屬、仙人掌科、青鎖龍屬、大戟屬、伽藍菜屬、虎尾蘭和景天屬植物。在溫暖的城市地區許多附生植物也是受喜愛的，如菠蘿、天竺葵、石斛、蝴蝶蘭和萬帶蘭。藤本植物包括凌霄花、鐵線蓮、常春藤、金銀花、爬山虎、使君子、崖角藤、月季、葡萄和紫藤等，被廣泛應用于室內和花園的裝飾（Chen et al.2013）。大多數觀賞植物是草本植物和灌木，用于切花、盆景、室內裝飾、地被植物、園林景觀及路邊綠化美化等方面。 為了觀賞，大量新品種已經被培育出來，如菊花（20000～30000個品種）、梅花（400多個品種）和牡丹（約2000個品種）（Long et al.2015）。蓮花是亞洲國家一種具有重要文化價值的觀賞性植物。在中國、印度以及其他一些國家，已經培育出200多個品種，被當作水生觀賞植物和食物，并用于文化傳播。部分觀賞植物如梅花（Zhang et al.2012）、蝴蝶蘭（Cai et al.2015）及月季（Foucher et al.2015）的全基因組序列已經發表。隨著DNA測序成本的不斷降低和大量基因組計劃的實施（例如，深圳市蘭科植物保護研究中心和華大基因研究院于2017年7月啟動的蘭科植物基因組計劃，由中國科學院上海生命科學研究院和合作伙伴于2017年8月發起的旋花科植物基因組計劃），大量觀賞植物基因組數據將很快公布。 1.3 觀賞植物的養護 自工業革命以來，全球范圍內保護植物生物多樣性的生態系統發生了翻天覆地的變化。過去10年間，土地覆蓋發生了很大變化。在地球上的14種生物群落中，植被都受到了土地覆蓋變化的影響。在14種植被類型中，紅樹林的變化是*大的，2012年變化率達到26%，而沙漠和旱生灌木叢變化*小，為7%（RBG Kew 2016）。隨著土地覆蓋的變化，各種植被類型的觀賞植物都受到了威脅。許多野生觀賞物種都已瀕臨滅絕，如
觀賞植物育種 作者簡介
J.V.霍倫布魯克，博士，是比利時農業與漁業研究所（ILVO）植物育種家。除參與實際的育種工作，他還與他人協作完成了許多觀賞植物方向的科研項目。自2006年起，Johan Van Huylenbroeck博士擔任研究所應用育種和遺傳學小組的首席研究員，該研究團隊由20名科研人員和30名技術人員組成，其研究領域主要集中在：①研發高效雜交和選擇策略；②培育可持續利用的農學和園藝品種；③將DNA標記輔助育種技術用于數量和質量性狀的選育；④基于分子標記的遺傳多樣性分析和鑒定。他的科研團隊與產業密切合作，開展了杜鵑花、庭院月季和木本觀賞植物等的育種研究。這些觀賞植物的主要育種目標為提高植株抗病性、通過種間雜交豐富遺傳多樣性和培育緊湊型植物。
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