木瓜属新品种DUS测试指南及已知品种数据库的研究.pdf

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1、山东农业大学硕士学位论文 3 1引言 1.1 木瓜属概况 木瓜属（Chaenomeles）属于蔷薇科（Rosaceae） ，是一个东亚分布属，共有 5 种， 即贴梗海棠 （C. speciosa） 、木瓜海棠（C.cathayensis） 、木瓜（C.sinensis） 、西藏木瓜（C. tibetica）和倭木瓜（C.japonica） 。我国是该属植物的起源和分布中心，除倭木瓜产于日 本外，其余 4 种均产我国。该属分布广泛，东至辽东、浙江，西至新疆、西藏，南至云 贵、广西，北至陕甘、河北均有野生分布或栽培（俞德浚，1985；Brickell，1996） 。 木瓜属植物栽培历史悠久。早在春

2、秋战国时期，我国古籍中就有“木瓜”的记载，如 山海经南山经有“有木焉，其状如棠，而员叶赤实，实大如木瓜，名曰杯木，食之 多力。”诗经卫风中有“投我以木瓜，报之以琼琚，匪报也，永以为好也。”本属的 贴梗海棠和木瓜海棠与苹果属（Malus）的西府海棠（M. micromalus）和垂丝海棠（M. halliana）一起被称为“海棠四品”，是我国广泛栽培的观赏花木；木瓜则是传统中药， 也 可供园林造景。除西藏木瓜外，贴梗海棠、木瓜海棠、木瓜在我国品种资源和变异类型 丰富，倭木瓜也很早就引入中国，在华东地区广泛栽培。 国内外关于木瓜属的研究主要集中在以下几个方面： 1）栽培繁殖技术的研究 木瓜属植物适

3、应性较强，对环境条件要求不严，适生于温带和亚热带，喜阳，稍耐 阴，有较强的抗寒、耐旱和抗病虫能力，微酸、微碱性土壤均能适应，以肥沃疏松、 灌 溉便利、排水良好的沙质壤土为宜（王嘉祥，2007） 。木瓜属植物花量大，坐果率高， 为防止大小年亦应疏花疏果（曲泽洲等，1990） 。倭木瓜低矮，对杂草的竞争能力弱。 覆盖地膜可以有效的控制杂草，有助于植物的生长和提高产量，使果实早熟；覆盖木屑 则会导致植株供氮不足（Kviklys，2004） 。 木瓜属植物可采用嫁接、分株、压条、实生和扦插等方法进行繁殖。嫁接繁殖是目 前栽培中普遍采用的方法。木瓜属植物的根蘖生长旺盛，分株繁殖也是生产上常用而经 济的繁

4、殖方法。实生繁殖成本低，繁殖系数大，根系发育旺盛，但苗木生长不整齐， 多 变异，结果晚，生产上采用较少（刘振岩，1999；王嘉祥，2007） 。扦插繁殖因其快速、 可大量繁殖的优点近年来也开始发展（曹玉翠等，2008；陈春芳等，2009） 。生长调节 剂可以提高扦插苗的生根率（30mgL-1IBA 浸泡 18 小时或 1000 mgL-1IBA 浸蘸 10 秒） 。 但插条的长度同样很重要， 20cm 的插条生根迅速， 生根数目多， 生活力强 （Wells， 1955） 。 木瓜属新品种 DUS测试指南及已知品种数据库的研究 4 2）品种分类学研究 Weber（1964）认为木瓜属起源于中国云

5、南地区，只是后来才扩散到日本。Weber （1963）通过标本和活体材料的形态观察整理了 500 多个栽培品种，并把品种的来源划 分为毛叶木瓜、日本木瓜、皱皮木瓜、C. californicaClarke ex Weber、C. clarkiana、 C. superba （Frahm）Rehder、 C. vilmorinianaWeber 以及不确定的种或杂种 8 个类群， 又按花色将品种划分为纯白、白带粉红、粉红、橙红和红 5 大类群，再结合单瓣、半重 瓣、重瓣分为 22 个小类群。日本木瓜协会从实用角度出发，将观赏品种分为复色品种、 颜色变化品种、瓣缘异色品种、单色单瓣品种、单色重瓣品

6、种、变化开放品种和外国品 种等 7 类。邵则夏等（1993） 、王嘉祥（1998） 、郑林（2007）先后对我国木瓜属栽培品 种进行了调查和分类研究。赵红霞等（2003）对部分木瓜属观赏品种进行数量分类学研 究。王嘉祥（2004）采用“二元分类法”对山东主产区木瓜属栽培品种进行分类，划分为 2 类 6 群 15 型。臧德奎等（2007）对 20 个观赏品种进行了系统调查和分类整理，探讨 了这些栽培品种种源的问题。郑林等（2008）研究了 17 个木瓜属栽培品种和 2 个木瓜 栽培品种的花粉亚显微形态，结果显示贴梗海棠、倭木瓜和傲大贴梗海棠的亲缘关系最 近，木瓜与其它类群关系疏远。王明明等（20

7、09）对 29 个木瓜属栽培品种和 2 个野生 种进行数量分类学研究，将木瓜属栽培品种划分为毛叶木瓜种系、西藏木瓜、皱皮木瓜 种系和日本木瓜种系 4 个表征群。 3）遗传多样性和亲缘关系研究 Bartish 等（1999，2000） 、Garkava 等（2000）利用同功酶和 RAPD 技术对木瓜属 进行的亲缘关系研究表明，倭木瓜与贴梗海棠和毛叶木瓜有明显的差异，与毛叶木瓜的 亲缘关系最远；皱皮木瓜可能来源于日本木瓜和毛叶木瓜的种间杂交；西藏木瓜与毛叶 木瓜具有很近的亲缘关系。 Kaneko 等（2000） 对 31 个木瓜属栽培品种进行 RAPD 研究， 探讨了品种的种源和亲缘关系。在我国

8、，木瓜属种质资源遗传多样性和亲缘关系的研究 近几年才开始。陈红（2008）利用 RAPD 技术对我国木瓜属 12 个品种进行了遗传多样 性分析。结果表明 12 个木瓜属品种划分为 4 个品种群，不同相似系数的聚类群划分与 花色之间并非完全未有相关性。来源相同花色一致的木瓜属品种之间亲缘关系相对较 近，但种源来源对木瓜属品种的亲缘关系的影响比花色更为突出。臧德奎等（2009） 利 用 AFLP 技术对 29 个木瓜属品种的亲缘关系进行研究。结果表明具有相似形态特征的 品种优先相聚，29 个品种可以划分为 4 类，且基本对应着贴梗海棠、日本木瓜、木瓜海 棠和傲大贴梗海棠。王明明等（2009）利用

9、SRAP 技术对 27 个木瓜属品种和 5 个野生 山东农业大学硕士学位论文 5 品种进行种源、亲缘关系及遗传多样性分析，结果表明 32 份材料可划分为毛叶木瓜种 系、西藏木瓜、皱皮木瓜种系、日本木瓜种系 4 个类群。 此外对木瓜属的研究还涉及植物化学（Xie，2007；Chen，2007；龚复俊等，2006； 苑兆和等，2008）和营养品质分析（Thomas，2000；Rose，2003；贾波等，2010）等。 1.2 植物新品种保护与 DUS 测试研究进展 植物新品种是指经过人工培育或对野生植物加以开发，具备新颖性、特异性 (Distinctness)、一致性(Uniformity)和稳定

10、性(Stability)并有适当命名的植物品种 （马世青， 1999） 。伴随着植物育种业和贸易往来的发展，对植物新品种权益保护的呼声日益增高， 为了保护育种者的利益，激励植物品种不断出新，1968 年国际植物新品种保护联盟 （International Union for the Protection of New Plant Varieties，简称 UPOV）正式成立。 植物新品种保护， 也叫作“植物育种者权利”,是授予植物新品种培育者利用其品种排他的 独占权利，是知识产权的一种形式（冉东亚， 2000） 。根据 UPOV 公约和我国植物新 品种保护条例的规定，植物新品种权的授予须经过以

11、下几个过程：申请人提出申请 审批机关进行形式审查初步审查初审公告实质审查（包括田间试验、 实验室测定）授权（李瑞云，2000） 。其中实质性审查就是对申请品种进行特异性、 一致性和稳定性测定（简称 DUS 测试） 。植物新品种 DUS 测试是对申请保护的植物新 品种进行特异性、一致性和稳定性的栽培鉴定试验或室内分析测试的过程，由审批机关 委托指定的测试机构进行，一般需经过 23年的重复观察才能最后作出合理、客观的评 价。 DUS 测试多采用田间测试方法， 将申请品种及近似品种与标准品种按照一定的排列 顺序种植在田间，在相对一致的条件下观察和测量其特征、特性，通过分析比较来判定 申请品种是否符合

12、特异性、一致性和稳定性的要求。特异性指申请品种权的植物新品种 应当明显区别于已知的植物品种；一致性是指申请品种权的植物新品种经过繁殖，除可 预见的变异外，其相关特征或特性保持一致；稳定性指申请品种经过反复繁殖或者在特 定繁殖周期结束时，其相关特征或特性保持不变（UPOV，1997） 。只有通过 DUS 测试 证明达到新品种所具备条件，在履行有关法律程序，例如命名、提供证明等，才能被确 认为新品种，获得植物新品种权利并受到保护，才能进入市场。植物新品种 DUS 测试 是植物新品种保护的技术基础和授予品种权的科学依据， 其结果直接决定品种能否被承 认并得到保护。DUS 测试以 DUS 测试指南为技

13、术基础，因此需要编制植物新品种 DUS 测试指南以便为保护植物新品种和扩大新品种保护范围、 保障审查测试工作正常开展提 木瓜属新品种 DUS测试指南及已知品种数据库的研究 6 供必要的技术支持。 1.2.1国外研究现状 发达国家早已建立并应用 DUS 测试技术对植物新品种进行知识产权保护，然而， 各国的 DUS 测试内容和形式各有不同（郭德华，2000） 。 从审查方式上看，国外 DUS 测试主要有 3 种形式：官方测试、育种者测试以及二 者相结合的测试。 官方测试是指在固定场地由植物品种保护主管机关进行实际的测试工 作，如德国。这种方式还可表现为审批机关委托专门的测试机构进行 DUS 测试工

14、作， 主管机关就测试工作与测试机构签订合同，例如在英国，其植物品种权办公室就是与 NIAB（National Institute of agricultural botany）签订合同开展 DUS 测试工作的。育种者 测试是由育种者在自己的土地上进行种植测试， 其替代方式可以选择在其他方便的场地 进行测试。 美国、 澳大利亚和加拿大是由育种者组织测试的国家， 但他们之间也有不同。 在美国，育种者测试完全是由育种者组织实施，植物新品种审批机关只对育种者提供的 信息进行书面审查， 而在澳大利亚和加拿大则是由植物新品种审批机关安排审查员到育 种者的试种地进行考察，然后做出评判。上述不同测试方式的结合

15、应用，可以满足不同 植物种群测试特异性的需要(段瑞春，2001)。 从内容上看，很多国家都对品种权的审查有自己的法规，国家之间授权的技术标准 亦不同。美国是世界上用专利进行植物新品种知识产权保护的为数不多的国家。美国在 应用 DUS 测试技术的同时，近年来增加了有关“主体衍生品种”（essentially derived variety， EDV） （Choir K，1997）的法规（陈海林，2000） 。在美国，育种者测试完全 是由育种者组织实施， 植物品种保护机关只对育种者提供的信息进行书面审查。 在英国， 植物品种权办公室就 DUS 测试工作与 NIAB 签定合同，从而进行官方的 DUS

16、 测试（阮 晓亮，1999） 。法国于 1971 年成立了品种、种子专营机构，主要负责 4 方面的工作： 植 物新品种注册；植物育种者权利的法律保护；种子商品化前的认证；种子检测、品种 DUS 测试和品种 VCU（value for cultivation and use）评价，相当于区域试验和品种审定 （陈海林，2001） 。在德国，DUS 测试形式为官方测试，即在固定场地由植物品种保护 主管机关进行实际的测试工作， 其替代方式是主管机关可以就测试工作与另一个组织签 定合同。匈牙利农业质量控制的重要内容之一是DUS 测试，包括建立新的方法（差异 百分比） ；调查不同植物新品种 DUS 测试特

17、性；研究不同特性类型间的最小差异（Wang YR，2000） 。 山东农业大学硕士学位论文 7 1.2.2我国研究现状 我国于 1997 年 3 月 20 日正式颁布了中华人民共和国植物新品种保护条例 ，同 年 10 月 1 日开始实施；1999 年 4 月 23 日加入国际植物新品种保护联盟，成为第 39 个 成员国，同日开始受理国内外植物新品种权的申请。我国是世界上植物资源最丰富的国 家之一，同时也是许多观赏植物的栽培和起源中心，被西方称为“世界园林之母”。据统 计，我国原产的观赏植物就有 1 万种以上，常用的 2000 余种（张德舜，2008） 。但相对 于西方发达国家而言，我国观赏植物

18、的新品种保护工作起步较晚，新品种 DUS 测试工 作也刚刚开始。 1.2.2.1 植物新品种保护 1999 年 6 月 16 日，中华人民共和国农业部颁布了中华人民共和国农业植物新品 种保护名录（第一批） ，包括 18 个属（种） ，其中 5 个属（种）为观赏植物，即春兰 （Cymbidium goeringii） 、 菊属 （Chrysanthemum） 、 石竹属 （Dianthus） 、 唐菖蒲属 （Gladiolus） 和草地早熟禾（Poa pratensis） ，其后，又陆续颁布了 7 批。截止目前，农业部植物新品 种保护办公室颁布的 8 批新品种保护名录共观赏植物 21 属（种）

19、，如百合属（Lilium）、 鹤望兰属（Strelitzia） 、补血草属（Limonium） 、非洲菊（Gerbera jamesonii） 、花毛茛 （Ranunculus asiaticus） 、果子蔓属（Guzmania） 、莲（Nelumbo nucifera） 、蝴蝶兰属 （Phalaenopsis） 、秋海棠属（Begonia） 、凤仙花（Impatiens balsamina） 、新几内亚凤仙 （Impatiens hawkeri） 、柱花草属（Stylosanthes） 、花烛属（Anthurium）等。另外，还有 一些以果树为主的属中含有观赏植物，如苹果属（Malus） 、

20、柑橘属（Citrus） ，或者同时 亦作观赏植物栽培， 如桃 （Prunus persica） 、 荔枝 （Litchi chinensis） 、 猕猴桃属 （Actinidia）、 葡萄属（Vitis） 、木薯（Manihot esculenta） 。国家林业局林业植物新品种保护办公室自 1999 年以来也已经颁布 4 批植物新品种保护名录， 共 78 属 （种） ， 除大戟属 （Euphorbia） 和芍药属（Paeonia）存在草本植物外，其余全部为木本植物，大多数供观赏，主要有 木兰属（Magnolia） 、含笑属（Michelia） 、木莲属（Manglietia） 、山茶属（Cam

21、ellia） 、 苏铁属（Cycas） 、杜鹃花属（Rhododendron） 、木瓜属（Chaenomeles） 、蔷薇属（Rosa）、 爬山虎属 （Parthenocissus） 、 紫薇 （Lagerstroemia indica） 、 腊梅 （Chimonanthus praecox）、 桂花 （Osmanthus fragrans） 、 榆叶梅（Prunus triloba） 、 梅（Prunus mume） 、 牡丹（Paeonia suffruticosa） 、丁香属（Syringa） 、连翘属（Forsythia） 、黄杨属（Buxus） 、榕属（Ficus）、 蛇葡萄属（Am

22、pelopsis） 、常春藤属（Hedera） 、紫金牛属（Ardisia） 、忍冬属（Lonicera）、 卫矛属（Euonymus） 。 木瓜属新品种 DUS测试指南及已知品种数据库的研究 8 但对照农业部门和林业部门各自颁布的新品种保护名录发现，二者存在着重复现 象，如桃（Prunus persica） 、桑属（Morus）等。另外，从植物新品种选育现状、保护优 先性和价值等方面考虑，拟单性木兰属（Parakmeria） 、蛇葡萄属（Ampelopsis） 、臭椿 属（Ailanthus） 、栲属（Castanopsis）等被列入新品种保护名录较难理解。 1.2.2.2 DUS 测试指南

23、 2002 年，国家林业局启动了花卉、林木新品种 DUS 测试指南的编写工作。在林业 局和农业部两个部门的主持下，经过探索性编制，我国观赏植物新品种 DUS 测试工作 取得了阶段性成果。目前，已经完成了菊花、百合属、唐菖蒲（Gladiolus hybridus） 、 凤 梨（Ananas comosus） 、安祖花（Anthurium hybrida） 、一品红（Euphorbia pulcherrima）、 桂花、 紫薇、 梅花、 榆叶梅、 山茶属、 丁香属以及杜鹃花属的常绿杜鹃亚属 （Rhododendron Subgen. Hymenanthes）、 杜 鹃 花 亚 属 （ Subgen

24、.Rhododendron）、 映 山 红 亚 属 （Subgen.Tsutsusi） 、羊踯躅亚属（Subgen.Pentanthera）等的 DUS 测试研究。其中一品 红、丁香属、榆叶梅、紫薇以及杜鹃花属 4 个亚属的新品种 DUS 测试指南已经作为行 业标准予以公布实施 （中华人民共和国林业局， 2009） 。 同时， 榕属、 樟属 （Cinnamomum）、 栲属、榉属（Zelkova） 、卫矛属、苏铁属、崖柏属（Thuja） 、罗汉松属（Podocarpus）、 爬山虎属、常春藤属等的新品种 DUS 测试指南正在进行研究编制。 植物的育种工作与品种分类研究是新品种 DUS 测试指南

25、编制的基础。已经列入新 品种保护名录、完成或正在进行 DUS 测试指南研究和编制的植物，主要为观赏价值高， 并具有较好的品种分类研究基础的类群。如桂花、紫薇、梅花、腊梅、牡丹等的形态分 类、数量分类、DNA 分子标记研究都比较深入，对品种的起源和演化规律基本掌握（臧 德奎，2004；韩远记，2008；唐东芹，1998；王献等，2005；陈俊愉，1999；康素红等， 1997；杨朝东等，2005；陈龙清等，2004；赵冰等，2007；赵冰等，2007） ，因此其 测试性状选择与测试指南制定的依据充分， 而且这些植物在我国园林绿化事业中非常重 要。兰花、蝴蝶兰、秋海棠、莲、菊花、百合、花烛、补血草

26、属、非洲菊等在鲜切花或 盆花市场上占有很大份额，市场前景好，其品种分类也开展较早，并且同时为了满足不 同观赏需求，其育种工作不断深入进行。在这种情况下，研究和编制 DUS 测试指南， 进行新品种DUS 测试与保护是必然的。相信随着植物新品种保护工作的开展，应有越 来越多的植物种、属逐渐被列入保护名单并进行 DUS 测试指南的编制。 山东农业大学硕士学位论文 9 1.3 植物新品种 DUS 测试的研究 1.3.1 DUS 测试性状的筛选 在植物新品种DUS 测试指南中，测试性状是指南的核心部分，也是判别品种是否 具备特异性、一致性和稳定性的主要依据。 植物新品种特异性、一致性和稳定性测试 指南

27、总则中规定，在进行新品种 DUS 测试时应对已知品种进行详尽的描述，同时应 列出分组性状与测试性状。这就要求对一个属或种进行详细的分类学调查研究，利用比 较形态学的方法，并可同时结合其他方法如数量分类学、孢粉学、DNA 分子标记等技 术手段，对品种起源、变异与演化规律进行分析，从而确定该类群的分类原则、分类依 据并建立科学、实用的品种分类系统，在此基础上确定测试性状。梅花、紫薇、榆叶梅、 茶花等的 DUS 测试性状选取中，在分析品种起源与演化关系后，均按照“二元分类”方 法，既考虑品种的分类系统以体现科学性，亦考虑观赏价值及测试难易以体现实用性。 其品种分类中，均以种源作为第 1 级分类标准，

28、然后根据类群特点，将形态分类结果与 数量分类以至分子标记结果结合后确定次级标准。 对观赏植物品种而言， 人们关注的是其观赏性状的优劣， 其中以花的特征最为重要， 如花色、花型、花径等，但有些属、种的观赏性状则主要表现在叶或果实等方面。因此， 测试性状的选择应根据不同类群的特点来确定， 同时应选取那些表现稳定并能反应品种 间差异的性状。如桂花 DUS 测试性状 53 个，包括花期和花色差异、花序类型、花芽数 目、花径、雌蕊发育状况等重要性状，梅花的测试性状中则增加了枝条姿态和花蕾。 同 时， 对于某些重要观赏性状， 即使其一致性与稳定性表现稍差， 也可通过改进分级标准、 细化观测方法，在 DUS

29、 测试操作中对其进行分析参考，有效合理地利用这些性状。如 唐菖蒲品种的花序长度、花朵数目、叶片宽度、花茎粗度、花朵大小、株高等性状在观 赏、消费及育种目标上具有重要性，虽然其稳定性较差，但也被列入测试性状，在保证 种球质量、测试环境和测试操作一致的前提下用于 DUS 测试。 针对我国新品种 DUS 测试研究的发展现状，在制定 DUS 测试指南时，测试性状的 选择除应遵循 UPOV 和总则中规定的要求，还应考虑以下几个方面： 1）充分采纳 UPOV 建议的性状，参考其他国家 DUS 测试指南中的性状选取。作为 UPOV 的成员国，在制定我国植物新品种 DUS 测试指南时，应在充分考虑 UPOV

30、建议 性状的同时，参考其他国家测试指南中的性状。如百合、唐菖蒲与菊花 DUS 测试指南 的制定，是以UPOV 制定的测试指南为基础，结合我国品种现状，参考了日本的 DUS 测试指南（刘青林等，2002；孙延智等，2002；郝京辉等，2003） 。茶花 DUS 测试指南 木瓜属新品种 DUS测试指南及已知品种数据库的研究 10 制定中也参考了 UPOV 以及日本、 西班牙、以色列等国 DUS 测试指南 （张晓庆， 2008） 。 2）体现我国育种水平与方向。测试性状的选取与确定，还应与我国当前的植物育 种工作相结合， 体现我国育种水平与方向。 UPOV 制定的测试指南并不完全适用于我国， 如 U

31、POV 的百合 DUS 测试指南主要适用于切花，而我国的百合除了切花外，还大量用 于盆栽和露地栽培。再结合我国百合品种的具体情况，测试性状中去除了“叶序”、“叶 末梢弯曲”、“叶片横切面”等，而增加了“叶形”、“花蕾形状”、“花型”、“斑点颜色”、“花 香”等符合我国现状且在品种鉴定中起到重要作用的性状。同样，UPOV 的菊花 DUS 测 试指南适用于切花菊，而我国菊花育种以盆栽立菊为主，地被菊次之，而切花菊很少， 因此菊花 DUS 测试性状中，花瓣长度和宽度、筒状花的全长、花径大小、植株高度等 性状，虽然一致性和稳定性表现稍差，但作为重要观赏性状也被纳入测试范围。紫薇 DUS 测试性状则在

32、UPOV 测试指南的基础上增加了“小枝”、“花萼”、“花蕾”、“瓣爪”、 “雄蕊”等符合我国紫薇观赏分类原则的性状。 3）所选性状应全面、详细且利于开展 DUS 测试。测试性状应可被明确定义、准确 描述，且便于测试操作。一个类群的 DUS 测试指南，应适用于该种或该属植物的所有 品种，因此所选测试性状应全面而详细，尤其是对于种类较多、种间差别较大的类群而 言更是如此。在这种情况下，可以分别制定次级类群的测试指南，如杜鹃花属内以亚属 为单位制定不同的测试指南，芍药属中则对牡丹和芍药分别编制测试指南。 1.3.2 观赏植物新品种 DUS 测试研究中存在的问题 目前，我国观赏植物 DUS 测试的研究

33、已经取得了一定的研究成果，但仍然存在一 些问题，主要表现在以下几个方面。 1）针对不同的属或种采用的研究分析方法基本一致，无法突出属或种间的差异。 2）对与生产条件和栽培环境关系密切的观赏性状，如花瓣长宽、花径大小、植株 高度等的分级标准与观测方法存在一定的缺陷。 3）对部分性状的观测方法采用目测，受人为主观判断影响较大，不易把握。如树 皮颜色、叶色、花梗颜色、花色等，尤其是花色等最重要的观测性状在有些测试指南中 仅有普通描述，没有采用标准的比色卡进行对照。 4）对部分性状的特异性、一致性和稳定性缺乏系统研究。有些种类的 DUS 测试性 状的描述，仅靠短时间内甚至一次的调查结果，没有进行连续观

34、测。 针对以上问题，进行 DUS 测试研究时，应在广泛收集国内外品种的基础上建立相 应属、种的种质资源圃，为 DUS 测试创造便利条件；在传统方法的基础上，探索针对 山东农业大学硕士学位论文 11 不同属或种的新的测试方法；对测试性状的观测尽可能采用标准化方法；把特异性检测 作为测试的重点，并与一致性和稳定性有机结合起来；测试过程中应对测试条件、方法 和程序做详细说明，并且对可能出现的问题提出处理对策。 1.4 发展展望 随着植物育种工作及育种工作者新品种权意识的增强， 品种权申请数量将会大幅度 增长，新品种DUS 测试的工作量也会加大，同时对测试技术的要求也会越来越高。研 究和制定适应新形势

35、要求的测试技术和手段是当务之急， 尤其是对快速测试技术的要求 更为紧迫。 完整的 DUS 测试技术体系应包括两部分：基于植物学形态特征测试的主导技术和 其他辅助技术。两种技术的充分结合将是今后植物新品种 DUS 测试技术努力的主要方 向，也将成为新品种 DUS 测试的主要技术手段。应借鉴国外植物新品种保护的测试技 术，建立既符合我国实际情况，又与国际接轨的科学、合理、实践性强的植物新品种测 试技术体系。 DNA 分子标记技术的出现和快速发展为 DUS 测试提供了一个有力的辅助工具，该 技术已广泛应用于观赏植物新品种鉴定与 DNA 指纹图谱的构建，其中 SSR 标记被认为 是植物新品种测试中理想

36、的标记技术，目前已被应用于品种特异性与一致性的检验中， 成为分子水平上保证植物新品种客观、公正、准确授权的重要手段（王凤格等，2007； 陆光远等，2008；段艳凤等，2009） 。国家林业局植物新品种保护办公室已建立 2 个植 物新品种分子测试实验室， 积极推进分子标记研究， 为新品种测试与鉴定提供辅助信息。 虽然目前分子标记尚未正式作为植物新品种保护体系的新品种测试手段，但近年来， UPOV 积极协调成员国在分子标记技术方面进行标准化及数据库的研究，UPOV 制定的 分子标记测试指南总则也即将获准通过。相信该技术在植物新品种保护与 DUS 测 试领域中将发挥重要的作用。因此，对于我国重要的

37、观赏植物而言，建立和完善已知品 种 DNA 指纹图谱数据库和相应的 DNA 快速鉴定实验室，为新品种 DUS 测试服务。 另外，依赖于计算机视觉技术的图像处理方法也被应用于 DUS 测试中（Warren, 2000；Lootens，2007；赵春明等，2009；杨锦忠等，2008） 。图像处理具有客观、高效、 低成本的特点，结合多性状整体控制单一比较法等适当的统计分析技术，也将在新品种 DUS 测试中发挥其应有的作用。 木瓜属新品种 DUS测试指南及已知品种数据库的研究 12 1.5 本论文研究的目的、意义、方法及技术路线 木瓜属是我国特产花木，用途及发展前景广泛，变异和品种的出现也较为丰富，

38、 在 我国花卉产业中占有重要地位。但我国木瓜属的DUS 测试和已知品种数据库的研究工 作没有开展过。随着新品种保护的深入展开，有必要研制木瓜属新品种 DUS 测试指南， 用以描述木瓜属新品种特征特性， 判定或鉴别木瓜属新品种的特异性、 一致性和稳定性。 木瓜属已知品种数据库的建立是木瓜属新品种判定过程中非常重要的一个环节。 在制定 测试指南的基础之上，收集已有的木瓜属品种，建立木瓜属已知品种数据库，在测试品 种通过一致性、稳定性的测试后，与已知品种数据库中的品种进行比较，确定申请品种 是否明显区别与已知的木瓜属品种，然后判断其是否为新品种。 综上所述，研制木瓜属新品种 DUS 测试指南，并在全

39、国范围内对木瓜属品种进行 调查，建立木瓜属已知品种数据库是十分必要的。本研究的主要目的有三个：实地调查 国内的木瓜属品种，详细记录其性状特征并整理品种，为建立测试指南和已知品种数据 库做准备； 按照 UPOV 测试指南制定的模版， 结合我国的国情及已有的植物新品种测试 的国家标准， 研制木瓜属 DUS 测试指南;查阅相关资料结合实地调查结果， 根据新制定 的木瓜属新品种 DUS 测试指南，建立木瓜属已知品种数据库。 本研究的主要方法有： 1） 品种调查 查阅现有资料、标本及以往的木瓜属研究成果，弄清已记录的木瓜属品种及其形态 特征。制定性状调查表，对调查品种的树形、枝干、花期、结实率等进行详细

40、的调查记 录，尽可能多的收集信息并力求准确可靠。 2） 木瓜属新品种 DUS 测试指南的制定 我国木瓜属新品种 DUS 测试指南的制定参考我国木瓜属品种分类原则与标准及国 内外对木瓜属品种的性状描述。 在调查过程中对所选的测试性状和制定的测试方法进行 反复修改。同时对照我国现有木瓜属品种记录、图片及其形态特征描述，确定测试指南 中的标准品种，测试性状及其分级标准与测试方法，制定木瓜属新品种 DUS 测试指南。 3） 木瓜属已知品种数据库的建立 对以上工作进行总结，按照行业标准格式进行规范整理，征求多位专家意见，进行 反复修改，建立我国木瓜属已知品种数据库。 本研究的技术路线如下： 山东农业大学

41、硕士学位论文 13 调查木瓜属品种 整理品种 品种收集并拍摄照片 详细记录性状特征 建立木瓜属新品种 DUS 测试指南及已知品种数据库 筛选测试性状 性状分类分级 筛选标准品种 编制性状编码表 2材料与方法 2.1 木瓜属种质资源的调查 木瓜属在我国栽培历史悠久，品种繁多，但目前木瓜属栽培品种存在品种命名不规 范、同名异物、同物异名等品种混乱的现象（郑林，2008） 。本研究在前人调查的基础 上，对我国木瓜属品种进行调查和整理，为木瓜属新品种 DUS 测试指南和已知品种数 据库的建立做准备。 调查时间：2009 年 3 月，在萌芽期进行调查；2009 年 4-5月，在盛花期进行调查； 2009

42、 年 7-9 月，在果实成熟期进行调查；2009 年 11-12 月，在休眠期进行调查；2010 年在相同时间进行第二次调查。 调查地点：北京、江苏南京、浙江杭州、安徽宣州、山东临沂、山东菏泽及其周边 地区。以上地区为木瓜属园林应用比较广泛、分布相对集中、苗木生产规模大的地区。 2.1.1 调查准备 1） 查阅国内外木瓜属相关资料、信息及标本。 2） 确定调查地点及调查所需工具仪器。 3） 确定木瓜属品种调查表（见表 1） 。 木瓜属新品种 DUS测试指南及已知品种数据库的研究 14 表 1木瓜属品种调查表 Tab.1Filed investigation form forChaenomele

43、scultivars 名称 variety（1）品种名称 variety：(2)来源 source: 株型 plant type （1）乔木、灌木、匍匐状灌木 tree,shrub,climbing shrub （2）株高 hight： 树皮 bark（1）皮孔情况 lenticel：（2）树皮颜色 bark color： 枝条 branch （1）枝条颜色 branch color：幼枝 shoot：老枝 old branch： （2）枝刺有无 with shootthorn or not： （3）枝刺形状 shoot thorn shape：（4）枝条被毛情况 with pubes or

44、not： （5）被毛颜色 pubes color：（6）主枝 bough（明显、不明显）visible or not （7）主枝直立性 veitical：（8）二年生枝疣点 biennial branch verrucous： （9）小枝粗度 shoot width： 叶片 lamina （1） 幼叶young leaf： 颜色color： 被毛情况with pubes or not：被毛颜色pubes color： 形状 shape：大小 length and width： （2） 成叶 leaf： 颜色 color： 被毛情况 with pubes or not：被毛颜色 pubes co

45、lor： 形状 shape：大小 length and width：叶缘 margin：叶面 surface： 叶尖 apex：叶基 leaf buttom： （3） 托叶 stipule： 颜色 color： 被毛情况 with pubes or not：被毛颜色 pubes color： 形状 shape：大小 length and width：托叶先端 stipule apex： （4） 叶柄： 颜色 color被毛情况 with pubes or not：长度 length： 花序 inflorescence （1）着生情况 inflorescence：单生 single、簇生 clu

46、ster（着花数 number： ） （2）花枝 flower branch： 花柄 pedicel（1）长度 length：（2）颜色 color： 花色 flower color （1）花色类型 color variation： （2）花色变化 color change： 花径花型 flower diameter flower type （1）花径 flower diameter： （2）花型 flower type：碗形 bowl、五角星形 star、喇叭形 horn 花瓣 petal （1）花瓣数目 amount：（2）轮数 circle：（3）形状 shape： （4）瓣爪 claw

47、：长度 length：（5）花瓣大小 petal size： （6）雄蕊瓣化情况 petal phenomenon： 雄 蕊 和 雌 蕊 stamen and pistil （1）花丝颜色 filament color：（2）长度 length： （3）基部被毛情况 buttom with pubes or not ：（4） ：雌蕊发育 pistil growth： 花萼 calyx （1） 萼片形状 shape：（2） 数目 amount：（3） 大小 length and width： （4）颜色 color：（5）萼筒形状 calyx tube shape： 花 托 receptacle

48、（1）颜色 color：（2）形状 shape：（3）内色 inside color: 果实 fruit （1）颜色 color：（2）形状 shape： （3）花萼宿存 with calyx or not：（4）大小 length and width： 2.1.2 调查方法 对木瓜属品种的调查观测采用以下方法： 1）对整个植株的观测在冬季修剪之前休眠季进行，对生长健壮的植株进行观测； 2）对幼枝（一年生枝条）的观测在夏季植株中上部健壮无病虫害的幼枝上进行； 3）对叶的观测应该在夏季叶完全成熟时进行，选取植株中部健壮枝条上正常生长 的叶片进行观测。 山东农业大学硕士学位论文 15 4）对花的观

49、测应该在盛花期进行，选取植株中上部可充分见光且生长正常的花作 为观测对象； 5）对果实的观测在果实成熟期进行，选择植株中上部生长正常的果实进行观测； 6）对颜色的观测使用英国皇家园艺学会比色卡（RHS Color Chart） ，并记录其数字 编码； 对所有性状的观测在保证立地条件相同的基础上每个品种观测 3-5 个生长势相同、 健壮且无病虫害的植株，其中对数值的测定采用测量 10 次重复取平均值的方法进行， 对其他性状采用观测 10 次重复的方法进行。 2.2 木瓜属新品种 DUS 测试指南的研制 木瓜属新品种 DUS 测试指南的研制根据以下方法进行： 1） 根据国际植物新品种保护联盟 UPOV 评价体系要求， 结合木瓜属品种性状形态 特点，确定标准品种； 2） 根据 UPOV植物新品种特异性、一致性、稳定性测试和规范性描述总则 （TG/1/3） （UPOV，2002）要求，结合木瓜属品种分类原则、性状形态特点和我国育种 实际，确定测试性状； 3） 对标准品种进行 DUS 分析，进一步验证测试性状的正确性和准确性； 4） 遵照 UPOV 测试指南编制（TGP/7/1） （UPOV，2004）的要求和我国的相关规 定，制定木瓜属植物新品种 DUS 测试指南。 2.2.1. 标准品种的选择 标准品种由一群