作物育种学各章主要知识点杨存义.docx
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作物育种学各章主要知识点杨存义
《植物育种学》(杨存义)
绪论
一、名词解释
1.作物品种:
是人类在一定的生态条件和经济条件下,在产量、抗性、品质等方面都能符合生产发展的需要,根据人类的需要所选育的某种作物遗传特性稳定、性状一致、特性明显的一定群体。
2.优良品种是指在一定地区和耕作栽培条件下符合生产发展要求,并具有较高经济价值的品种。
二、填空题
1.每个作物品种一般都有其所适应的地区范围和耕作栽培条件,而且都只在一定历史时期起作用,所以优良品种一般都是具有地区性和时间性。
2.作物品种可分为纯系品种、杂种品种、综合品种、五性系品种。
3.作物进化决定于3个基本因素:
变异、遗传、选择。
三、简答题
1.优良品种在发展农艺生产中的作用主要有:
1)提高单位面积产量
2)改进产品品质
3)保持稳产性和产品品质
4)扩大作物种质面积
5)有利于耕作制度的改良、复种指数的提高、农业机械化的发展及劳动生产率的提高。
2.作物育种学的基本任务是什么?
1)研究和掌握作物性状遗传变异规律的基础上,发掘、研究和利用各有关作物资源;
2)并根据各地区的育种目标和原有品种基础,采用适当的育种途径和方法,选育适于该地区生产发展的高产、稳产、优质、抗(耐)病虫害及环境胁迫、生育期适当、适应性较广的优良品种或杂种以及新作物;
3)在其繁殖、推广过程中,保持和提高其种性,提供数量多、质量好、成本低的生产用种,促进高产、优质、高效农业的发展。
3.作物育种学的主要内容:
1)育种目标的制订及实现目标的相应策略;
2)种质资源的搜集、保存、研究评价、利用及创新;
3)选择的理论与方法;
4)人工创造变异的途径、方法和技术;
5)杂种优势利用的途径和方法;
6)目标性状的遗传、鉴定及选育方法;
7)作物育种各阶段的田间实验技术;
8)新品种的审定、推广和种子生产。
4.现代作物育种的发展动向主要表现在以下几方面:
1)育种目标要求要高。
现代农业对新品种不仅要求进一步提高单产潜力,增强对多种病虫害及环境胁迫的抗耐性,广泛的适应性;而且还要求具有优良的产品品质和适应机械操作的特性等。
2)种质资源的搜集、保存、研究评价、利用及创新等一系列工作得到了广泛的重视和加强。
3)广泛采用现代技术和仪器,对目标性状进行微量、快速、精确的鉴定分析方法,以提高选育效率。
4)除了传统的育种途径外,还大力开拓育种的新途径和新技术,包括人工诱变育种、倍性育种、远缘杂交育种、细胞工程、染色体工程、基因工程等。
第一章作物的繁殖方式及品种类型
一、名词解释:
1.有性繁殖:
凡由雌雄配子结合,经过受精过程,最后形成种子繁衍后代的,统称为有性繁殖。
2.无性繁殖:
凡不经过两性细胞受精过程的方式繁殖后代的统称为无性繁殖。
3.单性花:
又称不完全花,有雌花和雄花之分,有利于异花授粉。
4.两性花:
又称完全花,雌雄同花。
5.自花授粉:
同一朵花的花粉传到同一朵花的雌蕊柱头上,或同株的花粉传播到同株的雌蕊柱头上,都称为自花授粉。
6.自花授粉作物:
通过自花授粉方式繁殖后代的作物称为自花授粉作物。
7.异花授粉:
雌蕊柱头接受异株或异花花粉授粉的称为异花授粉。
8.异花授粉作物:
通过异花授粉方式繁殖后代的作物称为异花授粉作物。
9.常异花授粉作物:
一种作物同时依靠自花授粉和异花授粉两种方式繁殖后代的称为常异花授粉作物。
10.自交不亲和性:
自交不亲和性指具有完全花并可形成正常雌雄配子,但缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性。
11.雄性不育性:
植株的雌蕊正常而花粉败育,不产生有功能的雄配子的特性称为雄性不育性。
12.无性系:
由营养体繁殖的后代。
二、填空题:
1.农作物品种的三个基本特性:
即特异性(distinctness)、一致性(uniformity)和稳定性(stability),简称DUS。
2.有性繁殖分为自花授粉、异花授粉和常异花授粉。
3.有性繁殖还包括两种特殊的形式:
自交不亲和性和雄性不育性。
4.无性繁殖又分为植株营养体繁殖和无融合生殖无性繁殖。
5.天然异交率=F1中显性性状个体数/F1总个体数×100%
三、选择题:
1.自花授粉作物的自然异交率变化范围为(D)。
A.0% B.0-5% C.4% D.0-4%
2.异花授粉作物的天然异交率为%(A)。
A.50%以上B.80%以上C.90%以上D.95%以上
3.自花授粉作物纯系为什么也会产生遗传的变异?
因为有(D)的发生。
A.自交分离B.基因杂合性C.基因型纯合化D.天然杂交和基因突变
四、简答题
1.一个常异花授粉作物品种群体包含哪些基因型?
1)品种基本群体的纯合同质基因型
2)杂合基因型
3)非基本群体的纯合基因型
2.农业生产上作物品种的主要类型有哪些?
1)自交系品种
2)杂交种品种
3)群体品种
4)无性系品种
3.不同类型的品种群体的育种特点是什么?
1)自交系品种的育种特点
自花授粉加单株选择的育种方法;拓宽遗传变异范围,在大群体中进行单株选择。
2)杂种品种的育种特点
包括自交系育种和杂交组合育种两个育种程序,贯穿于两个程序之间的关键问题是自交系间的配合力测定;对影响亲本繁殖和配制杂种产量的性状必须加强选择;需要建立相应的种子生产基地和供销体系。
3)群体品种的育种特点
使群体品种具有广泛的遗传基础和基因型的多样性;使群体品种能够保持广泛的遗传基础和基因型的多样性。
4)无性系品种的育种特点
利用无性系迅速固定优良性状和杂种优势;选择优良芽变,培育新的优良无性系品种。
第二章种质资源
一、名词解释
1.种质资源:
指具有特定种质活基因、可供育种及相关研究利用的各种生物类型。
2.作物起源中心:
遗传类型有很大的多样性、比较集中、具有地区特有的变种性状和近亲野生类型或栽培类型的地区。
3.初生中心:
作物最初始的起源地。
(当地野生类型驯化的区域)
4.基因银行:
国际上常将储备的具有形形色色基因资源的各种材料称之为基因库或基因银行。
5.初级基因库:
库内的各资源材料间能相互杂交,正常结实,无生殖隔离,杂种可育,染色体配对良好,基因转移容易。
6.次级基因库:
此类资源间的基因转移是可能的,但存在着一定的生殖隔离,杂交不实或杂种不育,必须借助特殊的育种手段才能实现基因转移。
7.三级基因库:
亲缘关系更远的类型。
彼此间杂交不实,杂种不育现象更明显,基因转移困难。
8.主栽品种:
经现代育种技术改良过的品种。
9.地方品种:
局部地区栽培的未经现代育种技术改良的品种。
10.原始栽培种:
栽培种的原始种,以杂草或伴生形式保留。
11.野生近缘种:
现代作物的近缘种、近缘杂草,亲和性差。
12.人工创造种质:
杂交、诱变后代、远缘杂种及其后代、合成种等。
二、填空
1.作物起源中心的两个特点:
基因多样性和显性基因高频率
2.原生起源中心标志:
有野生祖先、有原始特有类型、有明显的遗传多样性和有大量的显性基因
3.次生起源中心标志:
无野生祖先、有新的特有类型、有大量的变异、有大量的隐性基因
4.地方品种又称农家品种。
5.种植保存一般可分为就地种植保存和迁地种植保存
6.收集种质资源的方法:
直接考察收集、征集、交换和转引
7.作物起源中心有两个主要特征,即基因的多样性和显性基因频率较高,所以起源中心又可称为基因中心或变异多样性中心。
8.按育种实用价值可将种质资源分为地方品种、主栽品种、原始栽培类型、
野生近缘种和人工创造的种质资源等5类。
9.种质资源保存方法:
种植保存、贮藏保存、试管保存、基因文库技术。
10.按亲缘关系分类,种质资源分为:
初级基因库、次级基因库、三级基因库。
三、简答
1.种质资源在作物育种中作用有哪些
(1)种质资源是现代育种的物质基础
(2)稀有特异种质对育种成效具有决定性的作用
(3)新的育种目标能佛实现决定于所拥有的种质资源
(4)种质资源是生物学理论研究的重要基础材料
(5)是有生命的财富,亟待保护
2..初生中心与次生中心如何划分?
作物最初始的起源地成为触及中心,标志;1).有野生祖先。
2).有原始特有类型。
3).有明显的遗传多样性。
4).有大量的显性基因。
当作物由原生起源中心地向外扩散到一定范围是,在边缘地点又会因作物本身的自交和自然隔离而形成新的隐性基因控制的多样化区域,即次生中心。
标志:
无野生祖先、有新的特有类型、有大量的变异、有大量的隐性基因
4.发掘、收集、保存种质资源的必要性与意义何在?
实现新的育种目标必须有更丰富的种质资源。
为满足人类需求,必须不断地反掌新作物。
不少宝贵种质资源大量流失,急待发掘保护。
避免新品种遗传基础的贫乏,克服遗传脆弱性。
四、综合分析题
试述作物种质资源研究的主要工作内容与鉴定方法?
种质资源的研究内容包括性状、特性的鉴定与评价,遗传基础分析,优异基因鉴定等。
第三章育种目标
一、名词解释
1.育种目标:
指在一定的自然、栽培和经济条件下,对计划选育某种作物的新品种提出应具备的优良特征特性。
2.适应性:
是指作物品种对生态环境的适应范围及程度。
3.收获指数:
生物产量转化为经济产量的效率称为经济系数或收获指数,即经济产量与生物产量的比值。
4.作物稳产性:
是指优良品种在推广的不同地区和不同年份间产量变化幅度较小,在环境多变的条件下能够保持平衡的增产作用。
二、填空题
1、现代农业对作物品种的共同要求是:
高产、稳产、优质、适应机械化等。
三、选择题
1.下列哪个性状适应机械化操作?
(A)
A.株型紧凑B.生长分期C.结实部位适中D.落粒
四、简答题
1.制定作物育种目标的原则
(1)立足当前,展望未来,富足预见性
(2)突出重点,分清主次,抓住主要矛盾
(3)明确具体性状,指标落实
(4)必须面向特定的生态地区和栽培条件
2.保持和提高推广品种的稳产性主要有那几方面?
(1)抗病虫性
(2)抗旱耐瘠
(3)抗倒伏性
(4)适应性
五、综合题
1.结合我国农业现状就特定作物提出合理的育种目标。
水稻:
优质、高产、稳产、生育期适宜、适应农业机械化。
第四章引种与选择育种
一、名词解释
1、引种:
泛指从外国或外地引进新植物、新作物、新品种、品系以及供研究用的各种遗传资源材料。
2、驯化:
人类对植物适应新的地理环境能力的利用和改造。
3、生态型:
指在同一物种变种范围内,在生物学特征、形态特征等方面均与当地的主要生态条件相适应,遗传结构也基本相似的作物类型。
4、选择育种:
指对现有品种群体中出现的自然变异进行性状鉴定,选择并通过品系比较试验、区域性试验和生产试验培育农作物新品种的育种途径。
又称系统育种。
二、填空题
1、根据作物对温度和光照长度的反应,可将其分为两大类,即低温长日照作物和高温短日照作物。
2、选择的基本方法有混合选择和单株选择。
3、混合选择更适合于常异花授粉作物品种群体和异花授粉作物品种群体的改良,单株选择更适合于自花授粉作物。
4、引种材料的试验鉴定包括观察试验、品种比较试验和区域试验、栽培试验
三、选择题
1、影响引种成败的主要因素是(A)。
A.气候条件B.土壤条件B.经济条件D.作物类别
2、小麦品种南种北引生育期会(B)。
A.延长B.缩短C.保持不变D.不可预测
3、玉米品种南种北引生育期会(A)。
A.延长B.缩短C.保持不变D.不可预测
四、判断题
1、根据作物对温度和光照长度的反应,可将其分为两大类,即高温长日作物和低温短日作物。
(×)(低温长日作物和高温短日作物)
2、高温短日作物北种南引,生育期一般延长。
(×)缩短
3、低温长日作物一般为秋熟作物。
(×)(夏熟)
4、高温短日作物一般为夏熟作物。
(×)(秋熟)
五、简答题
1、简述影响引种的因素?
1)外因
(1)温度:
对作物生长和发育的影响
(2)光照:
对作物生长和发育的影响(3)纬度:
同纬度光照、温度相似(4)海拔:
影响温度、光强(5)栽培和土壤
2)内因:
作物发育特性
根据作物生长对温度和光照的要求将作物分成两类:
(1)低温长日照作物:
起源于高纬度地区,它们的生活周期主要在秋冬到春夏,先经过一个低温阶段,然后是长日照阶段
(2)高温短日照作物:
起源于低纬度地区,它们的生活周期主要在春夏到秋冬,先经过一个高温阶段,然后是短日照阶段
中间性作物:
如番茄对光温要求不严格
2、引种过程中要注意的问题?
在实际工作中,引种原理或理论指导下,为了避免损失,保证成功,仍需按照一定的工作环节进行。
(1)明确引种的目标和要求,收集材料,品种来源、生态类型
(2)先试验后引种,观察试验、不同播期的多点试种,区域试验或直接认定
(3)引种试验和高产栽培试验结合
(4)植物检疫:
病、虫、草等、隔离种植
第五章杂交育种
一、名词解释
1、杂交育种:
通过两个或更多个亲本品种(系)杂交获得杂种,进一步从杂种后代的自交分离群体内选择培育新品种的育种方法。
2、组合育种:
将分属于不同品种的、控制不同性状的优良基因在分离世代随机重组结合,形成各种不同的基因组合,再通过定向选择,育成集合双亲优点于一体的新品种。
3、超亲育种:
将分属于不同品种的、控制同一性状的不同微效基因积累于同一杂种个体,通过对分离世代的随机重组和选择,育成该性状上超过亲本的新品种。
4、复交:
包括三个或三个以上的亲本,要进行两次或两次以上的杂交。
二、填空题
1、杂交的方法与技术依作物特点而异,但其共同原则为:
调整开花期、控制授粉和授粉后的管理
2、杂种后代的处理方法有:
系谱法、混合法、衍生系谱法和单籽传法
3、杂交育种按其指导思想可以分为组合育种和超亲育种
三、判断题
1、优良品种一定是优良亲本。
(×)
2、杂交亲本应具有较好的配合力,这里所指的配合力与杂种优势所指的配合力为同一概念。
(×)
3、衍生系统法的兼具系谱法和混合法的优点,克服了两种方法的缺点。
(√)
四、简答题
1、选配亲本的原则有哪些?
答:
(1)、双亲必须具有较多的优点、较少的缺点,在主要性状上优缺点尽可能互补;
(2)、亲本之一最好是能适应当地条件、综合性状较好的推广品种;
(3)、考虑亲本间的遗传差异,选用生态型差异较大,亲缘关系较远的亲本材料相互杂交;
(4)、杂交亲本应具有较好的配合力。
2、杂交方式有哪些种?
(1)单交或成对杂交表示方式:
A/B或AXB
(2)复交(复式杂交或多元杂交)
1)三交:
A/B//C或A//B/C
2)双交:
三亲本双交A/B//C/A(A/B)/(C/A)
四亲本双交A/B//C/D(A/B)/(C/D)
3)四交:
A/B//C///D
4)聚合杂交
3、杂交育种程序包括哪几步?
(1)原始材料圃和亲本圃
(2)选中圃
(3)鉴定圃
(4)品种比较试验
(5)生产试验和多点试验
六、综合题
1、比较系谱法和混合法的异同点及优缺点。
系谱法:
从杂种的分离世代开始进行连续性的单株选择,直到选得优良一致的系统升入产量比较试验。
特点:
以株建系,可查祖谱。
优点:
1)较早集中优良株系,可及时组织试验、示范、繁殖;2)便于查源,便于研究;
缺点:
1)中选率低,多基因控制的性状易丢失;2)工作繁重。
混合法:
在自花授粉作物的杂种分离世代,按组合混合种植,不加选择,直到估计杂种后代纯合率达到80%以上时(约在F5~F8),才开始选择一次单株,下一代成为系统(株系),然后选拔优良系统进行升级试验。
优点:
1)早代不选,混收混种工作简便;2)多基因控制的优良性状不易丢失;
缺点:
1)可能丢失:
早熟、耐肥、矮秆等类型;2)单株难选:
因缺乏历史的观察和亲缘参照,优良类型不易确定;3)延长育种年限。
2、杂交育种在不同繁殖方式的作物上如何利用?
第六章回交育种
一、名词解释
1.回交育种:
回交育种是育种家改进品种个别性状的一种有效方法,是杂交育种的一种形式,即从杂种一代起多次用杂种与亲本之一继续杂交,从而育成新品种的方法。
2.轮回亲本:
在回交过程中,用于多次回交的亲本称轮回亲本,即一般在第一次杂交时选具有优良特性的品种作母本,而在以后各次回交时作父本,这亲本在回交时叫轮回亲本。
3.非轮回亲本:
在导入杂交或级进杂交中作为基因供体,仅进行一次杂交,以后就不再用来回交的亲本。
二、填空题
1、将A品种的抗性基因导入B品种进行回交育种,其中轮回亲本是B,非轮回亲本是A(供体亲本是A,受体亲本是B)。
2、回交育种中,轮回亲本必须具有许多好的农艺性状,非轮回亲本必须具有改进轮回亲本缺点所必需的性状。
3、在回交工作中,根据育种目标及亲本性状差异的大小,通常进行4~5次回交,即可恢复轮回亲本的大部优良性状。
4、在回交后代中必须选择具备目标性状的个体再作回交才有意义,这关系到目标性状能否被导入轮回亲本,亦即回交计划的成败问题。
三、选择题
1、在回交工作中,根据育种目标及亲本性状差异的大小,通常进行C次以上回交,才可恢复轮回亲本的大部优良性状。
A、2B、3C、4D、5
2、例如有一回交材料,r=15,q=1/64,p=0.95(Z=1.645),那其BC1F1所需的总体数是D
A1250B1000C1650D1420
四、判断题
1、轮回亲本又称供体亲本。
(×)
2、回交导入数量性状基因时,回交的世代应更长。
(×)
3、连续回交的结果,使后代群体逐渐趋向为同一纯合基因型。
(√)
五、简答题
1、什么是回交育种?
回交育种有哪些用途?
答:
回交育种是育种家改进品种个别性状的一种有效方法,是杂交育种的一种形式,即从杂种一代起多次用杂种与亲本之一继续杂交,从而育成新品种的方法。
应用有三方面:
1)改良优良品种的少数性状;
2)近等基因系的培育,近等基因系(near-isolines)是指除个别基因不同外,其它基因相同(或相似)的一系列品系(或品种)的统称
3)利用回交法培育细胞质雄性不育系
2、用回交导入多个目标性状的方法有哪几种?
答:
逐步回交法:
这是在同一育种方案中转移几个目标性状的基因。
具体做法是选择几个分别具有不同目标性状的供体亲本,先以一个供体亲本与轮回亲本进行杂交,通过回交进行性状的转移,获得一个性状得到改良的材料后,再以该材料作为轮回亲本,进行第二个性状的转移,如此下去,使该轮回亲本的几个性状逐步得到改良。
聚合回交法:
这是在几个不同的回交方案中,分别转移不同的基因,最后将它们组合到一个个体中的方法。
当转移多个性状时,在同一时期内鉴定具有多个性状的个体有很大的困难。
而如果每一性状分别独立进行回交,每次只对一个性状进行鉴定则比较有把握。
在单独回交分别获得一定品系后,再进行各单独回交后代品系间的相互杂交,就可在后代中选择到将不同亲本性状组合在一起的新品系
3.回交育种的优缺点?
优点:
既可保持轮回亲本的基本性状,又增添了非轮回亲本特定的目标性状。
缺点:
在改良一个缺点后再改良另一个缺点,逐步使产品臻于完善,但却延长了育种年限。
第七章诱变育种
一、名词解释
1.诱变育种:
利用理化因素诱发变异,再通过选择育成新品种的方法。
2.临界剂量:
照射处理后植株成活率约40%的剂量。
3.外照射:
来自外部的辐射源处理材料。
4.内照射:
利用同位素(如32P、35S、14C、65Zn)的化合物配成溶液进入植物组织处理。
5.物理诱变育种:
使用物理诱变剂(紫外线,X—射线,γ-射线,快中子,激光,微波,离子束),诱发生物体产生突变,从中选择,培育成植物的新品种。
6.化学诱变育种:
使用化学诱变剂(烷化剂、叠氮化钠、核酸碱基类似物等),诱发生物体产生突变,从中选择,培育成植物的新品种。
7.辐射育种:
利用电离辐射处理生物,以诱发突变,从中选出优良变异个体,通过一系列育种程序,培育出新品种。
可利用的电离辐射有X射线、紫外线、中子及质子等。
二、选择题
1.在诱变后代中,M1代表现出现较多的生理损伤,M2代表现出大量的分离,M3代中多数个体可达遗传稳定,少数仍出现分离,最好是在(C)选择优良单株。
A.M1代B.M2代C.M3代D.M4代
2.诱变育种宜选用作基础材料的有(A)。
A.综合性状好的品种B.综合性状差的品种
C.染色体倍数高的材料D.染色体倍数低的材料E.杂交种
三、判断题
1.生物体经辐射后死亡率为40%的剂量叫临界剂量。
(×)
2.诱变世代划分时,自花授粉作物在雌雄性器官的原始细胞未分裂前进行诱变处理为M0植株。
(×)
3.诱变育种中可获得自然界所没有的新基因。
(√)
4.碱基类似物诱变机制是引起DNA分子中碱基的断裂而引起基因突变。
(×)
四、问答题
1.诱变育种程序及其工作内容
1)处理材料。
材料可以是:
种子、芽条、块茎、块根、整株植物。
2)诱变剂量。
确定诱变剂量,比如x、r射线:
D30~50;中子:
D15~30;化学诱变剂:
D15~30。
3)诱变处理后的选育
M1代处理方法:
1)高密度种植:
控制分蘖;2.隔离:
因有不育株;3.一般不选择,收主穗,因主穗突变频率高。
2)M2代及以后:
系谱法或混合法选择。
2.常用的物理诱变剂和化学诱变剂有哪些?
物理诱变剂:
x射线、γ射线、β射线、中子、紫外线等。
化学诱变剂:
烷化剂、叠氮化钠、碱基类似物等。
3.辐射育种有哪些特点?
(诱变育种的特点)
1)变异谱广。
2)可有效改良单一性状而保留其他优良性状。
3)育种程序简单,变异稳定快,育种年限短。
4)克服远缘杂交不亲和,改变植物的授粉、受精习性。
5)突变方向无法掌握,有利突变低。
4.辐射处理中如何选用基础材料?
材料:
种子、芽条、块茎、块根、整株植物。
1).推广品种:
改良1~2个缺点
2).多倍体:
耐辐射,减少突变体的死亡率
3).单倍体:
花药等
4).纯系
5).杂种
5.辐射M1代、M2代、M3代表现有何不同,如何选择?
M1代表现出现较多的生理损伤,有不育株。
一般不选择,收主穗,因主穗突变频率高;
M2代表现出大量的分离,无意义突变多,叶绿素突变等,矮秆、早熟较多;多为隐性突变:
99%选有利突变,育种目标性状;
M3代中多数个体可达遗传稳定,少数仍出现分离。
选单株、株系。
六、论述题
1.比较诱变育种和基因工程育种的不同
第八章远缘杂交育种
一、名词解释:
远缘杂交(distanthybridization):
不同种间属间甚至亲缘关系更远的物种之间的杂交。
杂种夭亡:
指在受精成功后,杂种幼胚、种子、幼苗在发育成成株以前死亡。
远缘杂交的不亲和性:
雌、雄配子不能正常受精形成合子(生殖隔离)。
异附加系:
是在某物种染色体组的基础上,增加1个、1对或2对其他物种的染色体,从而形成1个具有另一物种特性的新类型个体。
异置换系:
是指某物种的一对或几对染色体被另一物种的一对或几对染色体所取代而成的新类型个体。
二、填空题:
1.远缘杂交分为:
种间杂交、属间杂交
2.克服远缘杂交不亲和的特殊的授粉方法:
用混合花粉授粉、重复授粉、提前或延迟授粉、射线处理法
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- 作物 育种 各章 主要 知识点 杨存义