引種和選擇育種

第四章引種和選擇育種引種和馴化選擇育種引種〔cropintroduction〕廣義的引種是指從外地或外國引進新植物、新作物、新品種、品系以及供研究用的各種遺傳資源材料。從生產(chǎn)的角度來講，引種系指從外地引進作物新品種，通過適應(yīng)性試驗，直接在本地推廣種植。馴化〔cropintroduction〕指通過搜集、引進種質(zhì)資源，在人類的選擇培育下，使野生植物成為栽培植物；使外地的作物品種成為本地的作物和品種的措施和過程。第一節(jié)引種和馴化一、引種的意義引進適宜栽培作物，豐富作物種類引進適宜作物品種，對提高作物的產(chǎn)量具有明顯的效果引種是快速解決當?shù)貎?yōu)良品種缺乏，嗇新作物類型及開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有效措施二、引種馴化的根本原理〔一〕氣候相似論〔theoryofclimaticanalogy〕理論要點：某作物原產(chǎn)地區(qū)與引進地區(qū)之間，在影響作物生產(chǎn)的主要氣候因素上，應(yīng)相似到足以保證作物品種互相引種成功時，引種才有成功的可能性。二、引種馴化的根本原理〔二〕引種的生態(tài)條件和生態(tài)型相似性原理生態(tài)條件：與作物品種形成及生長發(fā)育有密切關(guān)系的環(huán)境條件〔包括自然環(huán)境條件和栽培條件〕。一般來說，生態(tài)條件相似的地區(qū)引種容易成功生態(tài)條件氣候生態(tài)因子土壤生態(tài)因子生物生態(tài)因子小麥生態(tài)區(qū)劃圖棉花生態(tài)區(qū)劃圖二、引種馴化的根本原理〔二〕引種的生態(tài)條件和生態(tài)型相似性原理生態(tài)型：在同一物種變種范圍內(nèi)，在生物學特性、形態(tài)特征等方面均與當?shù)氐闹饕鷳B(tài)條件相適應(yīng)，遺傳結(jié)構(gòu)也根本相似的作物類型。不同生態(tài)型之間相互引種有一定困難，相同生態(tài)型之間相互引種那么較易成功作物生態(tài)型氣候生態(tài)型土壤生態(tài)型共棲生態(tài)型小麥的四種生態(tài)類型生態(tài)類型春化溫度春化時間強冬性0—3度50—60天冬性0—7度30—60天弱冬性0—7度25—45天春性0—12度5—15天稻的生態(tài)型。不同水深的環(huán)境形成了稻的不同生態(tài)型〔據(jù)國際水稻所1975年資料〕百分數(shù)為世界范圍之比例三、影響引種成功的因素溫度與引種的關(guān)系光照與引種的關(guān)系緯度與引種的關(guān)系海拔與引種的關(guān)系栽培水平、耕作制度、土壤情況與引種的關(guān)系作物的發(fā)育特性與引種的關(guān)系四、作物的不同類型引種后的生長變化規(guī)律低溫長日性作物的引種規(guī)律原產(chǎn)高緯度地區(qū)的品種，引到低緯度地區(qū)種植，生育延長，甚至不抽穗開花原產(chǎn)低緯度地區(qū)的品種，引至高緯度地區(qū)，植株可能縮小，不易獲得較高的產(chǎn)量。冬播區(qū)的春性品種引到春播區(qū)播種，有的可以適應(yīng)，往往表現(xiàn)早熟，粒重提高。春播區(qū)的品種引到冬播區(qū)冬播，有的表現(xiàn)遲熟，結(jié)實不良，有的易受凍害。高海拔地區(qū)的冬作物品種往往偏冬性，引到平原地區(qū)往往不能適應(yīng)。平原地區(qū)的冬作物品種引到高海拔地區(qū)春播，有適應(yīng)的可能性。四、作物的不同類型引種后的生長變化規(guī)律高溫短日性作物的引種規(guī)律原產(chǎn)高緯度地區(qū)的品種，引到低緯度地區(qū)種植，生育縮短，提早成熟，但株、穗、粒變小。原產(chǎn)低緯度地區(qū)的品種，引至高緯度地區(qū)，春播品種表現(xiàn)遲熟，營養(yǎng)器官增大；夏秋播品種，生育期推遲，存在能否平安成熟的問題。高海拔地區(qū)的品種，引到平原地區(qū)往往早熟，有能否高產(chǎn)的問題。平原地區(qū)的品種引到高海拔地區(qū)，延遲成熟，存在能否平安成熟的問題。越富〔中稻類型〕品種短日處理〔北京〕棉花矮株為短日處理，已現(xiàn)蕾吐絮〔河南〕云南農(nóng)家品種紫稈糯玉米引入北京后的變化左為在當?shù)兀咭幻锥?，紫色；右為在北京，三米多高，莖稈無紫色五、引種的根本步驟引種方案的制定和引種材料的收集引種材料的檢疫引種材料的試驗鑒定和評價觀察試驗品種比較試驗和區(qū)域試驗栽培試驗六、引種實踐水稻引種實踐小麥引種實踐棉花引種實踐大豆引種實踐七、植物馴化的原理和方法風土馴化學說及馴化方法代表人物為米丘林其他植物引種馴化理論和馴化方法第二節(jié)選擇育種一、選擇育種的根本原理〔一〕作物品種自然變異現(xiàn)象及其原因自然異交引起的基因重組自然變異〔基因突變、芽變〕新育成品種群體中的變異〔剩余遺傳變異〕〔二〕純系學說〔Thetheoryofpure-lineselection〕Wilhelm,L.Johannsen1901Inself-pollinatedcropsJohannsen’sexperimentsMaterial:Highlyself-pollinatedcropBeans(Phaseolus

vulgarisL.)commercialvariety‘Princess’16000seeds150seeds25heaviest100average25lightestJohannsen’sexperimentsSeedsize(cg)ofsublineswithinapure-lineSeedsize(cg)ofprogeniesofsublinesLine2Line3line13Line152055.849.247.545.03055.048.245.045.04056.549.545.144.65054.945.945.836.9Effectofselectionforseed-sizegroups(sublineswithfourpurelines)12671318192045.9413047.540.735.84057.252.849.54540.834.85054.949.245.16063.556.548.245.87064.955.550.2averageweight64.255.851.249.245.440.835.1purelineweightofprogeniesweightofparentsTheweightofsevenpurelinesandtheirparents(cg)HarvestyearMeanweightofparentseed(cg)Difference(H-L)Meanweightofprogenyseeds(cg)Difference(H-L)LightlineHeavylineLightlineHeavyline190260701063.1564.85+1.70190355802575.1970.88-4.31190450873754.5956.68+2.09190543733063.5563.64+0.09190646843874.3873.00-1.38190756812569.0767.66-1.41Performanceofsub-linesofline1duringsixyearsofcontinuousdirectionalselectionforhighandlowseedweightConclusionTheoriginalseedwasamixtureofseveralpurelines.Onceapurelinehasbeenisolatedfromsuchpopulation,furtherselectionwithinthelinewillnotleadtoanyimprovement.Thedifferencesamongthemembersofthesamepurelineareentirelyenvironmentalandthusnottransmittedtotheprogeny.二、性狀鑒定與選擇〔一〕性狀鑒定的作用和方法直接鑒定和間接鑒定田間鑒定和實驗室鑒定自然鑒定和誘發(fā)鑒定當?shù)罔b定和異地鑒定二、性狀鑒定與選擇〔二〕選擇的根本方法單株選擇混合選擇一次單株選擇屢次單株選擇一次混合選擇屢次混合選擇三、選擇育種的程序原始品種群體株行比較試驗品系比較試驗區(qū)域試驗生產(chǎn)試驗種子田大田大面積推廣選擇優(yōu)良單株中選各單株的種子分別脫粒各株種子分別種植成行〔系〕以原品種為對照行，選擇優(yōu)良株行〔系〕中選的各株行〔系〕的種子分別脫粒各系種子分別種于小區(qū)，設(shè)對照小區(qū)，進行有重復(fù)的試驗，選擇優(yōu)系中選品系的種子各系同時進行區(qū)試，試種和繁殖經(jīng)審定合格的品系成為品種〔一〕純系育種程序三、選擇育種的程序原始品種群體經(jīng)混選群體原始品種群體繁殖種子大田大面積推廣選擇優(yōu)良而一致的個體，混合脫粒經(jīng)混選混合脫粒的種經(jīng)混選的改進群體與原品種比較試驗經(jīng)比較確比原品種優(yōu)越的混選群體的種子所繁殖的優(yōu)質(zhì)種子〔二〕混合選擇育種程序三、選擇育種的程序原始品種群體集團1集團2繁殖種子大田大面積推廣按類型分別混合選擇，分別脫粒經(jīng)分別混合選擇的不同類型的種子各集團與原品種比較試驗經(jīng)比較表現(xiàn)優(yōu)良的集團種子所繁殖的優(yōu)質(zhì)種子〔三〕集團混合選擇育種程序集團3原品種三、選擇育種的程序原始品種群體分系鑒定改進群體繁殖推廣按個體選擇，分別脫粒中選個體的種子改進群體與原品種比較試驗經(jīng)鑒定合格的各系分別收獲混合脫粒表現(xiàn)較優(yōu)越的群體收獲脫?！菜摹掣倪M混合選擇育種程序原品種系行種植鑒定思考題什么叫引種？試述引種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及育種工作中的作用？解釋以下名詞：生態(tài)因素，生態(tài)環(huán)境，生態(tài)地區(qū)，生態(tài)類型，氣候相似理論。不同地區(qū)間相互引種，應(yīng)注意哪些問題？引種時應(yīng)該遵循哪些原那么，才可能使引種成功？是否可以把北方冬性強的冬小麥引至南方，或把南方的冬小麥引