论传统育种技术的生命力及其所在.doc

植物育种概论课程论文论我国传统育种技术的生命力班级：植物学姓名：廖孔凤学号：120130008632013年12月论我国传统育种技术的生命力廖孔凤 云南大学 云南昆明 650500摘要：随着现代生物技术的快速发展，作物育种技术也取得了大大的突破，各种新兴的育种技术在动植物育种上应用研究也日益深入，本文通过对科技期刊上发表相关的育种研究的文献进行了解，定义了什么是传统的育种技术，阐述了育种技术的发展状况和传统育种技术的特点，分析了传统育种技术在各类作物研究中的广泛应用的概括；探讨了传统的育种技术仍然具有生命力的发展趋势，论述了与现代生物技术相比较传统育种技术仍有生命力以及它的生命力所在，展望了我们传统育种技术发展的新未来。关键词：作物育种，传统育种，育种技术，发展状况目录1作物育种技术的历史发展32解析传统育种技术的活力存在42.1传统育种技术的定义及优点42.2传统育种技术的发展以及在多种作物育种工作中取得的成果42.3现在作物育种研究的发展离不开传统育种技术的贡献62.4育种技术发展现状看传统育种技术仍然具有强大的活力63展望7参考文献7动植物育种的科学理论在20世纪初期建立起来1，所谓育种，就是应用各种遗传学方法，改造生物的遗传结构，以培育出高产优质抗病的品种2。随着人类文明的不断进步，遗传学和其他自然科学的不断发展，作物育种也经历了一个漫长的发展过程，从最初的引种，系统选育到后来的杂交育种方法、杂交优势育种、诱变育种、分子标记辅助育种、转基因育种等3。从20世纪60年代起，我过进入了现代多样化育种阶段，方法的创新呈现和发展迅速，现在进本形成了杂交育种为主，还发展了辐射诱变育种，化学诱变育种，单倍体育种，多倍体育种，体细胞杂交育种，细胞核移植，抗性育种，染色体工程以及基因工程等， 多种育种技术并存的局面4。近年来，各种育种技术和方法被广泛应用与各类动植物的遗传改良，并取得了一定成效，培育出了各种新品种，大大的扩大了生物遗传改良的方法和范围。本文就作物育种技术及其发展动态进行了系统的综述，分析了传统育种技术在各类作物上的应用概括，探讨了作物育种的发展趋势，概括说明作物育种研究的发展离不开传统育种技术的贡献，而现代生物技术虽然是利用的新热点，但也存在许多问题，他的发展也离不开传统技术的支持；并且在当代传统育种方法仍然是许多作物，取得育种成就的有效方法，生生不息；最后展望我们育种技术发展的新未来那也是有传统技术的一席之地。重点对传统育种技术仍然具有生命力，仍然受到广泛关注和应用进行了论述。1作物育种技术的历史发展作物育种，就是改良作物的遗传特性，以培育高产优质品种的技术。又称作物品种改良。它以遗传学为理论基础，并综合应用植物生态、植物生理、生物化学、植物病理和生物统计等多种学科知识。很久以前，人类就注意到选择较好植株上的较好种子来播种，实际上，育种就从那时候开始了。我国是一个历史悠久的农业国家，根据尚书记在，在周代我国农业在生产实践已采用选择优良单株的方法，其后创造了选择优良单穗、混合收货等选留种的方法，张骞出使西域带回国内的外国西瓜，蚕豆等栽培作物。但是在以后相当漫长的历史时期内，古代作物育种工作基本上是处在黑暗中摸索阶段，到了17世纪后半叶才开始了育种相关的科学工作5。而近代育种技术和理论的发展始于西欧，自1719年，T.费尔柴尔德进行石竹人工杂交实验并获得世界上首例杂种，到达尔文提出进化论，孟德尔发现遗传规律，到1927年美国，Hayes和Garber所著的世界上第一部较系统地论述有关育种知识的专著作物育种之后，育种工作真正进入科学5。随着科学技术的迅速发展，60年代以后，由水稻，小麦的矮化和抗病虫育种引起的“绿色革命”，不仅推动了世界农业生产的发展，也有力地促进了作物育种科学的发展，促使育种目标要求的提高，不仅是要求高产，稳产而且要求进一步提高抗病虫，抗环境的特性，还要求耐机械操作，抗逆性育种，加强重视种子资源，大力拓展新技术用于植物育种4。中国应用现代育种技术改良作物品种始于20世纪初。先是在稻、麦、棉三大作物中进行引种、纯系育种和杂交育种，育成了许多推广示范品种。19491979年间作物育种事业发展迅速，育成并用于生产的粮、棉、油、糖、麻、烟等25种大田作物品种达2729个,其中推广面积在100万亩以上的有 265个，现在主要农作物已基本实现良种化。作物育种的目标以增加产量为重点，在此基础上注意优质，抗病、抗逆，稳产等。至于育种的途径与方法，则任何时候都有常规与非常规之别。常规为主、多种方法互相配合，综合运用，将使育种水平得到进一步提高。利用专性无融合生殖系等固定杂种优势，随着细胞生物学和分子遗传学的迅速发展，细胞融合、分子探针、单基因克隆等新技术都可能使作物育种技术在不久的将来产生新的革命性变化。2解析传统育种技术的活力存在2.1传统育种技术的定义及优点根据文献2-8把最常规，最基础，应用较早的育种方法，同时也是不涉及细胞和分子水平上技术运用的育种途径称为传统育种技术体系或者常规育种方法体系。传统育种技术体系包括：引种和选择育种、杂交育种、诱变育种、倍性育种。细胞工程，染色体工程，基因工程以及分子标记等现代生物技术运用的育种方法统称为现代育种技术体系。选择育种是指直接利用自然变异，既不需要人工创造新变异而从中进行选择并通过比较试验的育种途径。选择育种包括系统选择育种，混合选择育种，他是所有作物育种技术中最基本，简易，快速而有效的途径，最早采用，而现在和将来仍然不失其价值的育种方法5。杂交育种是将两个或多个亲本品种的理想基因，结合于一个杂种个体中，以培育出具有亲本优良性状的新品种。杂交只是基本的第一步，还包括，选择，鉴定等后续步骤。他的优点是将不同优良性状集中于一个个体，而且具有预见性6。诱变育种是利用理化因素人工诱发基因突变，产生新性状，创造新品种的育种方法。优点是提高变异率，大幅度改善某系性状，加快了育种进程4。倍性育种包含单倍体和多倍体育种都是染色体数目变异，培育获得新植株的育种方法。单倍体育种的优点是大大的缩短了育种的年限，加快育种进程，而多倍体育种存在操作简单，可以快速培育出自然界没有的新品种，而且植物器官大，产量高，营养丰富的优点7。2.2传统育种技术的发展以及在多种作物育种工作中取得的成果传统育种包括引种、选种、有性杂交育种、诱变育种等常规手段。直接从国外引种及利用自然选种是最为简单易行、速效的育种途径8。李加楷9研究牧草引种，近十年来从国外引进牧草饲料作物品种资源3115份，筛选出一批优良品种在生产上推广利用，在我国牧草育种工作中发挥了积极作用。刘长臣10等研究马铃薯引种也指出，自1934年以来，我过引进国外马铃薯普通栽培品种1315份，这些都已经被直接或间接用于生产或育种，丰富了我国马铃薯种子资源，强调今后还会强化引种工作。魏兴华等11在对水稻引种研究时发现，建国以来，我国通过各种途径引进各类国外水稻种质，其中9963份已被国家种质库正式遍目，一大批国外引种种质成为不同时期我国高产，优质和多抗水稻育种的骨干亲本，带来了巨大伤亡经济和社会效益，保证我过粮食安全。选择育种是所有作物育种技术的基础，历史悠久，现在和将来也仍然不失其价值的育种方法，在20世纪上半叶以前一直发挥着主导作用5。比较著名的实例有：在水稻上，冲南特品种中先是选出了“南特16号”等，进而又选出了“矮脚南特”，从“矮脚南特”中又选出了近20个品种，据王恒立12，周宝良13等报道在小麦和棉花上一样选出了几十个优良品种，但是后来，随着其他育种技术的发展选择育种主要以选择技术的形式融入其中5。杂交育种是最有效的方法，在我国大多数的小麦和水稻品种都是通过杂交育种方法育成的，早期20世纪6070年代，著名的水稻“珍珠矮11号如”，小麦“碧玛1号”，“泰山1号”等5。在现代仍然是运用广泛。例如：成冬梅14等报道济麦4号和张耀斌15等报道的冀麦585，李生荣16等研究报道的绵麦1403和绵麦185，都是父母本通过有性杂交，采用系谱法进行选择培育的小麦新品种；张珂17等研究报道的洛麦22号，张文英18等报道小麦新品种0816，冯艳莉19等研究的铜麦6号，陆莉20等研究的沧麦6005同样是利用杂交育种理论，采用混合系谱发选育而成的小麦新品种。水稻上据凌凤楼21等报道水稻新品种“吉农大45号”和马景勇22,23等报道的水稻“吉农大828，和858”都是通过有性杂交、系谱法选育而成，最著名的杂交水稻系列和现在的超级稻读是我们农业生产的最重要品种，把水稻耕作推向了一个新的高峰，解决了中国人吃饭问题，确保了粮食安全，不可谓是不重要。诱变育种是为了创造全新的变异，解决育种中的问日，是重要的辅助措施。诱变育种在1927年和1928年Muller和Stadler先后发表射线可诱发生物发生突变后，1942年就开始利用来改良大麦的抗白粉病，初期主要利用X射线，现在应用射线，取得了很大成就，很多推广品种均是诱变育种而成，小麦，水稻最多，诱变育种是选育新品种的有效技术。2.3现在作物育种研究的发展离不开传统育种技术的贡献中国工程院院士范云六，说过：以转基因技术为核心的生物技术，在品种选育及产业化应用方面都得到了迅速发展，已成为近代育种史上发展最快，效力最高的作物改良技术，但生物技术的基础是常规育种，彼此孤立是错误的24。刘劲哲25在对玉米研究是也认为：玉米育种工作实施过程中要全面做好杂交育种工作，把杂种优势充分体现出来，世界各国对优质蛋白玉米自交工作也仍在进行大量研究。郭桂珍等26在研究水稻是报道，今后的水稻育种策略上要加强现代生物技术与常规育种技术的有机结合，在育种方式上尽量采用复交，扩大双亲的遗传多样性。郑勇奇27在对常规林木育种发展研究时指出：常规林木育种面临许多挑战，迫切需要有新突破，发展和创新常规育种理论和方法以及在常规育种项目中有效利用现代育种技术，成为未来常规林木育种研究领域的主要趋势。王卜琼等8在研究花卉育种是也指出，现阶段花卉育种虽然取得了一定成，但育种工作分散，低水平重复，现在生物技术的应用少，利用传统的育种方法，并结合相应的生物技术有望在花卉育种中取得新的突破。杨勤民等28也指出，随着国际农产品贸易的不断发展，近年来，我国从国外引进植物种苗的批次和数量都会不断增加，2.4育种技术发展现状看传统育种技术仍然具有强大的活力一直以来杂交育种存在缺点，育种年限长，需要连续的自交才能选育出需要的优良性状，而且只能利用已有基因的重组，按需要选择，并不能创造新的基因；诱变育种缺点是，有利变异个体少，处理的实验材料多，具有盲目性；同样倍性育种也存在十分明显的缺点，结实率低，发育迟缓育，并且单倍体育种种技术相当复杂，需要结合杂交育种，其中花药离体培养过程需要组织培养手段，一般多限制于植物育种4。但是纵观整个作物育种发展和前景来说，传统的育种方法虽然存在突出问题和缺点：一般需要810年或者更长时间；遗传基础狭窄，很多重要野生资源或者基因难以被有效地利用；，选择准确性差、局限大；以及最重要的技术本身的局限性5。但还是肯定他是一定有效果的育种方法，不仅创造新的种质资源，丰富育种材料，并且可以创造新的品种，性状，改善人民的生活，促进作物育种学的发展。乔海龙29等研究报道选择育种,杂交育种和杂种优势利用仍然是大麦育种的一个重要常规方法。冯浩30等研究报道月季现在主要应用的育种技术有：引种筛选育种，自然和人工杂交育种，芽变育种，诱变育种，倍性育种，分子育种。董春水31等研究报道说，展望未来1020年的玉米育种技术，现代生物技术是不可替代的，但是常规育种技术也是不可或缺的基础。不仅是我们作物，在其他领域也是一样的。如鱼类的育种技术研究进展发现，主要应用的传统育种技术有：选择育种，杂交育种和倍性育种32。如陈世通33等对食用菌研究报道，目前食用菌基因工程还需深入探索，传统的育种方法仍然是食用菌的主要方法。这些都说明了在当下，我们的传统育种技术仍然是运用广，效果好的育种技术，生命力任然十分强大。3展望现代生物技术只有充分的利用常规育种中选育的繁殖材料和长期积累的技术信息，才能比较容易取得成绩，同样，常规育种只有不断用新技术来武装自己才能克服世代长，性状鉴定难的缺点，学科才能发展，技术才能更趋于完善，传统育种与新生物技术是相互依存的。传统育种技术，只是更多的发展趋向于成为基础手段，融合新的技术找寻育种技术的新突破，才能继续保持强大的活力，为我们今后育种技术的进步和社会发展做出贡献。参考文献:1Gjedrem , T. Genetic improvement of cold water fish speciesJ. Aquaculture Research, 2000 (31):25-33.2林祥日.我国养殖鱼类育种技术概况J.淡水渔业,2005,35(4):61.3陈欢,张文英,樊龙江,等.作物育种方法研究紧张与展望J.科技通报,2010,27(1):61-65.4 潘家驹.作物育种学总论M. 北京:农业出版社.2001:1-92.5王彦霞,王海波.作物育种技术的发展、进步及存在的问题(综述)J.2001,5(2):62-72.6付亚敏.如何正确“运用”育种方法J.大观周刊,2012,(49):321.7李志刚.浅谈生物育种J.中学生物学,2008,24(1):6.8王卜琼,李枝林.我国花卉育种现状及对策J.安徽农业科学,2004,32(6):1296-1297,1300.9苏加楷.近十年来牧草品种资源国外引种概述J.作物品种资源,1990,(2):392-41110刘长臣,刘喜才,张丽娟,等.马铃薯国外引种的探讨和建议J.中国马铃薯,2010,(2):73-76.11魏兴华,汤圣祥,余汉勇,等.中国水稻国外引种概况及效益分析J.中国水稻科学,2010,(1):5-11.12王恒立.改进小麦育种方法的探讨J.中国农业科学,1987,(06):1-9.13周宝良,黄俊麒.试论我国棉花育种现状、问题与发展对策J.江苏农业科学，1998,(1):26-2914成冬梅,高燕,彭涛,等.优质高产强筋小麦新品种济麦4号的选育J.河南农业科学,2010,(2):40-41.15张耀斌,李亚军,刘玉平,等.高产广适抗逆国审小麦新品种冀麦585J.现代农村科技,2013,(17):18.16 李生荣,杜小英,李太军,等.高产抗病小麦新品种绵麦1403和绵麦185的选育J.2010,(8):127-129.17张珂,冀天会,孟丽梅,等.小麦新品种洛麦22号产量特征分析及栽培要点J.河南农业科学,2009,(4):11-12.18张文英,柳斌辉,张胜古,等.抗旱节水小麦新品种衡0816的选育研究J.河北农业科学,2013,17(3):66-69.19冯艳莉,尚康定,赵树良,等.小麦新品种铜麦6号的选育J.中国种业,2013,(8):95.20陆莉，于亮，王伟伟等.国审小麦新品种沧麦6005选育及高产栽培技术J.农业科技通讯,2013,(9):128-129. 21 凌凤楼,何小亮,邓殿新,等