作物育种学-第四章-引种与驯化综述课件

1、第四章 引种与驯化第四章 引种与驯化第一节 引种的意义和作用第二节 引种的基本原理第三节 引种的一般规律及方法第四节 驯化的原理与方法本章主要内容第一节 引种的意义和作用本章主要内容一、引种的意义（一）概念1、广义的引种：从外地区、外国引进新植物、新作物、新品种以及用于育种和有关理论研究的各种遗传资源。2、狭义的引种（作为育种途径的引种）：从外地区、外国引进作物新品种，通过适应性试验，直接在本地区或本国推广种植。第一节 引种的意义和作用一、引种的意义第一节 引种的意义和作用（二）引种成功(应用于经济栽培)的标准：1、与原产地比较，不需特殊保护而能露地越冬、度夏，正常生长、开花、结实；2、保持原

2、有的产量和品质等经济性状；3、能用适当的繁殖方式进行正常的繁殖。 应当说明的是以营养器官为目标产品的植物，只要在新区能保持其产量和品质，生产上可以从外地引进种子或幼苗进行栽培，能否正常开花结籽可以不作为引种成功的标准。 （二）引种成功(应用于经济栽培)的标准：（一）引进新作物、新品种，发展工农业生产 引种是解决生产者、消费者对品种需求的好方法。2001年统计，目前我国的主要栽培植物大约有600种，其中粮食、经济作物约100种，果树、蔬菜作物约250种，牧草、绿肥作物约70种，花卉、药用作物约180种。这些栽培植物大约有近300种原产我国，另一半，即约300种是陆续从国外引进的。我国曾先后从国外

3、引进的甘薯、玉米、芝麻、向日葵、花生、甜菜、棉花、红麻和烟草等许多作物。其中棉花的引种工作成效较大。我国曾多次引进产量高、品质好的陆地棉品种，取代了低产、质次的中棉和草棉。二、引种的作用（一）引进新作物、新品种，发展工农业生产二、引种的作用（二）充实种质资源 引种可增加我国的种质资源种类，为新品种培育奠定物质基础。 引种的作用不仅在于所引进的品种直接用于生产，更重要的是充实种质资源。从中进行系统育种或作为杂交亲本，在育种中发挥了重要作用。 国外引入低芥酸油菜品种育成了一批低芥酸的油菜新品种（目前推广品种占70%）。 70年代以来我国引入的蔬菜种质材料约2万份，相当一部分被用作育种的原始材料，育

4、出了一大批抗病、高产、优质的蔬菜新品种，并在生产上推广。二、引种的作用（二）充实种质资源二、引种的作用（三）利用异地种植，提高产量 我国麻类生产中，常有南麻北种的作法。即将南部地区的麻类种子引到北方山东、河北栽培，能显著地提高产量而纤维品质变化不大。 因为麻类的产品是纤维, 是营养体。生产上种植的大麻、黄麻、红麻都是喜高温、短日照的作物，南麻北种，遇长日低温环境，生育期延长，植株高大，麻皮厚，纤维产量高。但需要年年调种。二、引种的作用（三）利用异地种植，提高产量二、引种的作用一、 气候相似性原理二、生态环境和生态型相似性原理三、纬度、海拔及作物发育特性 与引种的关系第二节 引种的基本原理一、

5、气候相似性原理第二节 引种的基本原理一. 气候相似性原理（一）气候相似论要点： 在地区之间，在影响作物生产的主要气候因素上，应该相似到足以保证作物品种互相引用成功时，引种才有成功的可能。 例如：就我国从国外引种看： 从美国中西部引进的小麦品种在我国华北北部较为适应；而从意大利引入的小麦品种则较适于长江流域；而我国南北麦区之间相互引种一般不能成功。一. 气候相似性原理地区 纬度 ( 0N) 无霜期 （天） 年雨量 （mm） 年平均温度 () 7月平均温度 土壤 长江、黄河流域棉区 2740 180260 5001200 1115 36 以下 冲积土为主 美国主要植棉带 2537 200260 7

6、001250 15 2629 冲积土为主 我国从美国引入的陆地棉品种在长江、黄河流域棉区都能很好适应，也是因两地的气候、土壤条件基本相似。 地区 纬度 ( 0N) 无霜期 （天） 年雨量 （mm（二）重要生态因子、品种特性与引种的关系 根据气候相似论，一般纬度相近的东西向地区间引种成功的可能性大。因为温度、日照随着纬度的高低而变化，温度又受海拔的影响。 引种时要综合分析不同地区的温度、日照、降水和湿度、土壤的变化情况，以及不同植物品种的发育特性。（二）重要生态因子、品种特性与引种的关系 1、温度 各种作物对温度的要求不同,分为：（1）高温型作物：晚春播(4/10后)、夏播作物。高温是植物南引的

7、关键因子。（2）低温型作物：早春播或秋播作物。冬季绝对低温是南种北引的关键因子。 一般说来：温度升高能促进生长发育，提早成熟(积温够了即可)；温度降低，会延长生育期。 温度一般在北半球，高纬度地区温度低于低纬度地区；高海拔地区温度低于平原地区。1、温度 2、光照 光照对植物的影响主要是昼夜交替的光周期、光照强度和光照时间。一般而言，光照充足，有利于植物的生长。 但在发育上：有的对光照长短和强弱反应比较敏感，如大豆。有的比较迟钝，如花生。根据植物对光周期的不同反应，可将植物分为：（1）长日照植物：在日照短的时期进行营养生长，到日照长的时期开花结实。如小麦、大麦、黑麦、豌豆、洋葱、甜菜、胡萝卜、莴

8、苣、苜蓿等。2、光照 （2）短日照植物：在日照长的时期进行营养生长，到日照短的时期进行花芽分化并开花结实。如水稻、玉米、谷子、高粱、甘薯、棉花、大豆、花生、烟草等。（3）中间性植物：对光照长短反应不敏感，在不同的光照条件下都能开花。如番茄、黄瓜、四季豆、苹果、桃等。（2）短日照植物：在日照长的时期进行营养生长，到日照短的时期光照的长度因纬度和季节而变化：北半球：夏至(6/21)光照最长，冬至(12/22)最短。从春分到秋分(夏天), 高纬度的北方日照时数低纬度的南方；从秋分到春分(冬天), 高纬度的北方日照时数低纬度地区。海拔：高海拔地区的太阳辐射量大，光较强；低海拔地区的太阳辐射量小，光强相

9、对较弱。光照的长度因纬度和季节而变化：海拔：高海拔地区的太阳辐射量大3、植物的发育特性 根据植物对温度、光照的要求不同，把一、二年生植物分成两大类：（1）低温长日性植物：小麦、大麦、油菜等(秋播、早春播夏天收获)。 低温长日性植物，起源于高纬度地区，生活周期在冬至夏至之间，苗期处于冬季严寒条件，先经过一个低温阶段，而后遇到春分夏至的长日照阶段。这样就形成了低温长日照的习性。3、植物的发育特性（2）高温短日性植物：水稻、玉米、棉花、大豆等(晚春播秋天收获)。 高温短日性植物大都起源于低纬度地区（如水稻起源于南方）。生活周期主要是在夏至冬至之间，开花期处于高温短日照的时候，就形成了高温短日照的习性

10、。 植物个体发育中总是表现为：需要低温和需要长日照；需要高温和需要短日照相联系的现象。（2）高温短日性植物：水稻、玉米、棉花、大豆等(晚春播秋天 因此，纬度相近的东西地区之间比经度相近的南北之间的引种有较大的成功可性。 同纬度的高海拔地区与平原地区之间相互引种，不易成功。 而纬度偏低的高海拔地区（南方高原）与纬度偏高的平原地区（北方平原）的相互引种，成功的可能性较大。 因此，纬度相近的东西地区之间比经度二、作物生态环境和生态型相似性原理（一）基本概念1 作物环境：作物生存空间的一切条件。2 生态因素：在作物环境中，对作物生长发育有明显影响的、并能直接被作物同化的因素。3 生态环境：各种生态因素

11、都处于相互影响、相互制约的复合体中，它们对作物的作用是通过复合体，而不是单独起作用，这种复合体称为生态环境。二、作物生态环境和生态型相似性原理4 生态适应：对于一定的生态环境表现生育正常的反应。 植物品种对生态环境的生态适应主要表现在：生育期、丰产性、稳产性。 5 生态适应范围：对于一定的生态环境表现生育正常的反应范围。 种内遗传类型较多的植物(如水稻)，适应生态环境变异的幅度较宽,分布的范围就广。 对主要生态因素(光温)要求不严格，且抗逆性强的品种，适应性广，分布范围广，如玉米、棉花。4 生态适应：对于一定的生态环境表现生育正常的反应。6 生态区：对于一种作物具有大致相同的生态环境的地区。

12、在一定地区内具有大致相同的生态环境，包括自然环境和耕作条件。 如籼稻区、粳稻区；如山东小麦属北方冬麦区，分为：华北北部晚熟冬麦区(胶东)，黄淮平原中熟冬麦区(山东西部)。6 生态区：对于一种作物具有大致相同的生态环境的地区。7 生态型：一种作物在一定的生态地区范围内，通过自然选择和人工选择，形成了与该地区生态环境及生产要求相适应的类型。生态型一般可分为：气候生态型、土壤生态型。（1）气候生态型:是在光照、温度、雨量为主导因素所形成的生态型。籼稻和粳稻、早稻和晚稻是水稻的不同气候生态型。（2）土壤生态型:是以土壤为主导因素所形成的生态型为土壤生态型。如水稻、陆稻。 生态区和生态类型的划分，可以为

13、制定育种目标及引种提供依据。7 生态型：一种作物在一定的生态地区范围内，通过自然选择和人第三节 引种的一般规律及方法一 、 引种的一般规律（一）失败经验（二）考虑作物的发育特性（三）注意作物对环境反应的敏感性第三节 引种的一般规律及方法一 、 引种的一般规律（一）引种失败的经验50年代初期1、广东从河南引进冬小麦品种“定县72”，结果不能抽穗，颗粒无收。因广东冬季温度太高，不能通过春化阶段(广东为春性、河南半冬性)。2、河北唐山从河南引进蚰子麦，结果冬天全部冻死。唐山属华北北部晚熟冬麦区（冬性）,河南属黄淮平原中熟冬麦区（半冬性），属二个生态区。（一）引种失败的经验3、粳稻品质好，湖南、湖北从

14、东北引进青森5号早粳品种，结果在秧田里便开始幼穗分化，甚至抽穗，产量大减，称青森5号事件。 所以，引种必须按客观规律办事。（二） 引种要考虑作物的发育特性1、低温长日性作物小麦、大麦、油菜（1）北种南引：往往冬季温度高、春季日照短。 由于不能满足：感温阶段对低温的要求；感光阶段对光长的要求。因此，冬性品种则不能通过春化阶段，半冬性品种即使通过了也会延迟 拔节，甚至不能抽穗。表现为生育期延长，但营养器官加大。因此，不能长距离引种。 3、粳稻品质好，湖南、湖北从东北引进青森5号早粳品种，结果在1、低温长日性作物小麦、大麦、油菜（2）南种北引：由于温度、日照条件都能很快满足，表现生育期缩短，提早成熟

15、。但往往因北方冬季寒冷不能安全越冬。将河南半春性小麦引到山东，易产生冻害。山农、农科院的种子多数是半冬性，在胶东不抗冻。春小麦的短日低温性不强，春化阶段短，要求的温度范围较宽，适应性强，引种范围较广，如墨西哥育成的春小麦品种，在世界上有二、三十个国家种植，产量都较高。1、低温长日性作物小麦、大麦、油菜1、低温长日性作物小麦、大麦、油菜（3）冬播区的春性品种(南方的冬小麦为春性)引种到春播区(内蒙、黑龙江)，有的可以适应。因春播区的日照长或光照强，表现早熟，粒重提高，甚至比原产地还好。如长江流域的蚕豆、小麦引到西藏春播表现良好；福建的晋麦33引到内蒙古表现良好。相反，春播区(北方)的春性品种引到

16、冬播区(南方)冬播，有的因春季的光照不足而表现迟熟；有的易遭冻害。1、低温长日性作物小麦、大麦、油菜1、低温长日性作物小麦、大麦、油菜（4）海拔高海拔地区的冬作物品种往往偏冬性,引到平原地区往往不能适应。而平原地区的冬作物品种引到高海拔地区春播，有可能适应。1、低温长日性作物小麦、大麦、油菜2、高温短日性植物的引种规律（水稻）水稻生育特点 ：短日作物：早稻感光性弱；中稻感光性弱-中等；晚稻感光性强。 喜温作物：温度高促进抽穗，低温延迟发育。早、中、晚稻在感温性上没有明显差别，但总的来说以晚稻最强，中稻次之，早稻最弱。2、高温短日性植物的引种规律（水稻）2、高温短日性植物的引种规律（水稻）（1）

17、北种南引：原产高纬度地区（华北、西北、东北）的高温短日性作物，属于早熟春作物；其感温性强、感光性弱(对长日不敏感)。北种南引，往往由于气温高，会缩短生育期,提早成熟。但株、穗、粒变小，产量降低，一个能否高产的问题。2、高温短日性植物的引种规律（水稻）2、高温短日性植物的引种规律（水稻） （2）南种北引： 原产低纬度地区的高温短日作物，有春播、夏播之分（如水稻有早稻、晚稻）。春播品种, 感温性较强而感光性较弱(长日照环境)；夏秋播品种, 感温性弱而感光性强。引种到北方： 不能满足对温度和短日照要求：往往会延长生育期, 延迟成熟, 营养器官增大；存在能否安全成熟的问题。注意：引早熟种；引早稻作中稻

18、或晚稻； 晚稻引种距离不宜太大，引早熟种。2、高温短日性植物的引种规律（水稻） 2、高温短日性植物的引种规律（水稻）（2）南种北引：高低引种：主要是温度的差别，还有光质的问题。高海拔低海拔：生育期长短，高海拔地区的品种感温性强，引种到平原地区往往早熟，有能否高产的问题。低海拔高海拔：生育期短长 而平原地区的品种引种到高海拔地区：由于温度较低而延迟成熟，有能否安全成熟的问题。2、高温短日性植物的引种规律（水稻）南方引种至北方 北方引种至南方 短日高温作物 晚熟，器官变大 早熟，器官变小长日低温作物 早熟，器官变小 晚熟，器官变大 南方引种至北方 北方引种至南方 短日高温作物 晚熟，器官变（三）

19、注意作物对环境反应的敏感性 根据作物对环境的敏感程度，将高温短日作物分为三类：1 、敏感型作物 大豆属严格的短日性植物引种范围较窄 纬度相似，东西之间引种容易成功。南北引种，纬度不易超过11.5度。如南北引种，可与春夏播结合起来。如河南的早熟品种引到山东可作晚熟种栽培，辽宁的春播种子可到山东夏播。（三） 注意作物对环境反应的敏感性 （三） 注意作物对环境反应的敏感性2、迟钝型作物甘薯、花生 种甘薯目的是收获块根，没有严格的成熟期，无论南北或东西引种，影响都较小。如胜利百号遍布我国东西南北。70年代以来，徐薯18号的推广范围已超过胜利百号。广东的花生品种白沙1016引到山东、辽宁表现也很好（20

20、00年统计第一位）。但两地温差过大，也不会成功，如花生引到西藏，由于积温不够，在大部分地区开花而不结果，或者不能成熟。（三） 注意作物对环境反应的敏感性2、迟钝型作物甘薯、花生（三） 注意作物对环境反应的敏感性3 、中间型作物水稻、玉米、谷子、棉花 对环境条件的敏感程度介于二者之间。 据研究，玉米引种，纬度每差1度；春播晚熟品种的生育期相差1.3d；春播早熟品种的生育期相差0.8d；夏播品种生育期相差0.5d左右。在海拔方面，每差100m：春播晚熟品种的生育期相差3.5d；春播早熟品种相差2.53d。（三） 注意作物对环境反应的敏感性3 、中间型作物水稻、玉二、引种的方法与技术（一）引种目标的

21、确定同其他育种过程一样，引种必须有明确而具体的引种目标。要引什么样的品种，必须从多方面考虑。为了直接利用，尤其应注意与当地的生产条件和耕作制度相适应。 （二）引种工作环节1、引种材料的搜集二、引种的方法与技术（一）引种目标的确定二、引种的方法与技术1、引种材料的搜集（1）根据引种理论和对本地生态条件的分析，掌握有关品种资源的信息。 （2）同一地区，同一生态类型中要收集尽可能多的品种（基因型不同），每个品种的种子数量可少些，以能供初步试验为度。二、引种的方法与技术1、引种材料的搜集（1）根据引种理论和对二、引种的方法与技术2、做好检疫工作引种是病虫害和杂草传播的重要途径。从外地区，特别是外国引进

22、的材料必须通过严格的检疫。国内外在这方面都有许多严重的教训。从国外引入的种子，必须检疫，证明无检疫性病虫害后，在隔离观察圃种植，并用细纱网隔离，以防昆虫传播病害。如发现当地没有的病虫害，应将材料销毁。通过这样途径繁殖而得的种子，才能用于试验。二、引种的方法与技术2、做好检疫工作二、引种的方法与技术3、 做好引种试验 为了减小引种工作的盲目性，引种必须经过试验，这是引种工作必须牢牢掌握的原则。（1）观察试验对引进的少量种子，先在小面积上试种观察，看看在当地条件下的适应性（观察能否成熟、是否抗病虫）。小区面积小，不设重复。 至于各材料是否比当地良种增产，还须再进一步进行品比试验及生产试验。 二、引种的方法与技术3、 做好引种试验二、引种的方法与技术3、 做好引种试验（2）品种比较试验和区域试验将观察试验中表现优良的引进品种进行品种比较试验，在品比试验中表现优异的品种参加区域试验。（3）栽培试验：外来品种不一定适应本地现有的栽培条件，根据品种的特性进行栽培试验，做到良种良法一起推广。二、引种的方法与技术3、 做好引种试验二、引种的方法与技术4、引种材料的选择、作好选择工作 品种被引进新的地区后，由于生态条件的变化，容易发生变异，所以