引种和选择育种

第四章引种和选择育种引种和驯化选择育种引种〔cropintroduction〕广义的引种是指从外地或外国引进新植物、新作物、新品种、品系以及供研究用的各种遗传资源材料。从生产的角度来讲，引种系指从外地引进作物新品种，通过适应性试验，直接在本地推广种植。驯化〔cropintroduction〕指通过搜集、引进种质资源，在人类的选择培育下，使野生植物成为栽培植物；使外地的作物品种成为本地的作物和品种的措施和过程。第一节引种和驯化一、引种的意义引进适宜栽培作物，丰富作物种类引进适宜作物品种，对提高作物的产量具有明显的效果引种是快速解决当地优良品种缺乏，啬新作物类型及开展农业生产的有效措施二、引种驯化的根本原理〔一〕气候相似论〔theoryofclimaticanalogy〕理论要点：某作物原产地区与引进地区之间，在影响作物生产的主要气候因素上，应相似到足以保证作物品种互相引种成功时，引种才有成功的可能性。二、引种驯化的根本原理〔二〕引种的生态条件和生态型相似性原理生态条件：与作物品种形成及生长发育有密切关系的环境条件〔包括自然环境条件和栽培条件〕。一般来说，生态条件相似的地区引种容易成功生态条件气候生态因子土壤生态因子生物生态因子小麦生态区划图棉花生态区划图二、引种驯化的根本原理〔二〕引种的生态条件和生态型相似性原理生态型：在同一物种变种范围内，在生物学特性、形态特征等方面均与当地的主要生态条件相适应，遗传结构也根本相似的作物类型。不同生态型之间相互引种有一定困难，相同生态型之间相互引种那么较易成功作物生态型气候生态型土壤生态型共栖生态型小麦的四种生态类型生态类型春化温度春化时间强冬性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天稻的生态型。不同水深的环境形成了稻的不同生态型〔据国际水稻所1975年资料〕百分数为世界范围之比例三、影响引种成功的因素温度与引种的关系光照与引种的关系纬度与引种的关系海拔与引种的关系栽培水平、耕作制度、土壤情况与引种的关系作物的发育特性与引种的关系四、作物的不同类型引种后的生长变化规律低温长日性作物的引种规律原产高纬度地区的品种，引到低纬度地区种植，生育延长，甚至不抽穗开花原产低纬度地区的品种，引至高纬度地区，植株可能缩小，不易获得较高的产量。冬播区的春性品种引到春播区播种，有的可以适应，往往表现早熟，粒重提高。春播区的品种引到冬播区冬播，有的表现迟熟，结实不良，有的易受冻害。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。平原地区的冬作物品种引到高海拔地区春播，有适应的可能性。四、作物的不同类型引种后的生长变化规律高温短日性作物的引种规律原产高纬度地区的品种，引到低纬度地区种植，生育缩短，提早成熟，但株、穗、粒变小。原产低纬度地区的品种，引至高纬度地区，春播品种表现迟熟，营养器官增大；夏秋播品种，生育期推迟，存在能否平安成熟的问题。高海拔地区的品种，引到平原地区往往早熟，有能否高产的问题。平原地区的品种引到高海拔地区，延迟成熟，存在能否平安成熟的问题。越富〔中稻类型〕品种短日处理〔北京〕棉花矮株为短日处理，已现蕾吐絮〔河南〕云南农家品种紫秆糯玉米引入北京后的变化左为在当地，高一米多，紫色；右为在北京，三米多高，茎秆无紫色五、引种的根本步骤引种方案的制定和引种材料的收集引种材料的检疫引种材料的试验鉴定和评价观察试验品种比较试验和区域试验栽培试验六、引种实践水稻引种实践小麦引种实践棉花引种实践大豆引种实践七、植物驯化的原理和方法风土驯化学说及驯化方法代表人物为米丘林其他植物引种驯化理论和驯化方法第二节选择育种一、选择育种的根本原理〔一〕作物品种自然变异现象及其原因自然异交引起的基因重组自然变异〔基因突变、芽变〕新育成品种群体中的变异〔剩余遗传变异〕〔二〕纯系学说〔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、性状鉴定与选择〔一〕性状鉴定的作用和方法直接鉴定和间接鉴定田间鉴定和实验室鉴定自然鉴定和诱发鉴定当地鉴定和异地鉴定二、性状鉴定与选择〔二〕选择的根本方法单株选择混合选择一次单株选择屡次单株选择一次混合选择屡次混合选择三、选择育种的程序原始品种群体株行比较试验品系比较试验区域试验生产试验种子田大田大面积推广选择优良单株中选各单株的种子分别脱粒各株种子分别种植成行〔系〕以原品种为对照行，选择优良株行〔系〕中选的各株行〔系〕的种子分别脱粒各系种子分别种于小区，设对照小区，进行有重复的试验，选择优系中选品系的种子各系同时进行区试，试种和繁殖经审定合格的品系成为品种〔一〕纯系育种程序三、选择育种的程序原始品种群体经混选群体原始品种群体繁殖种子大田大面积推广选择优良而一致的个体，混合脱粒经混选混合脱粒的种经混选的改进群体与原品种比较试验经比较确比原品种优越的混选群体的种子所繁殖的优质种子〔二〕混合选择育种程序三、选择育种的程序原始品种群体集团1集团2繁殖种子大田大面积推广按类型分别混合选择，分别脱粒经分别混合选择的不同类型的种子各集团与原品种比较试验经比较表现优良的集团种子所繁殖的优质种子〔三〕集团混合选择育种程序集团3原品种三、选择育种的程序原始品种群体分系鉴定改进群体繁殖推广按个体选择，分别脱粒中选个体的种子改进群体与原品种比较试验经鉴定合格的各系分别收获混合脱粒表现较优越的群体收获脱粒〔四〕改进混合选择育种程序原品种系行种植鉴定思考题什么叫引种？试述引种在农业生产及育种工作中的作用？解释以下名词：生态因素，生态环境，生态地区，生态类型，气候相似理论。不同地区间相互引种，应注意哪些问题？引种时应该遵循哪些原那么，才可能使引种成功？是否可以把北方冬性强的冬小麦引至南方，或把南方的冬小麦引