農(nóng)作物的引種與選擇育種的探討

周增蓮

輝縣市百泉鎮(zhèn)人民政府，河南輝縣 453600

農(nóng)作物的引種與選擇育種的探討

周增蓮

輝縣市百泉鎮(zhèn)人民政府，河南輝縣 453600

為深入農(nóng)業(yè)科學(xué)作物引種育種的研究，適應(yīng)生產(chǎn)上多類(lèi)型優(yōu)良品種的要求，提高科研效率，筆者對(duì)農(nóng)作物育種的基本原理、基本技術(shù)和方法與作物新品種選育過(guò)程相關(guān)的各工作環(huán)節(jié)作了詳細(xì)的探討，以期對(duì)我國(guó)的農(nóng)作物的引種和育種工作有一定的參考價(jià)值。

農(nóng)作物；引種；育種；探討

1 引種（crop introduction）的原理及意義

引種從狹義上講是從當(dāng)前的生產(chǎn)需要出發(fā)，從外地區(qū)或外國(guó)引進(jìn)作物新品種(系)，通過(guò)適應(yīng)性試驗(yàn)，直接在本地區(qū)或本國(guó)推廣種植。廣義上的引種是從外地或外國(guó)引進(jìn)新植物、新作物、新品種以及各種遺傳資源材料。引種包括：引進(jìn)原始材料，將野生作物變?yōu)樵耘嘧魑铮Z化），引進(jìn)當(dāng)?shù)貨](méi)有的作物（擴(kuò)大新區(qū)）。

1.1 引種的原理

引種的基本原理包括引種的氣候相似性原理、引種的生態(tài)條件和生態(tài)型相似性原理。

1.1.1 氣候相似論

氣候因素是生態(tài)環(huán)境的決定因素。氣候相似論就是原產(chǎn)地和引入地的生態(tài)環(huán)境（尤其是氣候因素）的相似程度。引種的前提是兩個(gè)地區(qū)間的生態(tài)環(huán)境，應(yīng)相似到足以保證相互引種成功的程度。

1.1.2 生態(tài)條件和生態(tài)型相似性原理

生態(tài)條件即與作物品種形成及生長(zhǎng)發(fā)育有密切關(guān)系的環(huán)境條件。生態(tài)型是指在同一個(gè)物種變種范圍內(nèi)，在生物學(xué)特性、形態(tài)特征等方面均與當(dāng)?shù)氐闹饕鷳B(tài)條件相適應(yīng)，遺傳結(jié)構(gòu)也基本相似的作物類(lèi)型。作物一般分為3種生態(tài)型：

1）氣候生態(tài)型

氣候生態(tài)型是指在一定的氣候因素下所形成的生態(tài)型，如水稻的兩個(gè)亞種。

2）土壤生態(tài)型

土壤生態(tài)型是在一定的土壤理化特性、含水量、含鹽量、PH值以及土壤微生物的影響下形成的生態(tài)型。

3）共棲生態(tài)型

共棲生態(tài)型是與生物因素相互影響、共處一個(gè)環(huán)境中而形成的生態(tài)型，具體如圖1分析。

由圖可知，不同生態(tài)環(huán)境和栽培條件，水稻的產(chǎn)量差異很大。灌溉稻的產(chǎn)量最高；其次是雨育稻，旱稻的產(chǎn)量最低。因而改善水稻生態(tài)條件，擴(kuò)大灌溉稻面積是提高水稻產(chǎn)量的主要途徑之一。

1.2 引種的意義

引種可以解決生產(chǎn)者、消費(fèi)者對(duì)品種的需求，增加我國(guó)的種質(zhì)資源種類(lèi)，為新品種培育奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。作物育種的有效途徑，擴(kuò)大栽培區(qū)域，建立穩(wěn)定的生產(chǎn)基地；可以對(duì)野生種變?cè)耘喾N，保護(hù)瀕危作物等等。

2 引種成功的標(biāo)準(zhǔn)及影響成功的因素

2.1 引種成功的標(biāo)準(zhǔn)

1）與原產(chǎn)地比較，不需特殊保護(hù)而能露地越冬、度夏，正常生長(zhǎng)、開(kāi)花、結(jié)實(shí)；

2）保持原有的產(chǎn)量和品質(zhì)等經(jīng)濟(jì)性狀；

3）能用適當(dāng)?shù)姆敝撤绞竭M(jìn)行正常的繁殖；

4）無(wú)性繁殖作物只要在新地區(qū)能保持其經(jīng)濟(jì)利用器官的產(chǎn)量和品質(zhì)，能否正常開(kāi)花結(jié)籽可不作為引種成功的主要標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 影響引種成功的因素

影響引種成功的因素總體來(lái)講有：溫度、光照、緯度、海拔、栽培水平、耕作制度、土壤狀況等。

2.2.1 溫度

1）春化階段：指作物對(duì)溫度高低的反應(yīng)，表現(xiàn)為在某一個(gè)發(fā)育時(shí)期需要一定的低溫度條件。如果該時(shí)期溫度條件不能滿足，就不能完成這一階段的發(fā)育，如小麥。

2）不同植物完成春化所需溫度與持續(xù)時(shí)間不同（冬性、半冬性、春性及喜溫植物）。

3）作物的不同品種完成春化所需溫度與持續(xù)時(shí)間也不同（小麥可分為強(qiáng)冬性、冬性、弱冬性和春性；甘藍(lán)型油菜可分為冬性、半冬性和春性）。

2.2.2 光照

1）感光階段：指作物對(duì)日照長(zhǎng)短的反應(yīng)。作物進(jìn)入光照階段，需要一定的光照條件，如果光照條件不能滿足就不能開(kāi)花結(jié)實(shí)。

2）按日照長(zhǎng)短要求不同，可將作物分為長(zhǎng)日照作物（＞12h，小麥、洋蔥、萵苣、唐菖蒲、蠶豆、油菜等）、短日照作物（＜l2h，玉米、水稻、大豆、秋菊花、扁豆、牽?；ǖ龋┖椭行宰魑铮ㄈ缃z瓜、番茄、甜椒、花生等）。

3）作物的不同品種類(lèi)型對(duì)光照的反應(yīng)也不相同（水稻的晚稻品種對(duì)光照長(zhǎng)度很敏感，而早稻品種則表現(xiàn)為鈍感或無(wú)感），具體如表1。

表1 作物不同類(lèi)型引種后的生長(zhǎng)變化規(guī)律

3 重要作物的引種實(shí)踐

3.1 水稻引種

1）南種北引：遇低溫長(zhǎng)日條件，幼穗分化推遲，抽穗晚，生育期延長(zhǎng)；

2）北種南引：遇短日高溫條件，幼穗分化提早，抽穗提前，生育期縮短，使?fàn)I養(yǎng)積累減少而減產(chǎn)，一般不能進(jìn)行引種生產(chǎn)；

3）緯度相同：由高海拔引入低海拔地區(qū)，表現(xiàn)為植株比原產(chǎn)地高大；由低海拔引到高海拔地區(qū)，則表現(xiàn)為植株矮小，生育期延長(zhǎng)。

3.2 小麥引種

1）黃土高原或華北平原的冬小麥品種向南引種：不易通過(guò)春化階段和感光階段，會(huì)延遲拔節(jié)、出穗、成熟；

2）南方的弱冬性小麥品種向北引種：不能安全越冬；

3）感溫性強(qiáng)的春性小麥到南方冬種，因溫度高，生育期提早；到北方春種則溫度低，生育期延遲；

4）感溫性弱、光照反應(yīng)敏感的春性小麥到南方冬種，日照短，生育期延遲；到北方春種，日照長(zhǎng)，生育期提早；

5）感溫性弱、光照反應(yīng)遲鈍的春性小麥到南方和北方的生育期基本一樣。

3.3 棉花引種

1）北種南引，生育期縮短；南種北引，生育期延長(zhǎng)；

2）較易引種成功，天然雜交率高，變異性大，適應(yīng)性強(qiáng)；

3）從緯度相差不大，生態(tài)特點(diǎn)比較相近的地區(qū)引進(jìn)。

3.4 大豆引種

大豆是典型的短日照作物。

1）南種北引：因光照延長(zhǎng)而延遲開(kāi)花成熟，甚至未成熟即遇秋霜。將早熟型品種引入北方種植，有適應(yīng)的可能；

2）北種南引：因光照縮短，花芽分化快，成熟提早；但營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)較差，產(chǎn)量低，引種價(jià)值不大；

3）從平原向山區(qū)引早熟品種，有成功的可能。

4 選擇育種

選擇育種（breeding by selection） ：又稱(chēng)系統(tǒng)育種（pedigree breeding method），是指對(duì)現(xiàn)有品種群體中出現(xiàn)的自然變異（無(wú)需人為創(chuàng)造變異）進(jìn)行性狀鑒定、選擇并通過(guò)品系比較試驗(yàn)、區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)培育農(nóng)作物新品種的育種途徑。選擇的基本方法有：

1）混合選擇：從品種群體中選擇目標(biāo)性狀基本相似的個(gè)體，混合后加以繁殖，與原品種進(jìn)行比較，從而培育新的品種；

（1）集團(tuán)混合選擇育種（如圖1）

（2）改良混合選擇育種（如圖2）

圖1

圖2

2）單株選擇

單株選擇是從品種群體中選擇優(yōu)良的個(gè)體，分別脫粒保存，翌年分別各種一小區(qū)（行），根據(jù)各小區(qū)植株的表現(xiàn)來(lái)鑒定上年當(dāng)選個(gè)體的優(yōu)劣，并據(jù)此淘汰不良個(gè)體的后代。從原始群體中選取(一些)優(yōu)良單株分別編號(hào)、分別留種，次年按單株分小區(qū)播種，根據(jù)各株行(系)的表現(xiàn)進(jìn)行鑒定的選擇方法。一個(gè)單株就是一個(gè)基因型，中選單株形成了一個(gè)譜系，故又叫做系譜選擇法或基因型選擇法。單株選擇法分為一次單株選擇和多次單株選擇法。因?yàn)槠邢?，在此不作詳?xì)闡述。

5 結(jié)論

“國(guó)以農(nóng)為本，農(nóng)以種為先”，加強(qiáng)種子引種育種的科研，構(gòu)建新型種業(yè)體系，率先實(shí)現(xiàn)種業(yè)現(xiàn)代化，為豐富農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)、促使農(nóng)民增收做出重大貢獻(xiàn)，不僅推進(jìn)了城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程，更確保了國(guó)家糧食安全。

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A

1674-6708（2010）24-0121-02