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育种学之五

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第五章 引种

榜首节 引种的概念与意义

一、概念

广义的引种:指从外区域(指不一样的农业区)和外国引进新植物、新作物新种类以及各种遗传资源资料。

狭义的引种:(作为君子兰育种路径之一的引种)是从当时的出产需求动身,从外区域或外国引进作物新种类(系),经过习惯性实验,直接在本区域或本国推行培养。

引种包含: 1 引进原始资料 2 将野生作物变为培养作物(驯化)

3 引进当地没有种作过的作物(扩展新区)

引种(使用于经济培养)成功的规范: 1 与原产地对比,不需特别维护而能露地越冬、度夏,正常成长、开花、健壮; 2 坚持原有的产值和质量等经济性状; 3 能用恰当的繁衍办法进行正常的繁衍。应当阐明的是无性繁衍作物中的某些种类和种类,如以营养器官为食用的蔬菜和其他作物中的一些种类,只要在新区域能坚持其经济使用器官的产值和质量,出产上能够选用从外地引进种子或麦苗以及其它恰当的繁衍办法进行培养,所以能否正常开花结籽能够不作为引种成功的首要规范。

二、引种的意义(或效果)

1、是处理出产者、消费者对种类需求的好办法。

2、可添加中国的种质资源种类,为新种类培养奠定物质根底。

3、是作物君子兰育种的有用路径。 4、扩展培养区域,树立安稳的出产基地。

5、野生变家种,维护濒危作物。

第二节 引种的理论与规则

一、引种的理论依据

1、引种的遗传学原理 遗传学通知咱们,体现型(phenotype)是基因型(genotype)与环境(environment)彼此效果的成果。 即 P = G + E

假设把E作为定数,那么G就变成决议引种效果P的要害要素。引种驯化的遗传学原理就在于作物对环境条件的习惯性的巨细及其遗传。

(1)基因型反响规范:一种基因型在各种环境条件下所显现的一切体现型,称为这种基因型的反响规范。

(2)决议要素 基因的安稳性:基因型在不一样环境下发作同一体现型

基因的可塑性:基因习惯不一样环境改动而改动体现型

(3)基因型与引种的联络

基因型可塑性小,反响规范窄,引种中体现为习惯规模小;

基因型可塑性大,体现对反常环境条件影响有缓冲效果,可在较大规模内引种。

2、作物的生态类型

一种作物生态类型的种类对本区域的条件具有最大的习惯性,生态类型类似的种类,也必定具有类似的习惯性。引种时,有必要依据作物的习惯性,引进合适的生态类型的种类。依据决议作物生态型的首要生态要素,作物生态型通常可分为以下三种:

榜首种是气候生态型:是指在必定的气候要素下所构成的生态型。如水稻的早稻和晚稻、粳稻和籼稻等不一样类型。

第二种是土壤生态型:是在必定的土壤理化特性、含水量、含盐量、pH值以及土壤微生物的影响下构成的。如大豆不一样结荚习性的种类类型。

第三种是共栖生态型:是和生物要素彼此影响、共处于一个环境中所构成的生态型,例如中国江淮流域气候温文、湿度大、小麦条锈病发作较重。经过长时刻的天然挑选和人工挑选,构成了一些耐小麦条锈的种类。

3、气候类似论(引种作业中易于被广泛承受的规则) 该引种规则由法国林学家迈依尔(H.M.Mayr)1906-1909年提出。是一种“习惯天然”的引种办法。

①概念:原产地和引进地生态环境,尤其是气候要素方面的类似程度。

②根本要害是:两个区域间的生态环境,应类似到足以确保彼此引种成功的程度。(它指出:作物引种成功的最大能够性是在于种类原产地和新培养区气候条件有类似的当地)

③理论依据:气候要素是生态环境的决议要素。

④谈论:所谓的气候类似性,是指归纳的生态条件,即在此条件下构成的作物群落。(中国东部森林从南到北,大致分为热带雨林、亚热带常绿落叶阔叶混交林、暧温带落叶阔叶林、温带针阔叶混交林、寒温带针叶林五大林带。同一林带内引种成功能够性大。)但以此理论为辅导,改造天然的力度有限;一起,该理论未思考作物的习惯性,尤其是在长时刻进化进程中构成的无穷的、潜在的习惯性。 应当注意:这个理论虽属根本规则,但也要具体剖析,不要彻底受其束缚。

4、纬度、海拔与引种的联络

(1)纬度附近的东西区域间引种比径度附近而纬度不一样的南北区域之间引种具有较大成功的能够性。

这因为同纬度区域气候类似,承受太阳辐射能量与日照长度、温度、雨量是类似的。但中国各地与欧洲同纬度对比,冬天气温偏低,且以北方不一样较大。

通常而言:在高纬度(北方),冬天气温低,夏日日照长,气温年较差大

在低纬度(南边),冬天气温高,夏日日照短,气温年较差小

经历标明:引种以果实、种子或花用的植物,横跨纬度要小,不然低产或失利;对引种不以种子为首要收成意图的植物,长日照植物北种南移或短日照植物南种北移即易于成功,往往能够高产。

 

 

(2)低纬高海拔与高纬低海拔区域间彼此引种易成功,同纬度不一样海拔区域间引种不易成功。据估量:海拔每升高100米,均匀温度要下降0.6C,相当于向北纬推动1度。

5、植物的时间发育与引种

(1)春化时间 是指作物对温度凹凸的反响。体现为在某一个发育时期需求必定的温度条件。若是这一时间温度条件得不到满意,就不能完结这一发育时间。

依据小麦不一样种类类型对低温条件(低温的程度和持续的时刻长短)的不一样需求,分为春性(5-15C,需5-12天)、弱冬性(0-7 C,需30-40天)和冬性(0-7C,需40-50天)三种类型。

春化时间需求的温度凹凸和持续的时刻的长短,是引种中大概充沛思考到的。只要某 一区域的温度条件满意了引进种类春化时间的需求,引种才能够成功。此外,有临界温度和积温。

(2)光照时间 指作物对日照长短的反响。作物进入光照时间后,需求必定的光照条件,若是光照条件得不到满意,作物就不能开花健壮。

依据作物对日照长短需求的不一样,可将作物分为长日照作物(>12h,小麦、洋葱、莴苣、唐菖蒲、蚕豆、油菜等)、短日照作物(<l2h,玉米、水稻、大豆、秋菊花、扁豆、牵牛花等=和中性作物(如丝瓜、西红柿、甜椒、花生等)三种类型。此外有光照强度:分为阳生( 桃树、一串红)、阴生(杜鹃、兰花)和中心型(麦冬、款冬、紫花地丁)作物。

别的,同一作物的不一样种类类型对光照的反响也不一样。如水稻的晚稻种类对光照长度很灵敏,而早稻种类则体现为钝感或无感。只要某一区域的光照条件能够满意引进种类对光照长短的需求,引种才能够成功。从这个意义上讲,中性作物的习惯区域较长日照作物和短日照作物都广,对引种有利。南北长间隔引种成功的能够性不会很大。而东西间引种的要害是要注意引种区域间温度的改动。

6、其他

(1)水(或湿度) 依据作物对水的习惯能力和习惯办法分为旱生(如芦荟)、湿生(如蕨菜)、中生、水生作物(如莲、茭白)。

(2)土壤(pH值与含盐量) 中国土壤南酸北碱,华北盐碱。如杜鹃引到北方后,土壤碱性太大,影响Fe离子吸收而黄化,惟有浇用硫酸亚铁与麻碴沤制的矾肥水才干坚持土壤酸性,确保作物正常成长。

(3)生物 板栗、兰花、松树有菌根,只引作物,不引菌根难以成功;此外,引种的一起要注意引种授粉树和特别的昆虫。

(二)几种首要作物的引种规则

1、水稻引种 水稻南种北引,遇低温长日条件,幼穗分解推延,抽穗晚,生育期延伸。所以通常宜引证早稻种类。因而,南种北引应挑选对光温反响迟钝的早熟或中熟种类。如晚稻北引,因为晚稻居于光温灵敏型,北移遇长日低温条件,因而不能抽穗健壮。

水稻北种南引,迟短日高温条件。体现为幼穗分解提前,抽穗提前,生育期缩短。如中国北方粳稻种类从东北、华北引进华中、华南;遍及体现为早熟、植株变矮、分蘖削减,穗短粒少,千粒重下降,但作为早稻培养是能够的。因为北方水稻种类长时刻培养在日照较长的条件下,早春时节气温较低,而夏日气温较高,故对温度反响灵敏,对光照反响钝感或无感;类似于长江中下游的早稻生态型。

纬度一样,由高海拔引进低海拔区域,体现为植株比原产地巨大,姨茂性增强。除温度缘由外,能够与削减了紫外线的抑制效果有关。相反,原产低海拔区域的种类,引到高海拔区域,植株低矮,生育期延伸。

2、小麦引种 黄土高原类型或华北平原类型的冬小麦种类,通常来说冬性和耐寒性都很强,若是冬小麦种类向南引种,因为南边冬天温度不太低;不能满意它春化时间所需的低温,或受日照长短的影响,就会推迟拔节、出穗、老练,体现为冬种性强、分蘖多、穗少、产值不安稳、后期易青干。引到更南的当地,在温暖的气候条件下,老练推迟而感染锈病极重,以致难以出穗。相反,把南边弱冬性的小麦种类引到华北平原区域或黄土高原区域培养,则因冬天酷寒,常常不能安全越冬。

关于感温性强的春性小麦种类而言,到南边冬种,因温度高,生育期提前;到北方春种,因温度低,生育期推迟。感温性弱、光照反响灵敏的春性种类到南边冬种。因日照短,生育期推迟;到北方春种,因日照长生育期提前。感温性弱、光照反响迟钝的春性种类,到南边和北方的生育期根本一样,这样的春性种类引种区域规模广,习惯性强。 小麦的引种,也要思考海拔。如北京的冬小麦种类引至陕西北部往往能极好习惯。

依据通常经历,但凡1月份均匀低温近似的当地彼此引种冬小麦,就对比简略成功。别的,小麦引种时,要注意不一样区域小麦锈病病菌生理小种散布状况及种类抗病功能,最佳引进种类能抗几种不一样的病菌生理小种,特别是要能抗引进区域生理小种的种类。

3、玉米引种 通常低纬度、低海拔区域的玉米种类,生育期短。所以由北向南,由高海拔向低海拔区域引种,生育期缩短;反之,生育期延伸(教材上表10~2)。玉米习惯性广泛,引种成功的能够性很大。

依据经历,通常说来玉米的生育期是决议产值的一个重要要素。凡生育期长,茬口又合适的,产值就高。从土壤条件来说,肥水条件好的区域引种晚熟种类,肥水条件通常的引种中熟种类,贫瘠地引种早熟种类较好。从种类类型说,马齿型种类习惯性广,产值高,对肥水条件灵敏,增产潜力大,但熟期晚,质量差。

不一样区域间引种,通常从东北、华北引到南边,体现较好;而西北区域的种类引进东北、华北,体现较差。总的来说,从高海拔向低海拔,从北向南,从瘠地向肥地小幅度引种,若是生态条件区别不大,引进种类比当地同一生育期的种类成长发育要好,都可增产。但南种北引,如间隔过大,通常体现不习惯。

4、大豆引种 大豆是典型的短日照作物,但种类间短日性的不一样极大。早熟型的大豆种类,对短日照的需求弱。迟熟型的大豆种类,对短日照的需求强,光照缩短能大大加快花芽的分解与花部器官的构成,并推进豆荚成长与老练。通常以24h中,接连光照时数在13.5h以下,即为短光照条件。

南边的大豆北引。因为光照延伸,而推迟开花老练,乃至未老练即遇秋霜,但植株巨大、旺盛,作饲用大豆较合适。若把南边的早熟型种类引进北方培养,有习惯的能够。如南京的早毛豆,杭州的五月拔,在哈尔滨均能于秋霜前老练。

北方的大豆南引,则因为光照缩短,很快满意了引进种类对短日的需求,花芽分解快,老练提前;但营养成长较差,产值低。若是把偏北方的种类南引作为早熟种类,或作为高肥水、密植条件下的培养资料,是有价值的。当然,其它性状也是一个引进种类能否在出产上使用的重要要素。如东北大豆南引至江淮区域作为春大豆培养,生育期是合适的,但老练时种子易发霉,约束了出产上的使用。

从平原向山区引种,引证早熟种类,有成功的能够。

大豆引种时,还要思考种粒巨细和生态习惯性。向黄土高原或东北西部等雨量稀疏、土壤贫瘠的区域引种,需引证耐旱、耐贫瘠的中、小粒种类;反之,向水肥满足的区域引种,宜引证大粒种类。

引种还需思考大豆的结荚习性。如将有限结荚习性的大豆,引种到干旱区域,成长优秀的能够性不大,而将成长巨大的无限结荚习性的大豆,引种到生育时间雨水较多的区域,则易徒长倒伏,难以合适。

5、棉花引种 棉花天然杂交率高,变异性大,习惯性强,是较易驯化的植物。从国内外引进优秀种类,经过短期试种、培养、驯化,依然能保管原有优秀性状,联络加快繁衍,能够很快地在出产上使用。如从美洲引进的岱字棉15号和斯字棉,从苏联引进的斯字棉,经试种驯化、挑选、许多繁衍,敏捷得到推行。在国内不一样省区间引种,成功的比如许多。中国育成的优秀棉花种类从长江流域引到黄河流域,新疆棉花种类引至山西,山西种类引至辽宁,都体现极好。

不一样棉花种类各有其必定的习惯规模,而天然气候条件中的温度、日照、雨量、无霜期等与棉花种类的生育习性有密切联络。在引种时应从天然条件相差不大而种类习惯性及生态特色对比附近的区域引进。如从国外引种,由北美洲密西西比河流域引进棉花种类较合适中国长江流域和黄河流域,其气候条件对比挨近,简略习惯。

第三节 引种的程序和办法

引种作业除依据上述原理作为辅导外,为确保引种效果、减免糟蹋和丢失以及所带来的副效果,引种作业有必要依照必定的进程,选用必定的办法和技能进行。

一、可行性剖析(引种资料的搜集) 首要要依据引种理论及对本地生态条件的剖析,把握国内外有关种类资源的信息,如种类的前史、生态类型、种类的温光反响特性以及原产地的天然条件和耕耘准则等,然后经过对比剖析,首要从生育期上,估量哪些种类类型有习惯本区域的生态环境和出产需求的能够性,然后断定搜集的种类类型及规模。依据需求,可到产地现场进行调查搜集,也可向产地搜集或向有关单位转引,但都有必要顺便有关的资料。

二、检疫和阻隔培养 关于这方面的经历多。如20世纪80时代日本赠送中国的樱花苗,带根癌病,当时在中国许多樱花培养区众多,既影响树苗出产,又损坏城市园林景观。又如,生态侵略表象。如引进植物遇到更宜条件或解除了天敌、病虫草的制约,就会延伸成灾,中国东部滨海的大米草即是其中之一。

前史上中国从国外引进棉花种类,曾因为对检疫注意不行,把棉花黄枯萎病带进来,构成严峻要挟。广东的甘薯曩昔是在局部区域有薯瘟病,但因为引种时没有做好检疫作业,使病害随种传达,给甘薯出产带来损害。四川从广东引进甘蔗种类,因为没有做好检疫作业,把许多蔗螟带至四川。

为避免病虫害到处传达,给出产带来要挟,有必要严厉遵守种子检疫和查验准则谨防病虫害或杂草等浑水摸鱼。引进后,还要经过特设的检疫圃,阻隔培养,在判定中如发现有新的危险性病虫害和杂草,就要采纳铲除的办法。

三、引种实验 引进资料经过检疫合格后,有必要在本地试种。这是依据在本区域培养条件下对各个种类资料的实践使用价值进行具体体现的判定。以当地代表性的良种为对照,进行包含生育期、产值性状,产质量量及其抗性等体系的对比调查判定,引种实验作业通常分两步进行。

1、试种调查 对初引进的种类资料,先在小面积上进行试种调查,开端判定其对本区域生态条件的习惯性和在出产上的使用价值。关于体现契合需求的种类资料,选留满足的种子,参与种类对比

2、种类对比实验 经过1~2年试种调查,将体现优秀的引进种类参与实验面积较大的、有重复的种类对比实验,作更准确的对比判定。为加快君子兰育种进程,在实验进程中可进行多点实验。知道种类资料对不一样天然条件、耕耘条件和土壤类型的反响;知道种类在当地条件下的性状体现。断定有推行价值的种类,送交区域实验并展开培养实验和加快种类的繁衍,直接用于出产。

四、培养实验 关于经过开端实验加以必定的引进种类,还需求依据其遗传特性进行培养实验。因为有的外来种类在本区域通常种类所习惯的培养办法下不足以充沛发挥其增产潜力,乃至因而否定其推行出路。所以,引种对把握的种类特性联络生态环境进行剖析,经过培养实验,探究要害性的办法,借以约束其在本区域通常培养条件下所能体现的晦气性状,使其得到合理地使用,做到良种联络良法,进行推行。

(五) 引种与挑选相联络,不断防杂保纯和选育新种类 引进的种类在培养进程中,因为生态环境的改动,必定会发作变异、这种变异的巨细,决议于原产地相引进区域天然条件区别的程度和种类自身遗传性安稳的程度。从各种作物引进新区域今后,能够在其中选育出各种新种类。

种类引进后,在推行之前,广般选用混合挑选或片选法,或培养单株留种田,不断进行挑选,以坚持种类的典型性和纯一性 。为了进一步繁衍和推行这一良种,就有必要依据原有种类特征,加强去杂去劣的挑选作业。

在引进种类的集体中,也可经过体系君子兰育种法挑选优秀变异单株,育成新种类。

思考题:

1、引种与驯化的意义有什么区别与联络?

2、引种驯化的效果是什么?

3、气候类似论的根本要害和理论依据是什么?

首要收成物不一样的植物引种应遵从哪些规则?

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