园艺植物育种学第二章(上)教案

第二章引种学习目的：通过本章学习，了解引种的意义，引种的基本原理，掌握引种的概念，引种的原则与方法，以及影响引种效果的因素，从而能按引种的程序和引种规律进行引种。

20世纪70年代末至80年代，我国从日本引进了晚熟富士着色系芽变苹果(红富士)，如长富2、长富6和秋富1等。

当时全国11个省市组成引种研究协作组，北至辽宁，南至江苏，在全国进行了试种推广和研究。

经过多年的引种工作，明确了红富士苹果在我国的适宜栽培范围,并总结出该种苹果优质丰产栽培的系列技术措施,同时建立了良种繁殖基地,进行了优系选择,选出有希望的单枝(株)系100余个。

目前红富士苹果覆盖面占我国苹果主要产区的80％以上。

第一节引种的概念和意义一、引种的概念引种是将野生或栽培植物的种子或营养体从其自然分布区域或栽培区域引入到新的地区栽培。

根据植物在引种前后是否发生遗传适应性改变，引种可分为简单引种和驯化引种。

前者指植物种类或品种在基因型适应范围内的迁移，后者指植物在引种过程中发生某种适应性遗传变异。

如果引入地区与原产地自然条件差异不大或引入植物本身适应范围较广，或只需采取简单的措施即能适应新环境，并能正常生长发育，达到预期效果的称为简单引种。

如果引入地区自然条件与原分布地区自然条件差异较大，或引入物种本身适应范围较窄只有通过其遗传性改变才能适应新环境或必须采用相应的农业措施，使其产生新的生理适应性，这种方式称为驯化引种。

二、引种的意义（一）引种是解决园艺生产所需种类品种的重要手段。

新区基础薄弱，种类和品种短缺，靠引种可以解决，即使种类品种比较丰富的老的菜园和园林建设进展较好的地区也都需要不断引入新的种类品种，因为在全国或世界范围内总能发现比当地现有种类更好的种类品种。

如果通过引种就能得到所需要的种类品种，要比选择育种或杂交育种简便而节约得多。

（二）通过引种不仅有可能解决地区当前建设中存在的种类品种问题，而且还能引入更多的种质资源，为今后进一步良种化提供有利条件。

自20世纪70年代初以来，我国自国外引进的蔬菜种质材料约2万份，有相当一部分被用作育种的初始材料，育出了一大批抗病、高产、优质的蔬菜新品种，并在生产上推广利用。

（三）扩大栽培区域，发展商品生产及保护珍稀植物。

某些植物在引进地本来就有，但其分布或栽培范围很小，数量少，产量不高，不能满足市场需求或该植物属于保护对象，因此在其自然分布或栽培范围内，扩大种植面积，实行集约化生产或推广种植。

如分布于南方的白花泡桐已成功引进到陕西、山东，而分布于北方的兰考泡桐和楸花泡桐也在南方生长良好。

通过引种常可使种或品种在新的地区得到比原产地更好的发展，表现尤为突出，如原产中国的猕猴桃，新西兰引种后，现其产量占世界第一位。

此外，引入各种种质资源，还可用于杂交创造新品种。

福建省果树研究所以我国枇杷品种解放钟与日本引入品种森尾早生杂交培育成早钟6号，该品种具有果大、早熟、抗性强、品质优、丰产性好、综合性状优良等特点，具有良好的市场潜力。

第二节引种的原理植物引种驯化是以进化论、遗传学、生态学的某些基本概念为理论基础，其他学科如植物学、植物地理学、植物生理学等学科对引种驯化理论的研究为推动作用的。

至今已提出的植物引种驯化理论至少有20多种，他们都从不同的角度提出了植物引种驯化的原理，将其中有影响的介绍如下。

一、引种的遗传学原理（一）简单引种过程中的遗传学原理简单引种是园艺植物在遗传性适应范围内的迁移，这种适应范围是受基因型严格控制的，同一种植物不同的品种，由于适应性范围的差异，在引种中有不同的表现。

例如，桃品种白凤的适应性广，在北京、江苏、江西、河北、辽宁等诸省（直辖市）均表现丰产优质；而肥城佛桃适应范围狭窄，引种到江苏扬州和辽宁葫芦岛都表现成花少，坐果率低，不能获得丰产和优质。

适应性范围广的品种，常具有较强的自体调节能力，表现为对异常外界环境的影响具有某种缓冲作用，使其得以在自然界广泛分布。

根据K.Michael(1942)研究理论，品种的自体调节能力和品种基因型的杂合程度有关。

果树中有些亲缘较复杂，杂合程度高的品种如康德梨、贵妃梨等均具有较强的适应性。

wis（1955）认为杂合程度高的类型，具有更高的合成能力和较低的特殊要求。

这表现在生存过程中，具有重要作用的性状常表现为最稳定，如温州蜜橘、贵妃梨、苹果梨中的某些品种，由于亲缘关系比较复杂，是杂合程度高的杂交后代，常有较大的适应范围。

品种对在进化过程中经常发生影响的环境条件都具有较高的适应能力。

例如落叶树种在季节日照长度和温度的变化下引起的秋季落叶，有利于增强其对冬季严酷环境的适应性。

这是植物本身的自体调节表现，这种表现叫饰变。

反之，品种对其进化过程中很少发生的环境条件，则很少具有适应能力，例如冬季多雨引起枝条徒长，农药引起的药害等这类变化叫形变，是不适应的一种表现形式。

适应性饰变反映品种在扩大适应范围上的潜力，而形变则表明品种适应范围狭窄，引种中应善于区分这两种不同的反应。

还应指出，同一基因型在不同的环境条件下会形成不同的表型，有时对外界条件具有不同的适应能力，如同一品种在比较干旱的条件下培育的苗木，比在高温多湿条件下培育的苗木较为抗旱。

（二）驯化引种过程中的遗传学原理引种实践证明，在改变植物的遗传适应范围过程中，把一些园艺植物引入原来不能适应的地区不仅是必要的，而且也是可能的。

桃原产于我国西北干旱、气温较低的地区，引入南方后经过长期的培育选择，已驯化成为耐高温的华中系品种群，这就是一个典型的驯化实例。

如何改变园艺植物遗传适应范围，使其适应新的环境条件，在理论和实践中有一个认识过程。

“风土驯化理论”认为，要使原产南方的优良品种在北方进行驯化，只要从南方引入大量的嫁接苗木或接穗进行繁殖，在北方的风土条件影响下，就会逐渐驯化。

“风土驯化理论”事实上在实践中都遭到了失败。

前苏联著名的果树育种学家米丘林，早期曾根据这种理论，做了大量的引种工作，结果都没有成功。

随后米丘林在总结经验教训的基础上指出：除了该植物在原产地已经具备了适应新环境的遗传性外，不能用移栽、扦插、嫁接或其他无性繁殖方法来进行驯化，只有种子播种的实生苗，引种到新的环境条件下，才有可能驯化成功。

实践还证明，从生态地理上距离远，不同种间或品种间杂交所产生的杂种较易驯化。

人们从实践中虽然总结出经验教训，但在理论上有着不同的解释。

一种解释是，通过种子繁殖能较好的进行驯化，其关键在于通过有性过程形成多样复杂的基因重组，可以从中选择出适应性较强的重组类型，而远缘杂交所产生的杂种由于杂合度高，因而对异常条件具有较大的缓冲适应能力，同时也具有较高的合成能力和较低的特殊要求。

另一种解释是，实生苗是出于幼龄阶段的个体，阶段发育年幼，具有较大的遗传可塑性，易于接受外界各种条件的影响，从而能较好的定向地改变其遗传适应范围。

扦插苗或嫁接苗是在原有阶段发育成熟基础上形成的，遗传保守性较强，因而适应性也较差。

二、引种的生态学原理（一）植物生态系统的功能和相对稳定性生态系统是在一定的时空范围内，生物和非生物成分通过物质循环、能量转化流动等相互作用、相互依存所构成的具有一定结构和功能的一个生态复合体。

一个完整的生态系统都是有生产者、消费者、分解者、无机环境4个基本成分所构成，经过长期的进化适应逐渐建立了相互协调的关系。

这种协调关系主要靠生态系统的自动调控功能来实现，这种自动调控功能即生态系统受到外来干扰而使稳定状态改变时，靠系统自身内部的机制恢复和保持系统的相对稳定性，使生物与生物、生物与环境之间达到功能上的动态平衡。

系统的调控能力取决于生态系统的成熟性，系统越成熟，它的种类组成越多，营养结构越复杂，它的稳定性越大。

相反的，那些没有经过长期进化适应、结构简单的生态系统，种类组成少的生态系统就对外界干扰的抵抗能力弱，自身的稳定性差，即所谓脆弱生态系统。

这样的生态系统很容易受到外界干扰，偏离自然状态而丧失其固有的自动调控功能，变成退化生态系统。

（二）引种对生态环境的影响有目标、有计划重现当地环境特点，遵循生态系统动态平衡原理的科学引种可以丰富植物生态系统的种类组成，增强生态系统的调控功能，起到改善环境的作用。

如多种观赏植物可以吸收污染大气的有害气体，杀灭悬浮在大气中的有害球菌、杆菌，降低或消除城市噪声，增加负离子效应等。

引种时可以有针对性的从外地引进抗性更强、净化作用更强的种类用以改善生态环境，但同时也应注意盲目的不顾生物和环境及其他生物间的协调关系，随心所欲地引种可能会削弱生态系统的功能，甚至造成破坏生态环境的难以控制的灾难。

（三）生态因子作用于植物的一些基本规律植物和生态环境之间存在非常复杂的关系,在介绍和研究生态环境时,常把温度、光照、水分、土壤等生态因子分别论述。

但实际上,生态环境中诸因子是相互依存、相互制约,构成一个统一的环境系统,并综合地作用于植物。

因此,在研究生态环境对植物的影响时,应注意因子间相互作用的一些基本规律，掌握植物与环境关系的客观规律。

既要求原产地和引种地的生态条件相似，但又不可能要求完全一致；既要承认气候条件对植物的重要影响，又要考虑自然的综合因素和植物可以改造的一面。

所以，在引种时一定要注意植物与生态环境条件的综合分析，慎重选择小气候和土壤条件，尽可能在新的条件下为植物提供近似原产地的条件。

1.生态因子的不可替代性和相互补偿作用。

构成生态环境的各种生态因子，对植物来说都是同等重要的，彼此不可替代，如光、热、水分等。

尽管需要的数量不同，但缺少不管哪个因子，植物的生长也会受到程度不一的影响。

但某一生态因子不足时，在一定范围内可以通过别的其他生态因子来补偿，比如在树荫下的植物光照不足，使得光合作用较弱，在土壤表层放出大量二氧化碳，可使光合作用得到一定程度上的补偿。

2.主导生态因子和限制生态因子虽然环境中的诸多生态因子具有不可替代性，但通常都有一种或少数几种生态因子对该种植物的生长发育和繁衍后代起着决定性的作用，也即主导因子。

例如温度常常是影响植物分布的主导因子。

我国植物南北向地理分界线—秦岭、淮河一线，南方有柑橘、棕榈、茶树等常绿阔叶树种，而北方没有。

通常植物对某一生态因子耐受范围较窄，而这一因子又易于变化，则该因子很可能成为一种限制因子。

德国B.J.Liebig（1840）在研究植物营养时，提出植物常受到需要量很少而土壤储存量也很少的营养物质（如硼）的限制，当这类营养物质含量超出植物的忍受限制时就会出现植物声场受阻乃至死亡。

3.生态因子的综合作用任何生态环境中各种生态因子对植物来说并不是单一因子，而是这些因子综合作用于植物。

一个因子的变化常会引起其他因子的变化，彼此相互依存、相互制约。

如太阳辐射的变化引起温度和空气湿度等的变化，植物的光合作用必须有水分、养分和空气参与才行。