第4章 引种与选择育种

不同地区的生态环境不同，同一地区在不 同时期的生态环境也不完全相同，但一般而言， 在一定的地区范围内，具有大致相同的生态环 境，包括自然环境和耕作条件，不同的作物、 同一作物的不同品种或类型，对不同的生态环 境具有不同的反应，对于一种作物具有大致相 似的生态环境的地区称生态地区。如：小麦冬 麦区、春麦区、冬播春麦区等
任何作物的正常生长发育，都需要 有与它们相应的生态条件，一般来说， 生态条件相似的地区之间引种是易于成 功的。
引种工作的成败往往决定于地 区之间生态因素的差异程度，决定 于地区之间生态类型的差异程度。
任何生态因素都是通过生态环境复 合体对作物起作用，在生态环境中各个 生态因素对作物的作用是不同的，有主 导的因素与从属的因素。
夏至 6月22日
12.06 12.43 13.21 14.05 15.01 16.21 18.51
秋分 9月23日 12.07
12.05 12.05 12.03 12.03 12.02 12.01
冬至 12月22日
12.08 11.32 10.56 10.13 9.20 8.05 5.53
影响光照长度的因素还有海 拔、向阳面和背阳面；其次海拔还 影响光质，高海拔地区太阳辐射量 大，光较强，低海拔地区的太阳辐 射量小，光相对较弱。
我国小麦品种的阶段发育特性
品种类型
春化阶段要求
各种作物、各种类型的品种对 不同生态环境反应不同，作物的品 种对一定的生态环境表现为生育正 常的反应称为生态适应。
生态型是指在同一物种的变种范围内，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 应的作物类型。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育，形成与该地区的生态环境 以及生产要求相适应的品种类型，这就是作物的生态 类型，换言之，一种作物对一定的生态环境具有相似 遗传适应性的品种类群称为作物的生态类型。
在生产上，作物品种对地区生态环 境的生态适应主要是从生育期、产量及 稳产性上得到反映。不同作物、不同品 种类型对生态环境差异的适应能力、在 不同生态环境下分布范围的大小各不相 同。
研究地区生态环境以及作物的生态 类型，有助于制定确切的育种目标，育 成的品种必需具备本地区生态类型固有 的基本生态特性，才能在本地区生态环 境下正常生长发育，也可以保证育种工 作中区域试验的正确性和准确性。
气候因素中的水分、温度和光照都 是作物生存和发育的最基本的因素，各 种作物随着起源地区和演变地区的水分、 温度和光照状况，形成具有相应要求和 反应的特性。
1） 气候生态型的划分 不同地理气候生态型(温度、光照、水分)
——籼稻、粳稻 ——冬小麦、春小麦 不同季节气候生态型（早熟、中熟、晚熟 ） 2） 土壤生态型划分 按土壤条件适应性：水稻、陆稻 3） 共栖生态型划分 抗病型，抗虫型，耐病、耐虫型等
据浙江的试验，同一地区不同海 拔，作物的生育期差异较大（见表）。
不同海拔对生育期的影响
地区 纬度
瑞安 27.80N 龙泉 28.10N 龙泉 28.10N 龙泉 28.10N 龙泉 28.10N
海拔 二九青 全生育期
6m 105天 460m 108天 580 m 110天 700 m 114天 950 m 122天
从生产的角度讲，引种是指从外 地或外国引入优良新作物或新品种， 通过适应性试验，直接在生产上推广 种植（狭义的引种）。
引种的材料可以是繁殖器官（种 子）、也可以是营养器官（如果树的枝 条）或染色体片段（如含有目的基因的 质粒）。虽然它并不创造作物的新品种， 却是解决生产上迫切需要新品种的迅速 有效途径。
（一）引种的气候相似性原理
20世纪初，德国林学家迈尔（Mayr）提 出了气候相似论（Theory of climatic analogy），他从林木引种出发，认为只有在 树种原产地和新栽培区气候条件相似时，木本 树种的引种才有最大的成功可能性。
（二）引种的生态条件和生态型相似性原理 作物优良品种的形态特征和生物学特性
对于低温长日照作物，如果将原产于北 方的品种引到南方，由于不能满足在阶段发 育中对低温和长日照的要求，一般表现为生 育期延长，甚至不能抽穗开花，但营养器官 加大；而南方的品种向北方引种，由于很快 通过感温阶段，表现为生育期缩短，营养器 官变小，也易于遭到冻害。
对于高温短日照作物，如果将原产 于高纬度地区的品种引到低纬度地区种 植，可能提早成熟，但植株变小，难以 高产。反之，由低纬度地区引向高纬度 地区则延迟成熟，甚至不能抽穗开花。
第一节 引种
一、引种的意义
引进适宜栽培的作物，丰富了作物种类。 引进综合性状好、适应性强的作物优良品种， 经过试验示范后，可直接在生产中应用，能 有效地提高作物产量和品质，并迅速产生巨 大的经济效益。
二、引种的基本原理
为了减少盲目性，增加预见性，地理上 远距离引种，包括不同地区和国家之间的引 种，应重视原产地区与引进地区之间的生态 环境，特别是气候因素相似性。
都是自然选择和人工选择的产物，因而它们 都只能适应于一定的自然环境和栽培条件。 与作物品种形成及生长发育有密切关系的环 境条件则称为生态条件。
作物是在一定的环境中生长发 育的，在这个环境中，对作物的生 长发育有明显影响和直接为作物所 同化的因素称为生态因素。
各种生态因素都是处于相互影响、 相互制约的复合体中，都不是单独地对 作物的生长发育起作用，而是通过复合 体起作用，这种起综合作用的生态因素 的复合体称生态环境。
感温阶段是作物反应的第一阶段，在此阶 段中要求有一定的温度、水分、空气、营养物 质等条件的总体作用，但是其中的温度条件是 起主导作用的条件。因此当温度条件不能满足 感温阶段要求时，作物的反应就会停顿，感光 阶段就不能进行。
不同的作物在通过感温阶段时， 所需温 作物四种类型。
光照对引种的影响表现在：有些植 物一定要经过短日照过程才能满足发育 的要求，否则会阻碍其发育的进行，不 能抽穗或延迟成熟。这类植物通常被称 为短日照作物如水稻、大豆等。
另一类作物一定要经过长日 照过程才能较好地抽穗成熟，通 常称为长日照作物，如冬小麦、 大麦、油菜等。
（三）纬度
纬度不同的地区，其温度和光照长度不 同，对于引种而言，纬度相近的东西地区之 间，由于光、温、水等条件的相似性较大， 因此在纬度相近的东西地区之间比经度相近 纬度不同的南北地区之间的引种有较大的成 功可能性。
日照的长短及强度随纬度、海拔、 季节的变化而变化，同在北半球，不 同地区在同一天的光照长度变化较大 （见表）。
北半球不同纬度光照时数
时间 春分 纬度 3月21日
0 O 12.07 10 O 12.09 20 O 12.12 30 O 12.16 40 O 12.21 50 O 12.28 60 O 12.39
珍汕97
全生育期 备 注
115天 3.18播种
120天
124天 3.30播种
126天
137天
，
综合考虑海拔与纬度，则纬 度偏低的高海拔地区与纬度偏高的 低海拔地区之间相互引种，成功的 可能性较大。
原高海拔地区的品种引到低海拔 地区，植株比原产地高大，繁茂性增 强；相反，植株比原产地矮小，生育 期延长。同一纬度不同海拔高度地区 之间引种要注意温度生态因子。
由于处于不同纬度的地区间在日照、 气温和雨量的差异较大，对于要引种的 品种，如果在这三个生态因子上得不到 满足，引种就很难成功。纬度不同的地 区之间引种要了解所引品种对温度和光 照的要求。
（四）海拔 在不同海拔地区间相互引种，主要是 温度条件的影响。从温度上考虑，海拔每 升高100米，相当于纬度增加1度，温度 约下降0.6度。因此，同纬度的高海拔地 区与低海拔地区之间相互引种不易成功。
地区所处的海拔、纬度只能大体上反应该地区 生态环境中的温度、光照、降雨等主要气候因素， 由于影响各地区气候条件的因素很多，如山脉的走 向、季风、地形、地势等都对该地区的气候条件有 所影响，引种前不可能对引种地区的诸多因素了解 的很全面、准确，因此，对海拔、纬度等因素的考 虑只能作为对引种能否成功进行初步预测。
所谓驯化，则是人类使植物适应新 的地理环境能力、并对其加以改造和利 用的过程。由外地引入种苗或种子后， 虽然已经用于生产，但不能达到开花、 结实阶段，或根本不能留种，这只能算 是“引种栽培”，不是引种驯化。
引种和驯化是一个整体的两个方 面，既互相联系又有区别。引种是驯 化的前提，没有引种就无所谓驯化； 驯化是引种的客观需要，没有驯化， 引种便不能彻底完成使命。植物引种 驯化是人类的一项经济活动，有着明 确的经济目的。
温度条件则因纬度、海拔、地形 和地理位置等因素的影响。一般而言， 低纬度地区的温度高于高纬度地区， 纬度每上升1度，温度约下降0.5— 1℃，同时，降雨量也相应地减少。
（二）光照
一般而言，充足的光照有利于植物的生 长。但不同作物、不同品种在发育过程中， 对光照的反应是不同的，主要表现为对光照 时间的长短（每日连续光照时间）和光的强 度的反应的敏感性上，有的比较敏感，有的 比较迟钝。
三、影响引种成功的因素
纬度、海拔影响到气候条件中的主要因 素，如温度、光照时数、光强、光质及雨水 等。作物品种的习性是作物在其自身进化中 所形成的对一定的生态环境条件的适应性的 具体表现，在引种时必需考虑这些因素。
（一）温度 各种作物的生长发育对温度条件的要求
是不一样的，同一品种在不同的生长发育时 期对最适温度的要求也是不同的。一般而言， 较高温度能促进植物的生长发育，提早成熟； 温度下降，会减缓作物的生长发育。
首先，自然生态因素是基本的， 而自然因素中的气候因素又是首要 的、先决的。土壤因素在很大程度 上决定于气候因素，生物因素又受 气候因素与土壤因素的影响。
气候因素决定作物（品种）之分布范围， 土壤因素决定作物（品种）在这范围内分布 的密度。因此，各种作物品种在一定地区生 态环境中所形成的遗传适应性，首先是在一 定地区的气候因素作用下所形成的遗传适应 性，在这个基础上形成对土壤因素和耕作条 件等的遗传适应性。
（五）栽培水平、耕作制度、土壤情况 引入品种的栽培水平、耕作制度、土壤
情况等条件与引入地区相似时，引种容易成 功。只考虑品种不考虑栽培、耕作等条件也 往往会使引种失败，如将高肥水品种引入贫 瘠的土壤栽培，则会导致引种失败。
（六）作物的发育特性 在一、二年生的作物的发育阶段，
存在着对温度、日照反应不同的反应阶 段，即感温阶段和感光阶段。
例如，我国华北北部晚熟冬麦区的小麦 生态型表现为：春化阶段长，光照反应敏感， 分蘖力强，茎秆弱，穗小，粒小质硬，耐寒 耐旱性强。而我国长江中下游冬麦区的小麦 生态型表现为：春化阶段较短，光照反应较 迟钝，分蘖力弱，穗大，粒大质软，耐寒耐 旱性较差。
同一物种往往会有各种不同的生态型， 如水稻中的籼稻（Indica）是适应热带、亚 热带高温、高湿、短日照环境条件的气候生 态型；粳稻（Japonica）是适应温带和热带 高海拔、长日照环境条件的气候生态型。不 同生态型之间相互引种有一定的困难，相同 生态型之间相互引种则较易成功。
但作物的生长和发育是两个不同 的概念，它们所需的最适温度是不同 的。温度对引种的影响表现在有些作 物一定要经过低温过程才能满足其发 育条件，否则会阻碍其发育的进行。
如冬小麦品种，适宜生长的温度为20℃ 左右，但在发育过程中的幼苗期，则需一定 时期的一定低温，如果不能满足其对低温的 要求，则不能由营养生长过渡到生殖生长， 即不能抽穗、开花，或延迟成熟。即冬小麦 一定要经过低温完成其春化阶段，才能正常 抽穗成熟。
第四章 引种与选择育种
教学的基本要求
（1）掌握引种的原理和作物引种的规律；
（2）理解作物品种群体中的变异规律，掌 握性状鉴定和选择的方法；
（3）掌握选择育种理论和方法。
广义的引种（crop introduction） 指从外地或外国引入优良品种、新植 物、新作物、品系以及供研究用的或 有价值的种质资源或遗传资源材料。