农作物的引种与选择育种的探讨

农作物的引种与选择育种的探讨

摘要为深入农业科学作物引种育种的研究,适应生产上多类型优良品种的要求,提高科研效率,笔者对农作物育种的基本原理、基本技术和方法与作物新品种选育过程相关的各工作环节作了详细的探讨,以期对我国的农作物的引种和育种工作有一定的参考价值。

关键词农作物;引种;育种;探讨

中图分类号s5-3 文献标识码a 文章编号

1674-6708(2010)24-0121-02

1 引种(crop introduction)的原理及意义

引种从狭义上讲是从当前的生产需要出发,从外地区或外国引进作物新品种(系),通过适应性试验,直接在本地区或本国推广种植。广义上的引种是从外地或外国引进新植物、新作物、新品种以及各种遗传资源材料。引种包括:引进原始材料,将野生作物变为栽培作物(驯化),引进当地没有的作物(扩大新区)。

1.1 引种的原理

引种的基本原理包括引种的气候相似性原理、引种的生态条件和生态型相似性原理。

1.1.1 气候相似论

气候因素是生态环境的决定因素。气候相似论就是原产地和引入地的生态环境(尤其是气候因素)的相似程度。引种的前提是两个地区间的生态环境,应相似到足以保证相互引种成功的程度。

1.1.2 生态条件和生态型相似性原理

生态条件即与作物品种形成及生长发育有密切关系的环境条件。生态型是指在同一个物种变种范围内,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,遗传结构也基本相似的作物类型。作物一般分为3种生态型:

1)气候生态型

气候生态型是指在一定的气候因素下所形成的生态型,如水稻的两个亚种。

2)土壤生态型

土壤生态型是在一定的土壤理化特性、含水量、含盐量、ph值以及土壤微生物的影响下形成的生态型。

3)共栖生态型

共栖生态型是与生物因素相互影响、共处一个环境中而形成的生态型,具体如图1分析。

由图可知,不同生态环境和栽培条件,水稻的产量差异很大。灌溉稻的产量最高;其次是雨育稻,旱稻的产量最低。因而改善水稻生态条件,扩大灌溉稻面积是提高水稻产量的主要途径之一。

1.2 引种的意义

引种可以解决生产者、消费者对品种的需求,增加我国的种质资源种类,为新品种培育奠定物质基础。作物育种的有效途径,扩大栽培区域,建立稳定的生产基地;可以对野生种变栽培种,保护濒危作物等等。

2 引种成功的标准及影响成功的因素

2.1 引种成功的标准

1)与原产地比较,不需特殊保护而能露地越冬、度夏,正常生长、开花、结实;

2)保持原有的产量和品质等经济性状;

3­)能用适当的繁殖方式进行正常的繁殖;

4)无性繁殖作物只要在新地区能保持其经济利用器官的产量和品质,能否正常开花结籽可不作为引种成功的主要标准。

2.2 影响引种成功的因素

影响引种成功的因素总体来讲有:温度、光照、纬度、海拔、栽培水平、耕作制度、土壤状况等。

2.2.1 温度

1)春化阶段:指作物对温度高低的反应,表现为在某一个发育时期需要一定的低温度条件。如果该时期温度条件不能满足,就不能完成这一阶段的发育,如小麦。

2)不同植物完成春化所需温度与持续时间不同(冬性、半冬性、春性及喜温植物)。

3)作物的不同品种完成春化所需温度与持续时间也不同(小麦可分为强冬性、冬性、弱冬性和春性;甘蓝型油菜可分为冬性、半冬性和春性)。

2.2.2 光照

1)感光阶段:指作物对日照长短的反应。作物进入光照阶段,需要

一定的光照条件,如果光照条件不能满足就不能开花结实。

2)按日照长短要求不同,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(

3)作物的不同品种类型对光照的反应也不相同(水稻的晚稻品种对光照长度很敏感,而早稻品种则表现为钝感或无感),具体如表1。

3 重要作物的引种实践

3.1 水稻引种

1)南种北引:遇低温长日条件,幼穗分化推迟,抽穗晚,生育期延长;

2)北种南引:遇短日高温条件,幼穗分化提早,抽穗提前,生育期

缩短,使营养积累减少而减产,一般不能进行引种生产;

3)纬度相同:由高海拔引入低海拔地区,表现为植株比原产地高大;由低海拔引到高海拔地区,则表现为植株矮小,生育期延长。

3.2 小麦引种

1)黄土高原或华北平原的冬小麦品种向南引种:不易通过春化阶段和感光阶段,会延迟拔节、出穗、成熟;

2)南方的弱冬性小麦品种向北引种:不能安全越冬;

3)感温性强的春性小麦到南方冬种,因温度高,生育期提早;到北方春种则温度低,生育期延迟;

4)感温性弱、光照反应敏感的春性小麦到南方冬种,日照短,生育

期延迟;到北方春种,日照长,生育期提早;

5)感温性弱、光照反应迟钝的春性小麦到南方和北方的生育期基本一样。

3.3 棉花引种

1)北种南引,生育期缩短;南种北引,生育期延长;

2)较易引种成功,天然杂交率高,变异性大,适应性强;

3)从纬度相差不大,生态特点比较相近的地区引进。

3.4 大豆引种

大豆是典型的短日照作物。

1)南种北引:因光照延长而延迟开花成熟,甚至未成熟即遇秋霜。将早熟型品种引入北方种植,有适应的可能;

2)北种南引:因光照缩短,花芽分化快,成熟提早;但营养生长较差,产量低,引种价值不大;

3)从平原向山区引早熟品种,有成功的可能。

4 选择育种

选择育种(breeding by selection) :又称系统育种(pedigree breeding method),是指对现有品种群体中出现的自然变异(无需人为创造变异)进行性状鉴定、选择并通过品系比较试验、区域试验和生产试验培育农作物新品种的育种途径。选择的基本方法有: 1)混合选择:从品种群体中选择目标性状基本相似的个体,混合后加以繁殖,与原品种进行比较,从而培育新的品种;

(1)集团混合选择育种(如图1)