第四章引种 第一节引种的概念及意义 第二节引种的原理 第三节引种的方法 第一节引种的概念及意义 一、概念 引种广义的引种:泛指从外地区或国外引进新植 (introduction)物、新品种,以及为育种或有 关理论研究所需要的各种遗传资 源材料。 狭义的引种:就是将一种植物从现有的分布 区域或栽培区域人为地迁移到 其他地区种植地过程。 在这种人为迁移的过程中,植物对新的生态环境的反应大致有 两种类型: 简单引种(introduction):是指植物 本身的适应性广,或者是原分布区与 引入地区的自然条件差异较小,以致 不改变遗传性也能适应新的环境条 件,并能正常开花结实。 驯化引种(domestication):是指植 物本身的适应性很窄,或者是原分布 区与引入地区的自然条件差异很大, 以致于必须采用杂交、诱变及选择等 措施来改变植物的遗传性才能适应新 的环境条件,并正常开花结实。 例如:美国的油桃山东 山东金帅苹果黑龙江 日本富士苹果山东 二、引种的作用 世界各国由于地理、气候条件,以及科学技术 发展水平的差异,拥有的植物资源各不相同,通 过相互引种,可以互通有无,为己所用,即不求 所有,但求所用。同时,与其他育种途径相比, 引种具有投入少,见效快的特点,因此,引种工 作历来受到世界各国的普遍重视。引种的作用主 要表现在: 1、尽快丰富一个地区的品种构成,促进农业生产 的发展 2、充实种质资源,服务育种事业 中国是“园林之母”,China World 中国的园艺为世界园艺做出 了巨大贡献,最经典的例证是: 栗疫病(Endothria parasitica (Murr.) P.T.et H.W.Anderson)1938年在 意大利首次被确认,到1965年就导致意大 利的栗实产量缩减了85%。从年产量70万 吨下降到10万吨。 美国受栗疫病的为害最严重,在十九 世纪末从美洲栗(Castanea dentafa Borkh)中选出了几个优良品种,并建立了 生产性栗园,但在栗树进入盛果前,整个栗 园就毁于栗疫病了。而后波及整个美洲栗的 分布区,毁灭了全部大树,并使美国栗几乎 不成为一个经济树种。直到中国栗 (Castanea mollissima BL.)的引入,才 挽救了美国的栗生产(Janick, 1975)。 World China 石榴 苹果 葡萄 樱桃 番茄 甘蓝 马铃薯 悬铃木 茉莉花 World China 石榴 苹果 葡萄 樱桃 番茄 甘蓝 马铃薯 悬铃木 茉莉花 World China 石榴 苹果 葡萄 樱桃 番茄 甘蓝 马铃薯 悬铃木 茉莉花 第二节引种的原理 一、引种与生态学的研究 生态学(ecology)——研究生态环境与植物相互关系的科学。 生态型(ecotype)——一群植物品种在特定环境的长期影响下, 形成对某些生态因子的特定需要或适应能 力,因此,生态型亦叫生态品种群。 (一)气候相似论 20世纪前,由于缺乏正确的理论指导,各国的引种 工作都带有一定的盲目性,成功率极低。 20世纪初(1906年),德国慕尼黑大学迈依尔教授 (H.M.Mayr)提出的气候相似论(theory of climatic analogues)对植物引种具有划时代的指导意义,使植物 引种逐渐由盲目走向科学。 (二)个别生态因子的研究 1、温度 温度常常是影响引种成败的具有主导 作用的限制性因素之一。 温度不适对引种植物的不良影响表现为: ①不符合生长发育的基本条件,往往造成致命伤 害,或不能生存。 ②虽能生存,但影响产量、品质,失去生产价 值。 南北 ▲极限低温 ?致害温度持续时间 ?升降温的速度 ?霜冻(早、晚霜或寒流) ?有效积温 北南 ?抗病性 ?低温通过休眠 ?高温高湿的抗耐性 ●日温差 2、光照 光照对引种的影响主要包括: 昼夜交替的光周期、光照时间及光照强度。 短日照植物(short day plant): 水 稻、棉花、秋菊等 长日照植物(long day plant):小 麦、洋葱、胡萝卜、莴苣等 中间性植物(neutral plant): 番茄、 黄瓜、四季豆及落叶果树 光周期 3、土壤 土壤的理化性质等都会影响园艺植物的生长发育,但 土壤的含盐量、pH值常成为植物分布的限制因子,也是 引种过程中应重点考虑的因子之一。 例如,在果树作物中, 梨、枣、葡萄、核桃等抗盐性最强, 苹果、桃、杏等抗盐性次之, 樱桃、板栗、猕猴桃等抗盐性最差。 在苹果属中,海棠类砧木的抗盐性优于山定子砧木, 在海棠中,以小金海棠的抗盐性最强。 (三)历史生态因子研究 桃 起 源 中 心 北方桃品种群 南方桃品种群 二、简单引种的遗传学原理 1、简单引种是品种在其遗传适应范围内的 迁移。因此,这种迁移不需要改变引种植物 的遗传性。 2、品种的遗传适应范围,是指该品种所能 适应的地理(地区)范围,这个范围的大 小,主要受品种基因型(遗传性)的严格控 制,控制的方式就是对外界环境条件的自体 调节能力和缓冲作用。 例如,广域品种,金帅苹果 窄域品种,肥城桃,泰山赤磷鱼 三、驯化引种的遗传学原理 1、驯化(domestication)是指把野生植物 培育成栽培植物的过程。 2、驯化引种或引种驯化是指引种植物向其 遗传适应范围以外的迁移,这种迁移成功的 前提条件是必须通过有性杂交、人工诱变等 改变引种植物的遗传性(基因型)。 3、引种驯化的过程是具有不同遗传基础的 个体在特定环境条件下的长期选择过程。 关于驯化改变遗传性的问题,曾有2种观点: ①孟德尔观点 有性杂交或诱变 具有不同遗 传基础的个体 在新的环境条件下 适者生存,不适者淘汰 驯化成功。 ②米丘林观点 有性杂交 播种 幼龄阶段的个体具有较大 的遗传可塑性,易接受外 界培育条件的影响,从而 定向改变其遗传性。 区别:简单引种驯化引种 引种地区环境差异:小大 引种植物适应范围大小 遗传性状改变与否不改变改变 繁育方式:无性繁育有性种子 第三节引种的方法 坚持“既积极又慎重”的原则,采取“少 量引种,多点试验,全面鉴定,加速繁育, 逐步推广”的步骤,主要程序如下: 一、引种前 (一)根据引种目标,正确选择引种材料。 1、引进生产急需品种,品种的主要经济性 状 优良,特别注意综合经济性状。 引进育种急需种质标性状要突出 (二)根据引种材料和两地生态条件, 科学分析引种适应的可能性 1、借鉴前人的引种经验教训 2、确定影响适应性的主导生态因子 3、调查引入材料的分布范围 4、参考适应性相近的品种在本地区的表现 5、分析引种方向与中心产区之间的关系 白梨中心产区● (北纬36°~39 °)向心引种离心引种 二、引种过程中 1、切实搞好引种材料的检验与检疫 ①品种纯度 ②引种材料的质量种子:发芽率等 苗木:高度、粗度及根系等 ③检疫对象 2、注意引种材料的编号登记及处理 ①接穗材料邮寄过程中的保湿问题 ②苗木运输过程中的根系防冻问题 ③苗木定植前的假植真栽问题 3、坚持引种试验,以免带来难以挽回的损 失。其中包括: ①少量试引及生产试栽,确定应用价值。 ②多年、多点试验,确定适应范围。 例如,红富士苹果的育种、引种及推广过程 1937年:日本盛冈果树试验场以国光×元帅为亲 本进行杂交 1951年:从5960株杂种苗中选出 1958年:以东北7号发表 1962年:正式命名为富士 1966年:山东和辽宁首次从日本引进富士 1980年:陆续从日本引进红富士(着色系富士) 1982年:成立全国红富士苹果试验示范协作组, 山东烟台果树研究所所长于绍夫研究员 任组长 1988年:研究结果表明,红富士可以作为取代国光的晚熟 品种在国内一些地区大面积推广。 1985~1988年:红富士苹果4~6元/kg,许多果农因发展红 富士而走上小康之路。 1989~1994年:山东的苹果以每年100万亩的速度发展, 主要是红富士等品种。到1996年,山东省 苹果树面积达900万亩,占果树面积的70%。 1996~2000年:陆续出现苹果卖果难、价格下跌、刨树等 现象 2002年:红富士苹果的价格开始回升 但是,北斗苹果的引种,问题多多 1984年:少量引种 1885年:扩繁推广 1986~1990年:在烟台发展近10万亩 1992年:发现北斗存在采前落果、霉心病等严重 问题,不适宜在山东进行大面积商品生 产,损失巨大,教训深刻。