种子的来历

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种子的来历

  育种学的基础知识非常丰富,它涉及到遗传学、植物生理学、植物生态学、农业气象地理学、土壤肥料学、植物保护学等众多学科的知识。还包括微生物学、生物化学、生物物理学、细胞生物学等学科的最新发展的技术与实验手段。育种工作者的知识应该是十分渊博的。育种学的真正内涵可以概括为:在充分研究遗传及变异规律的基础上,采用各种方法,促使变异的发生,并从中找出有利于人们生产需要的变异,使变异性状得到稳定的遗传,得到新品种给以推广。

  遗传就是子代的性状(如高矮、抗逆性、产量、品质、生育期等等)与亲代的性状的相似程度。亲代在繁育子代的过程中,将其本身的性状传递给子代,并在子代中得以表现,遗传现象的存在才使得大自然中的物种得以稳定。即人的后代是人,水稻的后代不会成为小麦。遗传的性状是由细胞内的基因所决定的,它们主要存在于细胞核中。细胞分裂时,核内的基因通过复制,产生两份一样的基因,使分裂后的两个细胞所携带的遗传物质相同。

  变异是指子代的性状不同于亲代的性状的程度。子代的性状与亲代的不同可有两种情况,一是由遗传因素发生变异造成的不同,即所谓的可遗传的变异;另一种是由于外界条件的影响所造成的,如水稻生长时肥水供应情况的不同,造成其植株的高矮,这种变异是不能遗传的。育种中所需要的变异是能够遗传的变异。在自然条件下自发地发生变异称为自然变异,它是生物进化的源动力,只有自然变异的不断产生,通过自然选择,才演变成为今天这样一个丰富多彩的生物世界。自然变异发生的频率很低,只有几十万~几百万分之一,生物进化要靠这些变异的逐渐积累。而在人们育种过程中,我们要使用各种手段,使得变异发生。只有发生众多的变异,才能为育种提供众多的选择材料,从中找到有利于人类的变异性状。

  在育种知识中还应该明确一下“种”和“品种”的概念。种是动、植物学分类的一个基本单位,它代表着彼此间没有质的差异的一个生物群体。同种生物的个体间可以自由交配,能正常受精结实,产生可育的后代。它们与非同种的群体,在自然条件下,存在着生殖隔离。同种生物的个体对生存环境条件具有大致相同的要求,因而物种一般都有它一定的地理分布区。品种不是分类学上的单位,而是属于生产上应用的一个概念,育种中较多的是培育新的品种。品种是一种生产劳动的产物,它代表具有一定经济性的、比较稳定的、适应某地区的作物群体。品种的区分以其是否具有一定的经济价值作为主要的标准;品种的名称多以育种中的编号、育种的方法、性状上的某一突出特征、所处地区的地名及育种单位的名称等来命名。如由中科院北京植物所培育的桃品种“早京三号”,就表示了早熟的特性,适合北京地区栽培的地理分布特性。品种就是指某一物种品质属性的总和。育种就是指对某一物种的品质的改良和提高。

  育种工作总体上可以从四个阶段来形成:

  育种目标的确定:育种目标必须根据当地的自然状况、经济条件、栽培条件来确定,要符合生产实际的要求。要有比较明确的指标,就农作物育种而言,主要包括作物的产量、质量(即有效成分)、生育期、抗逆性(即抵抗病虫害的能力),以及对当地生态环境的适应程度等。就同一种作物来讲,不同的用途,所要求的品质指标往往不同。如我们在进行大麦育种时,不同用途的大麦,要求的蛋白质含量就不同。作为饲料大麦的品种,就应该选择种子中蛋白质含量高的;而作为啤酒生产的大麦品种,就要求种子中蛋白质含量较低,因为如果蛋白质含量较高,所生产的啤酒中就会有沉淀,从而影响啤酒的商品价值。育种目标的确定,必须在大量的调查研究的基础上来进行,如某地区的自然条件中,初霜冻时期较早,夏季干旱高温期较长,因此应该选择生育期短、抗寒性和抗旱性较强的品种,作为该地区育种的主要目标。育种时还必须注意品种的搭配,选育不同生育期和适应不同耕作制度的品种,如在葡萄育种时(浙江金华),在生育期上就要考虑到不同品种的组合,如生育期短,早熟的京亚、中熟的藤稔和巨丰、晚熟的白富士,而且在栽培面积的布局上也应该考虑到品种的搭配,以满足不同时期对产品的需求,产生较好的经济效益。

  育种原始材料的选择:育种的原始材料指的是那些用于培育新品种的栽培植物和野生植物。专门的育种部门往往有大量的原始材料的储备。育种工作者经过对原始材料的收集、保存、研究和鉴定,不仅可以为生产直接鉴定出许多好的品种,为调种和引种提供科学依据,更重要的是为育种提供大量的亲本材料。在杂交育种中,育种的原始材料就是指用于杂交育种的父本和母本。为培育既高产又抗病虫害的品种,往往选择高产但不抗病虫害的父本和产量不高而抗病虫害能力强的母本(常常是野生品种)进行杂交,从其后代中选择我们需要的品种。在诱变育种中,往往选择产量高、品质好,但不抗病虫害的原始材料,通过诱变处理,选出既产量高、品质好,又有较强抗病虫害能力的变异植株。

  方法的选择与应用:常规的育种方法包括引种、野生品种的驯化、株选与穗选、杂交育种。而现代育种技术包括了诱变育种、化学杀雄、细胞工程、染色体工程和基因工程等。引种是指人们将一些有经济价值的植物,从一个地区迁移到另一个地区的实践活动,以及所制定迁移植物的方法和措施。如1987年金华地区将日本的葡萄新品种——藤稔引种,结合当地的自然条件,总结出栽培方法,培育出大如乒乓球的葡萄,形成“金藤”葡萄品种。驯化是指人们对具有某种或某些优良品质的野生种,从自然界中取得,在人工条件下栽培,并不断地对其后代进行选育,形成优质高产的新品种的过程。野生品种往往是抗性强、耐瘠薄的品种,而产量往往不高。通过驯化让它适应人工栽培条件,既保持原有的优良特征,又增加高产的性能,达到育种的目的。关于现代的育种技术,将在下几节中单独介绍。

  新品种的繁殖与推广:当培育出适合于当地栽培的优良品种,并在通过充分鉴定后,要对新品种进行繁殖,以准备足够数量的优良品种的种子供推广。良种繁殖往往要建立一定面积的良种生产基地,由专门的技术人员或有丰富经验的农民负责。一个新品种在推广前,就应该在本地区先选择一些试验点进行种植试验,一方面为再一次鉴定良种的品质,另一方面总结出该地区的栽培技术与经验,然后逐步扩大推广面积。在此还应特别提一下的是,对于良种推广渠道的管理,各地种子公司一定要本着对广大农民朋友负责的精神,对提供的良种一定要明确其各项品质的情况,以及对本地自然条件的适应性。对于假冒伪劣种子、坑害农民的事情一定要严厉打击和预防。