Transcript 第四章引种驯化
第四章 引种驯化（2课时） 4.1 引种驯化的概念与意义 4.2 引种驯化的原理 4.3 引种驯化的原则与方法 4.1 引种驯化的概念与意义 • 4.1.1 引种驯化的概念 • 引种驯化：简称为引种。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 区种植的过程，即从外地引进本地尚未栽培的 新的植物种类、类型和品种。 • 4.1.2 引种驯化的类型 • 4.1.3 引种驯化的意义 4.1.2 引种驯化的类型 • 简单引种：由于植物本身的适应性广，以致不改变 遗传性也能适应新的环境条件；或者是原分布区域 与引入地的自然条件差异较小；或引入地的生态条 件更适合植物的生长，植物生长正常甚至更好。 • 驯化引种：植物本身适应性很窄，或引入地的生态 条件与原产地的差异太大，植物生长不正常直至死 亡，但是经过精细的栽培管理，或结合杂交、诱变、 选择等改良植物的措施，逐步改变遗传性以适应新 的环境，使引进的植物正常生长。 4.1.3 引种驯化的意义 • 引种驯化是栽培植物起源与演化的基础 • 引种驯化是丰富并改变品种结构，提高 生活质量的快速而有效的途径 • 引种驯化可为各种育种途径提供丰富多 彩的种质资源 4.2 引种驯化的原理 • 4.2.1 引种驯化的遗传学原理 • 4.2.2 引种驯化的生态学原理 4.2.1 引种驯化的遗传学原理 • P=G+E (P：引种效果；G：植物适应性的反 应规范；E：原产地与引种地生态环境的差异） • 引种驯化的遗传学原理：即植物对环境条件适 应性的大小及其遗传。 • 植物在长期的进化过程中，接受了各种不同生 态条件的考验形成了对各种生态条件的反映规 范，这就是植物的适应性。 4.2.1 引种驯化的遗传学原理 • 如果引种植物的适应性较宽，环境条件的变化 在植物适应性反应规范之内（适地适树），就 是“简单引种”。 • 反之，如果引进植物的适应性较窄，环境条件 的变化超出了植物适应性的反应规范，需要通 过栽培措施改变环境条件（改地适树），或者 改良植物的适应性（改树适地），植物才能正 常生长，这就是就是“驯化引种”。 4.2.2 引种驯化的生态学原理 4.2.2.1 气候相似论：要求综合生态条件具有相似性 4.2.2.2 主导生态因子：即植物生长的限制因子 4.2.2.3 生态历史分析法 4.2.2.1 气候相似论 • 德国慕尼黑大学林学家迈依尔教授在《欧洲外 地园林树木》（1906）和《在自然历史基础上 的林木培育》（1909）两本专著中，论述了气 候相似论的观点。 • 他指出：“木本植物引种成功的最大可能性是 在于树种原产地和新栽培区气候条件有相似的 地方”。所谓的气候相似性是指综合的生态条 件，即在此条件下形成的典型的植物群落。 4.2.2.1 气候相似论 • 缺陷是：以植物群落为代表的气候相似论， 要求的是综合生态条件的相似性，是对现有 植物分布区的补充与完善，主要是一种“顺 应自然的方式”。 • 1）以此为理论指导，改造自然的力度有限； • 2）该理论未考虑植物的适应性，尤其是在进 化过程中形成的巨大的、潜在的适应性。 4.2.2.2 主导生态因子 • 温度：温度是植物分布的限制因子。对植物生长 影响较大的是最冷月（1月份）平均气温、极端 最低气温、有效积温和需冷量 • 光照：光照对植物生长发育的影响主要是光照时 间和光照强度。由于光照强度可以通过简单的遮 荫来解决，因此，影响植物引种驯化的主导因子 就是光照时间。 • 水分：植物生长所必需，可对温度条件进行修正。 • 土壤：土壤对引种驯化的影响，主要是 pH与含 盐量。 • 生物：菌根、授粉树、传粉昆虫。 4.2.2.3 生态历史分析法 • 气候相似论和主导生态因子，都是基于 现存的生态条件及其植物的适应性。 • 事实上： • 1）现有植物的分布区并非是其历史上 分布区的全部； • 2）植物对现有生态环境的适应，也不 能代表其适应性的全部。 • 植物在进化长河中经历的每一步，都会 在基因型上打下烙印并传递给后代。 4.2.2.3 生态历史分析法 • 前苏联学者据此将植物的驯化分为：渐 进型驯化和潜在型驯化两种类型： • 渐进型驯化：指被驯化的植物开始获得 对改变了的生态环境的适应性。 • 潜在型驯化：指在改变了的生态环境中 发展其祖先长期积累下来的适应性潜力。 • 潜在型驯化要比渐进型驯化容易得多。 4.3 引种驯化的原则与方法 • 4.3.1 引种驯化的原则 • 4.3.2 引种驯化的方法 • 4.3.3 影响引种效果的因素 4.3.1 引种驯化的原则 • 适地适树：这里的“树”泛指各种植物。所 谓适地适树，既指在适宜的地方栽培适宜的 植物，也指将适宜的植物栽培在适宜的地方。 既要充分发挥植物潜在的适应性，又要广泛 利用当地的气候、土壤资源。 • 改地适树：通过农业措施，改变栽培地点的 生态条件，为植物生长创造适宜的生态环境。 • 在设施园艺和基质栽培、无土栽培比较发达 的今天，可以说什么样的生长条件都能创造 出来，没有改变不了的“地”。 4.3.1 引种驯化的原则 • 改树适地：即改变植物以适应当地环境。 • 改变植物有两种方式： • 一是改变形体：如改乔木为灌木；改多年生为 一年生；改有性繁殖为无性繁殖；例如无花果、 女贞本为乔木，引种到北方以后多作灌木栽培，这也 是植物自己的一种适应。再如番茄、辣椒、一串红等 多年生植物，均改为一年生栽培。 • 二是遗传改良：通过当地播种育苗，筛选突变 体或芽变、与当地近缘种或品种杂交，人工诱 变或基因工程等途径，改变或扩大植物的适应 性，以适应当地生态环境。 • 改树适地是一个长期的育种过程。 4.3.2 引种驯化的方法 • 4.3.2.1 引种目标及其可行性分析 • 4.3.2.2 引种材料的搜集与检疫 • 4.3.2.3 引种试验、驯化与选择 • 4.3.2.4 引种材料的评价与应用 4.3.2.1 引种目标及其可行性分析 • 引种目标：主要考虑市场需求及经济效益 • 引种的可行性：就是根据引种驯化的原理，分析、 预测某种植物在引种地生长表现。引种的可行性 一般可从以下5点进行分析。 —植物的生活型：不同生活型的植物，适应性大 小不同。一般来讲，一年生植物大于多年生植 物；草本植物大于木本植物；落叶植物大于常 绿植物；藤本大于灌木；灌木大于乔本。 —植物的分布区：除非孑遗植物，一般分布区越 广泛的植物适应性越强。 孑遗植物 • 孑遗植物，也称活化石植物，是指起源 久远，在新生代第三纪或更早有广泛 的分布，而目前大部分已经因为地质、 气候的变化而灭绝，只在很小的范围 内存在。这些植物的形状和在化石中发 现的植物基本相同，保留了其远古祖先的 原始形状，且其近缘类群多已灭绝，因此 比较孤立，进化缓慢的植物。 孑遗植物的种类 • 很多，在中国就有100多种。 • 如水杉、银杉、秃杉、红豆杉（又称紫 杉）、台湾杉、银杏（又称白果，在第三 纪有化石发现，第四纪冰川期大部分灭 绝）、珙桐（又称鸽子树）、双蕊兰、 鹅掌楸、苏铁、杜仲、木贼、泥盆纪、崖 柏、日本金松等。 引种目标及其可行性分析 • 引种的可行性（续）： —气候相似性：可以通过计算机将原产地与引种地 的温度、降水、光照等主要气象因子进行比较， 相似性越大，引种成功的可能性越大。 —主导因子：一般来看，在植物的整个分布区中变 化越小的因子，越有可能是主导因子或限制因子。 因为该种植物对此因子的变化很敏感，或者说对 此因子的要求很严格，这就是主导因子。 —当地农业经济技术条件：外来植物的引种，生产 上大多需要较大的经济投入和较高的农业技术， 当地的农业发展水平不得不加以考虑。 4.3.2.2 引种材料的搜集与检疫 • 一般简单引种可用营养繁殖材料；而驯化引种多选 用具有复杂遗传基础并能产生丰富变异来源的种子 作为引种材料。 • 搜集引种材料时，需严格遵守植物检疫的相关规定。 • 与引种材料检疫相关的另一个问题是：引种植物对 当地生态系统的影响，即所谓“生态侵入”。引种 植物遇到比原产地更加优越的生态条件，或者被解 除了病、虫、草、天敌的制约，就会无节制地快速 生长、大量蔓延，危害当地原有的生态平衡。如我 国东南沿海引种的大米草，已经成为恶性杂草。 4.3.2.3 引种试验、驯化与选择 • 是引种驯化的中心环节，主要内容包括： • （1）引种材料的品种（或种源）试验； • （2）生物学特性与生态习性的观察； • （3）适生优良品种的选择； • （4）配套栽培技术试验与总结； • （5）引进材料的繁殖试验等。 • 最后实现“引种—栽培—繁殖—栽培”的生产 过程。 4.3.2.3 引种试验、驯化与选择 • 引种试验的方法与一般的栽培试验相似， • 但有三点需注意： • 1）引种试验的规模：一定要从小到大，从少到 多，先从小规模试验中得到经验，再扩大试验 规模； 2）试验的进度：要先易后难，由表及里，循序 渐进。 3）要耐心细致、持之以恒。 4.3.2.4 引种材料的评价与应用 • 引种驯化成功的标准： 不加保护或稍加保护能正常生长； 通行的繁殖方法能正常繁殖； 产品质量或经济价值没有降低。 • 引种材料的评价依据 – 根据引种成功的标准进行科学评价 – 根据生产成本和市场价格进行经济评价 • 引种材料的推广应用：要经过区域试验。在此既 要考虑试验年份的环境条件，更要注意尚未遇到 的极端天气条件（如低温、冰雹）的影响。 4.3.3 影响引种效果的因素 • 1）品种的适应性：是决定引种成功与否的 内因。首次引种时，一般先选择分布较多、 适应性较强的品种做试验；取得经验后，再 扩展到特有珍稀的品种的引种试验。 • 2）实际栽培季节的气候相似性：引种时考 虑栽培季节的气候相似性，能扩大植物的引 种范围 。 4.3.3 影响引种效果的因素 • 3）产品利用目的与消费习惯：产品利用的目 的有食用、有观赏，经济部位有：花、果、 茎、叶、根，还有形。引种的效果应该主要 看经济部位的生长发育情况，是否可以正常 地食用或观赏。观叶植物、叶菜类，不必考 虑开花结果情况，这样以经济实用为主，可 在某种程度上降低引种驯化成功的标准。 • 4）人的主观能动性 如生长期较短的蔬菜或 花卉，可人为调整播种期，改善栽培技术达 到引种成功。 复习思考题 • 1. 引种和驯化的含义有什么区别和联系？ • 2. 植物被引到新的地区后，植物本身会产生哪 些遗传、生理和形态上的变异？ • 3. 如何处理综合环境的气候相似性与主导因子 的限制性作用？ • 4. 如何进行引种驯化的试验研究？怎样才算引 种成功？ • 5. 引种驯化对我国园艺生产产生了哪些影响？