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作物种子在生产过程中,随着繁殖代数的增加,就会发生品种纯度降低,典型性下降,种性变劣等混杂退化现象。如表现产量降低,品质变劣,抗性减弱等。主要由于不适宜的栽培条件,天然杂交及突变等原因所致。
1、品种退化机理
对品种退化的研究,根据报道,多数是对品种的形态特征和多种经济性状退化的研究,对品种退化的机理研究甚少。据朱绍琳、黄骏麒对陆地棉退化的研究认为:“变异是退化的前提”,“有了变异、才有可能发生退化”。“变异大的性状,也较容易退化”。新品种推广后,在遗传组成上,是建立了新的遗传平衡,并保持稳定。当在不利的环境条件下,或管理不当的情况下.由于突变、选择、迁移和遗传漂移等因素,使新品种的基因型频率和基因频率,发生变化。遗传平衡受到破坏,在自然选择作用下,使种性改变,趋向变劣,失去品种典型性,表现退化。
2、品种混杂退化的原因
导致品种混杂退化的原因是多方面的、非常复杂的,不同地区、不同气候、不同作物可能有所不同,但一般认为有如下方面:
(1)机械混杂
机械混杂是指在种子生产和流通的各个环节中,由于条件的限制或人为的不按技术操作规程作业、疏忽、过失,导致异品种种子混入的现象。机械混杂在种子处理、播种、补种、移栽、收获、脱粒、种子加工、包装、入库、运输和贮藏等环节都有可能发生,同类作物前茬的落粒以及施入未充分腐熟的有机肥中带有的异品种的种子也会造成机械混杂。由于机械混杂在种子工作各个环节都可能发生,所以它是品种混杂退化的重要原因,是自花授粉作物品种混杂退化的最主要的原因。
(2)生物学混杂
由于隔离条件的限制,没有隔离或隔离不符合技术要求,异花授粉作物在杂交制种过程中,去杂去劣不及时、不严格、不彻底,造成异品种花粉传人导致天然杂交,使品种的纯度和种性下降。生物学混杂在各种作物上都有可能发生,但在异交作物和常异交作物上比较普遍且严重,因此,是异交作物和常异交作物品种混杂退化的最主要原因。自花授粉作物天然杂交的机率较小,综合来看不是混杂退化的主要原因。但是,由于天然杂交率受不同品种、不同条件、不同环境等影响较大,所以,在现代种子生产中是不容忽视的。对于自花授粉作物的种子田也要进行隔离,避免异花粉的侵入。
(3)残存异质基因的分离重组和基因突变
一个品种在推广以后,可以看成是一个纯系但不是绝对的。品种或自交系的主要性状是基本一致的,但这种一致性不是绝对的,纯系中的个体间的遗传性总会有一定的差异,尤其是那些通过杂交和远缘杂交育成的品种,较比无性系的一致性要差得远。一个经6~8代选择的株系,虽然在主要性状上表现一致,但是难免会有些杂合的残存的异质基因的存在,特别是那些由微效多基因控制的数量性状,不可能完全纯合,因此就使得个体间遗传基础出现差异,在种子繁殖过程中,这些异质基因不可避免地会继续分离、重组,导致个体间性状差异的加大,使品种的典型性、一致性降低,纯度下降。
(4)选择不当
在种子生产的过程中,选择的最主要的目的是为了保持和提高品种的典型性和纯度。而不适当的选择会事与愿违,加速品种的混杂退化。如在异交作物品种选择提纯过程中,选择数量太小,则可能发生基因流失,改变了品种群体原有的遗传平衡,导致品种典型性降低,加速品种混杂退化。在自交系亲本繁殖时,对它们的典型性了解和掌握不够,很可能会把其中生长健壮的杂交株留下,而把弱小的典型性植株淘汰,这样会越选越杂,大大地加快品种混杂退化的速度。
(5)不良的环境条件和栽培技术
所谓良种都是在一代条件下表现优良,离开了其生长发育所需要的适宜环境和栽培管理技术,特性很难得以发挥,并可能引起不良的变异和病变。马铃薯在种薯形成期间如果遇到高温则病毒病加剧导致退化严重。不良环境和低劣的栽培技术极易造成数量性状的不良变异和退化。
3、品种混杂退化的表现和危害
总体上表现为品种典型性降低、整齐度差,最终导致产量和品质降低。具体表现为:原品种的株、叶、穗、粒等特有性状发生变化,甚至面目全非。生长发育不一致,整齐度差,抗逆性降低,对旱、涝、病、虫、低温等不良条件的适应能力减弱,导致产量不稳。产量降低,产品品质下降,杂交种亲本配合力降低。
4、防杂保纯的基本措施
(1)亲本种子的提纯
做好亲本种子的提纯复壮工作,是优良品种的优良种性得以持久保持的基础。目前生产上常用的种子提纯复壮方法有“二圃制”、“三圃制”、“株系循环法”(适用于稻麦等禾本科自花授粉作物的种性保持)、“自交混合选择法”(适用于常异花授粉作物的种性保持)以及杂交水稻制种上的“三系七圃法”等。其中,株系循环法由于方法简便、原种生产周期较短、繁殖系数较高、提纯效果较好、生产成本较低等因素,近年来被广泛应用于禾本科自花授粉作物的稻麦常规种子的提纯复壮工作。
(2)种子基地选择
在选择种子基地时,除了要考虑种子基地的土壤结构、肥力条件、生产管理水平、机械化作业水平、隔离条件、种子生产者素质及植物检疫要求外,应重视前茬作物的种植情况。确定种子繁殖田时,应当要求种子生产者提供前作档案,证实种子田不存在自生植株或者种植过同种的其它品种。
(3)种子的隔离繁殖
种子的隔离繁殖是杜绝外来花粉污染,防止生物学混杂,保持品种优良性的重要一环。这在杂交种子生产中已经得到高度重视,而在常规作物种子生产中则容易被忽略。种子的隔离繁殖有距离隔离、花期隔离和屏障隔离三种。按照种子生产规程,种子的花期隔离,杂交种子应在20-25天以上。在稻麦等农作物常规种子繁殖中,其隔离距离要求在25米以上,油菜、玉米的隔离距离在800米以上。
(4)严格去杂去劣
田间去杂去劣一般分别在苗期和抽穗至成熟前进行。在种子生产过程中根据品种众数植株的性状表现,淘汰种子田中的杂株和劣株。田间多次去杂去劣可以有效地去除杂株,提高繁殖种子纯度,是防止品种混杂退化很重要的一个环节。
(作者单位:152000 黑龙江省绥化市北林区四方台镇农牧业技术服务中心)
1、品种退化机理
对品种退化的研究,根据报道,多数是对品种的形态特征和多种经济性状退化的研究,对品种退化的机理研究甚少。据朱绍琳、黄骏麒对陆地棉退化的研究认为:“变异是退化的前提”,“有了变异、才有可能发生退化”。“变异大的性状,也较容易退化”。新品种推广后,在遗传组成上,是建立了新的遗传平衡,并保持稳定。当在不利的环境条件下,或管理不当的情况下.由于突变、选择、迁移和遗传漂移等因素,使新品种的基因型频率和基因频率,发生变化。遗传平衡受到破坏,在自然选择作用下,使种性改变,趋向变劣,失去品种典型性,表现退化。
2、品种混杂退化的原因
导致品种混杂退化的原因是多方面的、非常复杂的,不同地区、不同气候、不同作物可能有所不同,但一般认为有如下方面:
(1)机械混杂
机械混杂是指在种子生产和流通的各个环节中,由于条件的限制或人为的不按技术操作规程作业、疏忽、过失,导致异品种种子混入的现象。机械混杂在种子处理、播种、补种、移栽、收获、脱粒、种子加工、包装、入库、运输和贮藏等环节都有可能发生,同类作物前茬的落粒以及施入未充分腐熟的有机肥中带有的异品种的种子也会造成机械混杂。由于机械混杂在种子工作各个环节都可能发生,所以它是品种混杂退化的重要原因,是自花授粉作物品种混杂退化的最主要的原因。
(2)生物学混杂
由于隔离条件的限制,没有隔离或隔离不符合技术要求,异花授粉作物在杂交制种过程中,去杂去劣不及时、不严格、不彻底,造成异品种花粉传人导致天然杂交,使品种的纯度和种性下降。生物学混杂在各种作物上都有可能发生,但在异交作物和常异交作物上比较普遍且严重,因此,是异交作物和常异交作物品种混杂退化的最主要原因。自花授粉作物天然杂交的机率较小,综合来看不是混杂退化的主要原因。但是,由于天然杂交率受不同品种、不同条件、不同环境等影响较大,所以,在现代种子生产中是不容忽视的。对于自花授粉作物的种子田也要进行隔离,避免异花粉的侵入。
(3)残存异质基因的分离重组和基因突变
一个品种在推广以后,可以看成是一个纯系但不是绝对的。品种或自交系的主要性状是基本一致的,但这种一致性不是绝对的,纯系中的个体间的遗传性总会有一定的差异,尤其是那些通过杂交和远缘杂交育成的品种,较比无性系的一致性要差得远。一个经6~8代选择的株系,虽然在主要性状上表现一致,但是难免会有些杂合的残存的异质基因的存在,特别是那些由微效多基因控制的数量性状,不可能完全纯合,因此就使得个体间遗传基础出现差异,在种子繁殖过程中,这些异质基因不可避免地会继续分离、重组,导致个体间性状差异的加大,使品种的典型性、一致性降低,纯度下降。
(4)选择不当
在种子生产的过程中,选择的最主要的目的是为了保持和提高品种的典型性和纯度。而不适当的选择会事与愿违,加速品种的混杂退化。如在异交作物品种选择提纯过程中,选择数量太小,则可能发生基因流失,改变了品种群体原有的遗传平衡,导致品种典型性降低,加速品种混杂退化。在自交系亲本繁殖时,对它们的典型性了解和掌握不够,很可能会把其中生长健壮的杂交株留下,而把弱小的典型性植株淘汰,这样会越选越杂,大大地加快品种混杂退化的速度。
(5)不良的环境条件和栽培技术
所谓良种都是在一代条件下表现优良,离开了其生长发育所需要的适宜环境和栽培管理技术,特性很难得以发挥,并可能引起不良的变异和病变。马铃薯在种薯形成期间如果遇到高温则病毒病加剧导致退化严重。不良环境和低劣的栽培技术极易造成数量性状的不良变异和退化。
3、品种混杂退化的表现和危害
总体上表现为品种典型性降低、整齐度差,最终导致产量和品质降低。具体表现为:原品种的株、叶、穗、粒等特有性状发生变化,甚至面目全非。生长发育不一致,整齐度差,抗逆性降低,对旱、涝、病、虫、低温等不良条件的适应能力减弱,导致产量不稳。产量降低,产品品质下降,杂交种亲本配合力降低。
4、防杂保纯的基本措施
(1)亲本种子的提纯
做好亲本种子的提纯复壮工作,是优良品种的优良种性得以持久保持的基础。目前生产上常用的种子提纯复壮方法有“二圃制”、“三圃制”、“株系循环法”(适用于稻麦等禾本科自花授粉作物的种性保持)、“自交混合选择法”(适用于常异花授粉作物的种性保持)以及杂交水稻制种上的“三系七圃法”等。其中,株系循环法由于方法简便、原种生产周期较短、繁殖系数较高、提纯效果较好、生产成本较低等因素,近年来被广泛应用于禾本科自花授粉作物的稻麦常规种子的提纯复壮工作。
(2)种子基地选择
在选择种子基地时,除了要考虑种子基地的土壤结构、肥力条件、生产管理水平、机械化作业水平、隔离条件、种子生产者素质及植物检疫要求外,应重视前茬作物的种植情况。确定种子繁殖田时,应当要求种子生产者提供前作档案,证实种子田不存在自生植株或者种植过同种的其它品种。
(3)种子的隔离繁殖
种子的隔离繁殖是杜绝外来花粉污染,防止生物学混杂,保持品种优良性的重要一环。这在杂交种子生产中已经得到高度重视,而在常规作物种子生产中则容易被忽略。种子的隔离繁殖有距离隔离、花期隔离和屏障隔离三种。按照种子生产规程,种子的花期隔离,杂交种子应在20-25天以上。在稻麦等农作物常规种子繁殖中,其隔离距离要求在25米以上,油菜、玉米的隔离距离在800米以上。
(4)严格去杂去劣
田间去杂去劣一般分别在苗期和抽穗至成熟前进行。在种子生产过程中根据品种众数植株的性状表现,淘汰种子田中的杂株和劣株。田间多次去杂去劣可以有效地去除杂株,提高繁殖种子纯度,是防止品种混杂退化很重要的一个环节。
(作者单位:152000 黑龙江省绥化市北林区四方台镇农牧业技术服务中心)