高粱育种母本不育不开花

2025-04-27 23:12:12
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你好,作物育种 Crop breeding

改良作物的遗传特性,以培育高产优质品种的技术。又称作物品种改良。它以遗传学为理论基础,并综合应用植物生态、植物生理、生物化学、植物病理和生物统计等多种学科知识。是一项投资少而效益高的生物技术,对发展种植业生产具有十分重要的意义。

历史 早在栽培植物出现之初人类简单的种植和采收活动中,就已寓有作物育(选)种的萌芽。《诗经》载:“黍稷重穋”,“稙稺菽麦”。稙、稺指播种的早晚,重穋指成熟的先后。可见中国在周代已形成不同播期和熟期的作物品种概念。北魏《齐民要术》按成熟早晚、苗秆高下、收实多少和米味美恶等记载粟品种凡86个。明代的《理生玉镜稻品》详细描述了嘉靖年间江苏苏州地区的水稻品种,是中国最早问世的水稻品种志。至清代,《授时通考》已分别收录粟和水稻品种约500个和3400多个。

近代育种技术和理论的发展始于西欧。1719年,T.费尔柴尔德最早进行植物人工杂交并获得杂种。1823年,T.A.奈特在豌豆上发现父母本对杂种一代的贡献均等,二代有分离现象。1843年J.库尔特首先采用个体选择法进行禾谷类育种。1856年,L.德维尔莫兰明确提出用“后裔鉴定”法检查甜菜的选择效果,后人称之为“维尔莫兰分离原则”。1849年,R.A.加特纳指出亲本杂交一代、二代之间存在一定关系,并发现不少杂种一代生长健壮。C.达尔文在《物种起源》(1859)和《植物界异花受精和自花受精的效应》(1876)中所阐明的选择和杂交等与进化的关系,对以后的作物育种工作有深刻影响。

孟德尔定律在本世纪初被重新发现,使作物育种进入了一个新的阶段。W.L.约翰森(1903)提出的纯系学说不仅为纯系育种奠定了理论基础,也为区分遗传变异和环境变异提出了有力的论据。其后欧洲和北美的许多育种家通过在自花授粉作物上的育种实践,逐渐形成了现今通行的系谱选择法及其变通做法。在异花授粉作物方面,G.H.沙尔(1909)基于E.M.伊斯特(1904)和他本人对玉米自交的研究,指出了杂种优势的实用意义。D.F.琼斯随后育成第一个玉米杂交种,并于1920年提出生产双交种的方案,为玉米育种中广泛利用杂种优势开创了新途径。20世纪40年代,G.F.斯普拉格和L.A.塔特姆提出的配合力概念对自交系亲本的选配,F.H.赫尔倡议的轮回选择法(见杂种优势利用(植物))对群体改良,都具有重要意义。辐射育种早在1927~1928年发现 X射线能引起果蝇和大麦的基因突变时已见端倪。其后,化学诱变进一步扩大了突变育种的领域(见诱变育种)。A.F.布莱克斯利等于1937年用秋水仙碱诱导植物染色体加倍成功,使多倍体育种成为可能(见倍数性育种),并有效地克服了远缘杂种不育的难题。E.R.西尔斯在1954年建立的小麦非整倍体系统和随后发现的部分同源染色体配对机理,为导入外源有利基因提供了方便。在抗病育种方面,E.C.斯塔克曼1917年关于小麦秆锈菌的生理小种分化学说和H.H.弗洛尔1940年关于抗(致)病性的基因对基因学说贡献较大。此后,von de普兰克于1963年提出的“水平抗性”(即非小种专化抗性)概念,又进一步从病害流行学和生态平衡的观点完善了抗病育种的策略。此外,由Н.И.瓦维洛夫率先在20年代进行的世界性植物资源考察以及在此基础上形成的作物起源中心学说,由R.A.费希尔和S.赖特等人首先应用于生物学研究领域的数理统计等等,也都对促进作物育种技术起了重要作用。由于所有这些成果,作物育种终于发展成为一门有理论体系指导并在农业生产上有巨大实用价值的学科。

中国应用现代育种技术改良作物品种始于20世纪初。先是在稻、麦、棉三大作物中进行引种、纯系育种和杂交育种,先后育成了以中大帽子头(稻)、金大2905(麦)、中大2419(麦)、鸡脚德字棉、泾斯棉等为代表的改良品种进行示范推广。1949~1979年间作物育种事业发展迅速,育成并用于生产的粮、棉、油、糖、麻、烟等25种大田作物品种达2729个,其中推广面积在100万亩以上的有 265个。现在主要农作物已基本实现良种化。作物育种的目标以增加产量为重点,在此基础上注意抗病、稳产等。50年代中后期开展水稻矮化育种;育成的著名品种有矮脚南特、广场矮、珍珠矮等。这一成果也推动了小麦、高粱玉米等作物矮化育种的发展。在杂种优势利用方面,玉米由于育成了配合力和农艺性状兼优的自交系,加速了单交种的推广,逐渐形成了以单交种为主,结合应用双交、三交、顶交种的布局,1983年玉米杂交种面积达播种面积的70%。最早利用细胞质雄性不育生产杂交种的是高粱;从60年代后期开始,先后育成和推广了以晋杂 5号等为代表的一批高产杂交组合。但这一方面的重大突破则是70年代杂交水稻的育成,它为大幅度提高。