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現(xiàn)代作物育種

作者： [佚名]　　文章來(lái)源： [水稻課題 ]　　點(diǎn)擊數(shù)：[3856]　　更新時(shí)間：[2011-08-01]

農(nóng)作物育種是一門緊密為當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的應(yīng)用科學(xué)。它的主要任務(wù)和最終目標(biāo)是選育市場(chǎng)所需要的優(yōu)良品種。因此衡量作物育種成就的大小，主要看育成品種的數(shù)量和質(zhì)量，評(píng)價(jià)一個(gè)品種的價(jià)值，主要看它在生產(chǎn)上的覆蓋面。因此審定品種只是階段性成果，只有新品種在生產(chǎn)上大面積種植，才是最終成果。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，人們對(duì)新品種的品質(zhì)要求越來(lái)越高。只有適銷對(duì)路的品種，才是優(yōu)良品種。中國(guó)是一個(gè)人口眾多的國(guó)家，中央一再提出要注意糧食安全問(wèn)題。因此育種目標(biāo)既要求優(yōu)質(zhì)，也要求高產(chǎn)。正如農(nóng)業(yè)部副部長(zhǎng)張寶文同志在《科技日?qǐng)?bào)》上發(fā)表文章中所指出：“作物育種要以產(chǎn)量為基礎(chǔ)，以品質(zhì)為保證。只有具備了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、廣適應(yīng)性的優(yōu)良品種，才會(huì)具有長(zhǎng)久的生命力”。國(guó)家科技部副部長(zhǎng)李學(xué)勇同志在提到“十五”期間育種工作的要求時(shí)也指出：“品種選育要在保持高產(chǎn)、保障國(guó)家糧食安全的前提下，加快品種的優(yōu)質(zhì)化、專用化、多樣化、特色化”^[1]。目前我國(guó)的品種對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力提高的貢獻(xiàn)約占35％，而作物育種較發(fā)達(dá)的國(guó)家可高達(dá)50％^[2]。作物育種單位的可持續(xù)發(fā)展對(duì)出品種、尤其是有突破性的好品種至關(guān)重要。

1、育種手段多樣化

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多育種新理論、新技術(shù)，這些技術(shù)無(wú)論在學(xué)術(shù)理論上，還是在應(yīng)用實(shí)踐上都在不斷取得突破，從而為現(xiàn)代作物育種研究應(yīng)用奠定了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。綜合來(lái)看，按品種變異產(chǎn)生的過(guò)程和特點(diǎn)區(qū)分，目前研究應(yīng)用的技術(shù)方法有如下多種：系統(tǒng)育種、近緣遠(yuǎn)緣雜交育種、倍性育種(同源多倍體、異源多倍體、單倍體)、輻射誘變育種、化學(xué)誘變育種、組培育種、航天育種、體細(xì)胞雜交、染色體工程、基因工程等。按要達(dá)到的育種目標(biāo)進(jìn)行劃分的綜合育種體系也有多種，比如，雜交優(yōu)勢(shì)的利用與固定、抗病蟲育種、品質(zhì)育種、高光效育種等。此外，隨著高新技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了以選擇技術(shù)為輔的的育種手段，如分子標(biāo)記、染色體工程、基因工程，這也是育種技術(shù)發(fā)展的最高境界。

現(xiàn)代生物技術(shù)的飛速發(fā)展，使植物基因工程的研究成果顯著^[3,4]，給人類的生存與發(fā)展帶來(lái)新的曙光，盡管它仍有許多問(wèn)題有待解決和完善，但其應(yīng)用價(jià)值越來(lái)越受到重視。研究人員如何解決植物基因的定向轉(zhuǎn)化研究將成為今后的熱門課題。生物技術(shù)在作物育種中的應(yīng)用是必然的，轉(zhuǎn)基因植物在全球的商業(yè)化趨勢(shì)也不可逆轉(zhuǎn)，并將最終為人們所接受。

2、育種技術(shù)精確化

長(zhǎng)期以來(lái)，常規(guī)育種技術(shù)占據(jù)主導(dǎo)地位，為糧食生產(chǎn)提供了許多優(yōu)良品種。如雜交育種主要是把不同親本的全部遺傳信息無(wú)選擇的全部重組在一起，但是許多優(yōu)良性狀只是少數(shù)有利遺傳物質(zhì)在控制，如果這樣不加選擇，大規(guī)模雜交，勢(shì)必給后代材料性狀穩(wěn)定和選擇帶來(lái)很大困難。顯然，常規(guī)育種具有變異幅度過(guò)大、目標(biāo)性狀穩(wěn)定慢、育種周期長(zhǎng)、可預(yù)見性差等缺陷，這就需要現(xiàn)代育種精確化的要求。當(dāng)然，常規(guī)近緣雜交使各種作物種內(nèi)的有利基因得到了比較充分利用，選擇的范圍較大，但是新潛力的挖掘也就越來(lái)越小，使作物育種研究出現(xiàn)了爬坡或筑平臺(tái)現(xiàn)象。因而需要從其他遠(yuǎn)緣物種中導(dǎo)入所需要的有利性狀，這就需要打破物種間的生殖隔離，提高基因的通用性和可導(dǎo)人性，達(dá)到在更大范圍內(nèi)促進(jìn)基因交流，創(chuàng)造出前所未有的新變異類型，甚至合成新的物種。

目前，在育種高新技術(shù)研究應(yīng)用方面，世界各國(guó)主要是圍繞提高技術(shù)精確性、提高基因通用性和可導(dǎo)入性而展開的。顯而易見，能滿足這樣的技術(shù)性能要求使用基因工程、染色體工程和細(xì)胞工程等手段。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自1996年第一個(gè)轉(zhuǎn)基因作物進(jìn)入大田試驗(yàn)以來(lái)，已有幾十種轉(zhuǎn)基因作物產(chǎn)品陸續(xù)進(jìn)入市場(chǎng)，到2001年轉(zhuǎn)基因作物種植面積達(dá)到5000 hm²。此外，遠(yuǎn)緣雜交技術(shù)盡管不能實(shí)現(xiàn)精確化目標(biāo)，但隨著技術(shù)進(jìn)步仍不失為一種引入有利基因的有效方法，未來(lái)會(huì)有更多實(shí)用的選擇鑒定技術(shù)出現(xiàn)，如抗病蟲性等各種抗逆性鑒定篩選技術(shù)和品質(zhì)指標(biāo)超微量快速分析技術(shù)?？梢?，高效精確選擇技術(shù)的研究應(yīng)用將是現(xiàn)代育種的一個(gè)重要方面。

3、市場(chǎng)需求精細(xì)化

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和社會(huì)的全面進(jìn)步，現(xiàn)代育種不是什么品種都可以種，而是更強(qiáng)調(diào)市場(chǎng)需要什么，育種目標(biāo)的制定也是緊密的與市場(chǎng)導(dǎo)向聯(lián)系在一起，受宏觀經(jīng)濟(jì)限制較大。概括起來(lái)有兩個(gè)特點(diǎn)：其一，由于人民生活水平提高，人們對(duì)食物的需求不再僅限于吃飽，更重要的是吃好，這就要求作物品種高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高抗，是健康安全的綠色食品；其二，隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，農(nóng)村勞動(dòng)力減少，土地流轉(zhuǎn)嚴(yán)重，以前的老式經(jīng)營(yíng)模式已不適應(yīng)新形勢(shì)下的需要。因此，必須依靠市場(chǎng)帶動(dòng)作用，借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家成功的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?、機(jī)械化的經(jīng)營(yíng)，培育低桿、直立、桿硬抗倒、群體整齊、成熟集中等特點(diǎn)的新型品種，適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

4、現(xiàn)代育種應(yīng)遵循原則

4.1 有序性

有序性原則是認(rèn)識(shí)世界和事物發(fā)展的總原則。任何一種品種資源的創(chuàng)新都不能以犧牲和排斥他種品種資源為前提，就是說(shuō)必須保持生態(tài)平衡的穩(wěn)定性和生物多樣性，使他們?cè)诖蟪叨鹊纳鷳B(tài)系統(tǒng)下能夠共同棲居并與環(huán)境間不斷地進(jìn)行物質(zhì)和能量的流動(dòng)，盡量保持有序態(tài)。

4.2 和諧性

遺傳多樣性、物種多樣性、景觀多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性是和諧性原則的充分體現(xiàn)。在空間和時(shí)間允許的條件下，人類盡可能創(chuàng)造出與其他生物相和諧的物種，這不但可以滿足人類自身的需要，而且可以豐富生物的多樣性。

4.3 守恒性

就整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)而言，各要素在進(jìn)行物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)過(guò)程中都要遵循守恒性原則。每一個(gè)適合人類生活需要的品種資源，都可以說(shuō)是生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)成員，在自身生長(zhǎng)和發(fā)育過(guò)程中受到環(huán)境的制約和影響。因此，在制定育種目標(biāo)時(shí)，必須堅(jiān)持守恒性原則，尤其是能量守恒，使投入與產(chǎn)出達(dá)到平衡，能夠持續(xù)發(fā)展。

4.4 對(duì)稱性

萬(wàn)物必有對(duì)，一方的存在必然以另一方的存在為條件。因此，在創(chuàng)造新的品種資源時(shí)，應(yīng)該用對(duì)稱的觀點(diǎn)發(fā)掘出自然界尚未存在的物種。如水稻的雜交成功在某些程度上可以說(shuō)得是益于對(duì)稱性原則。

5、結(jié)論與思考

目前，我國(guó)人口不斷增加，耕地急劇減少，災(zāi)害氣候頻繁，發(fā)展農(nóng)業(yè)是國(guó)民長(zhǎng)治久安的基礎(chǔ)。隨著人民生活水平不斷提高，人們對(duì)作物新品種品質(zhì)的要求也愈來(lái)愈高。因此，必須通過(guò)現(xiàn)代的作物育種手段，從中挖掘、利用優(yōu)異種質(zhì)資源基因，對(duì)于大幅度提升我國(guó)農(nóng)業(yè)科技水平，實(shí)現(xiàn)糧食“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全”的目標(biāo)具有重要戰(zhàn)略意義。

 

 

參考文獻(xiàn)：

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