现有的花卉育种途径.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流现有的花卉育种途径.精品文档.现有的花卉育种途径加入WTO给我国的花卉业带来了机遇和挑战，花卉工作者应该与时俱进，结合我国丰富的花卉资源，加速花卉新品种的选育，促进我国花卉业的发展，增强国际竞争力。总结国内外花卉新品种起源的途径，主要有5种。 引种驯化途径 在进行引种工作时，引进的品种栽培在不同于原产地的自然条件下，必然会发生变异，从变异中进行选种，可以获得新品种。引进的种或品种如果性状没有达到期望，需要结合其他的技术措施驯化，或与选择育种以及杂交结合进行定向选择，也可以获得新品种。 引种驯化是直接丰富品种和育种原始材料的捷径，可以在最短时间

2、里迅速而经济地丰富花卉种类，具有所需时间短、见效快、节省人力物力等特点。例如加那利群岛补血草(Limoniumperezii)野生时夏季开花，花梗脆弱，引进后通过对特殊个体进行繁育和定向选择，迅速培育出花梗坚硬的冬季开花品种。1.引种：广义的花卉引种泛指从本地区外的区域引进新花卉物种、品种以及遗传育种等有关理论研究所需的各种种质资源。狭义的花卉引种只是作为育种途径之一，指将本地区外区域的花卉品种、品系，经过一般的栽培试验，证明适合本地区栽培后，直接引入应用并推广的方法。2.驯化：将本地区外的花卉品种（系）选择培育成本地推广的品系的措施和过程。3.植物引种驯化的基本原理3.1植物的生态环境和生态

3、类型生态因素(ecologicalfactor):植物生存和繁殖的环境中，对植物的生长发育有明显影响和直接为植物所同化的因素。如当地气候条件、栽培土壤状况、环境生物因素等；生态环境（ecologicalenvironment)：各种生态因素都处于相互影响和相互制约的复合体中，它们综合作用于植物，形成生态环境。生态区：在一定的地区范围内具有大致相同的生态环境，包括自然环境和耕作栽培条件，对于一种植物具有大致相同的生态环境的地区，称为生态区。生态适应：植物对一定生态环境表现正常的反应称为生态适应。花卉品种对生态环境的生态适应主要表现在：植株的可观赏性、切花物种的产量和瓶插时间、盆坛类花卉的花期及可

4、栽培的期限等。总之，从相似的生态区引进的花卉品种更易于生态适应，也就是驯化成功。3.2气候相似论20世纪初，德国迈尔提出了气候相似论（theoryofclimaticanalogues）它的基本要点是：地区之间在影响植物生长的主要气候因素上，应相似到足以保证作物品种相互引种成功时，引种才有成功的可能性。3.3纬度、海拔、品种习性 (1)温度一般在北半球，高纬度地区温度低于低纬度地区，高海拔地区温度低于平原地区。(2)光照在北半球，从春分到秋分，高纬度地区日照时数长于低纬度地区；从秋分到春分，高纬度地区的日照时数短于低纬度地区。(3)作物的发育特征根据作物对温度、光照的要求不同，可把一年生作物分

5、成两大类，即长日低温作物、短日高温作物。(4)纬度、作物的发育特征与引种的关系纬度相近的东西地区之间比经度相近的南北之间的引种有较大的成功可能性同纬度的高海拔地区与平原地区之间相互引种，不易成功。而纬度偏低的高海拔地区与纬度偏高的平原地区的相互引种，成功的可能性较大。例如某些冷凉地区的花卉可引种到高原地区，反之亦然。一般来讲，冷凉地区的花卉引种到温热地区，如果成功，生育周期变短，花期变短，花变小；反之，如果成功，生育周期变长，花期变长，花变大。选择育种途径 花卉在种植过程中，会产生很多性状变异，人为地对这些自然变异或人工授粉变异进行选择和繁殖，从而培育出花卉新品系的过程，称为选择育种。这是花卉

6、常规育种中的重要手段之一。由遗传的分离定律和自由组合定律，我们可以得知，同属花卉相互授粉就产生染色体重组，再加上染色体重组过程中发生片断置换、错位、丢失，会导致下代个体发生很多性状变异。此外，环境的急剧变化也会影响到花卉本身的遗传物质组成，如化学药剂、射线等，从而产生育种上可利用的遗传变异。花卉育种主要考虑形态方面的变异，如株型紧凑与否、花色、整齐度、观赏时期、花型等；当然也有生理特性方面的变异，如耐寒花卉的耐热性、热带花卉的抗寒性、对主要病害的抗病性等。变异在性质上可分为遗传的变异和不遗传的变异。从遗传角度看，花卉的变异存在不可遗传的变异和可遗传的变异。不可遗传的变异通常只发生于某处或某代，

7、主要是环境变化引起的。例如，缺肥的环境可导致植株的瘦小、强烈的阳光可导致株型的紧凑等。可遗传的变异是遗传物质变异的结果，是选择育种的基础。同时，选择育种是花卉新品种起源的基本方法和主要内容，贯穿花卉新品种产生的全过程，园林中的重要花卉如凤仙花、芍药、山茶等的重瓣品种，都是在人工栽培或自然变异中通过选择培育出来的。我国具有丰富的花卉资源，不管是栽培还是自然发生的变异都十分广泛，需要我们善于观察和发现，继而培育出更多花卉新品种。 1.在人工栽培中产生新品种 人工栽培选育是新品种起源的重要途径。布尔班克曾用连续选择的方法把叶子边缘不具皱折的“野牛儿苗”培育成为显著皱叶的新种；英国育种家坎德从改进栽培

8、技术着手进行定向选择，育成皱边唐菖蒲。 1)混合选择：从原始群体中选出株型、花色、花型、抗性等方面性状符合选种目标要求的单株,进行混合繁殖叫混合选择。优点是简单易行,能迅速从混杂的原始群体中分离出优良类型,获得较多的种子及繁殖材料,便于及早推广。 2)单株选择：将当选优良个体的种子分别收获,分别播种而为家系,根据家系的表现确定上年当选个体的优劣,并以此家系为单位进行选留和淘汰。花卉中的凤仙、矢车菊、桂竹香、紫罗兰、香豌豆、半支莲、金盏花等都属于自花授粉植物,长期的自交导致基因纯合,遗传性比较稳定,自交系后代分离较少,一般采用一次单株选择或一次混选。对于异花授粉植物,如石竹、万寿菊、矮牵牛、百日

9、草、大丽花、百合、月季、福禄考等多采用多次混合选择。 3)利用无性繁殖手段进行栽培选育。如嫁接繁殖时，通过砧木接穗之间的相互影响产生变异，从中可以选育新的品种，如周师厚洛阳牡丹记记载，“二色红，千叶红花元丰中出于银李园内，于接头一本上，歧分为二色一深一浅，深者类间金，浅者类瑞云，始以为有两接头，详细视之，实一本也”。 2.从自然变异中产生新品种 1）草本花卉的实生变异。自然界中的草花通过播种进行自我繁衍所形成的实生苗群体中，通过人工有目的地单株选择逐步培育成稳定遗传的性状，从而产生新品种。 2）木本花卉的芽变。芽变是植物产生新变异的丰富源泉，既可以为杂交育种提供新的种质资源，又可以从中选出优良

10、的变异通过无性繁殖保持,是选育新品种的一种简易而又行之有效的手段。 我国早在宋代就有芽变选种的记载。牡丹品种“魏花”系樵者于寿安山中发现野生的变异植株，后经扩大繁殖得到该品种。1031年欧阳修洛阳牡丹记中记载了牡丹的芽变：“潜溪绯，千叶绯花，出于潜溪寺，本是紫花，忽于丛中特出绯者，不过一二朵，明年移在他枝，洛人谓之转枝花，故其接头难得”。 许多观赏园艺植物,特别是长期无性繁殖的观赏植物都有芽变产生的品种,如园林植物中的许多垂枝、龙游、金边、银心等类型都是通过芽变选得的。 有性杂交途径 有性杂交是获得花卉新品种的主要方法和有效途径。此途径最成功的例子首推杂种香水月季的育成。19世纪60年代以杂种

11、长春月季(RosaHybridPerpetual)与香水月季(TeaRosa)杂交育成了杂种香水月季系(RosaHybridTea,H.T.)。它综合了多个亲本的优点，具有长势旺、花轮大、又能四季开花等特性。“牡丹醉酒”、“黄和平”、“国色天香”、“金背大红”等都是杂种长春月季系的著名品种。早年法国学者用引进的黄牡丹与中国中原牡丹(Paeonia.suffruticosa)杂交，育出了一系列黄色牡丹新品种，后被称为Lemoine系（P.lemoinei）。这些品种具有黄牡丹纯正的黄色,同时保留着中国中原牡丹高度重瓣、花头下垂等特点。1870年法国人又将石竹（Dianthuschinensis）

12、与香石竹杂交，培育出了四季开花香气浓郁的现代香石竹。1900年孟德尔遗传规律被重新发现以后，用人工杂交培育新品种的方法广泛应用，并创造出大量观赏植物的新类型和新品种。 1835年1849年VonCarttner发现了杂种一代的优势现象。通过杂交授粉可以把亲本不同性状的有利基因综合到杂种个体上，使杂种个体不仅综合双亲的优良性状，而且在生长势、抗逆性、生产力等方面超越双亲，从而获得某些性状都符合要求的新品种。1930年日本培育成矮牵牛杂种优势一代，到20世纪70年代观赏植物杂种优势利用已较普遍，到80年代培育出具有杂种优势的新品种有矮牵牛、瓜叶菊、万寿菊、金鱼草、天竺葵、霍香蓟、秋海棠、蒲包花、仙

13、客来、报春花、半支莲、三色堇、百日菊、石竹、鸡冠花、羽衣甘蓝、紫罗兰等，并已普遍栽培应用。 杂交途径中当采用亲缘关系较远的不同种,甚至不同属的植物为亲本进行杂交时,叫远缘杂交。远缘杂交能在一定程度上打破物种之间的界限,促使不同物种之间基因交流,具有近缘杂交所不能获得的优良特性,成为生物进化的重要因素之一，为创造新类型或改进现有品种开辟了新的途径。如日本京都大学(1982)以原产中国的凤仙花(Impatiensbalsamina)、原产苏丹的凤仙花和分布在非洲、印度、印尼等地的凤仙花属20个种进行种间杂交，培育出许多株型、花色等不同的新品种。 我国在1990年利用中国野生蔷薇与现代月季杂交获得了

14、具有良好耐寒性、抗逆性的刺玫月季品种群。北京林业大学自1982年起连续用杏、山桃与梅杂交,获得了一批种间抗寒性很强的杂种。采用远缘杂交法，新疆选育出能在-32温度下自然露地越冬，一年3季开花的月季新品系。 人为诱变途径 利用物理、化学等因素诱导植物遗传性发生变异，然后结合目标加以选择，也可以培育出新的物种或品种。通过人工诱变可以有效地改良品种的个别性状，缩短育种年限，促进远缘杂交成功，并有可能出现自然界中罕见的新类型。如Latap(1980)通过诱变获得了攀援型的月季;四川核能研究所利用射线处理菊花的插条,选出了每年两次开花的菊花新品种辐橙早;荷兰和德国育成了能在低于2-4条件下开花的抗寒花卉

15、品种。荷兰的Broertjes在1975年-1979年间,用X射线重复照射菊花,选出了几百个花色突变的菊花品种。若采用普通的芽变法育种,则需要几十年之久。 1.物理诱变 物理诱变有温度激变（温度的异常变化）、机械创伤（人工嫁接、反复切伤植物组织、摘心等）、电离辐射（X射线、射线等）等方式，主要是辐射诱变。 W.E.Domol(1923)曾将二倍体风信子(Hyacinthus)的鳞茎用低温处理得到三倍体新品种，Winker,H.等人曾用切伤与嫁接的方法在茄科植物中获得多倍体新品种。 1936年，德莫尔（W.E.Demol）用X射线处理郁金香，经过10多年时间育成了“法腊迪”突变品种。20世纪50

16、年代用辐射育种育成的有百合、葱莲、香石竹、唐菖蒲、菊花、杜鹃、仙客来等。20世纪60年代育成的有大丽菊13个品种，还有菊花、好望角苣苔、扶桑、蔷薇、杜鹃、香石竹等，共计40个突变品种。20世纪70年代，由于辐射技术改进，活体不定芽技术、离体培养技术的发展和应用，辐射诱变品种激增至196个，1980年达到238个。据联合国粮农组织和国际原子能机构的统计，1977年-1980年全世界辐射成功的植物215种，其中花卉128个种，占59.5%。截至1988年12月，全球已育成了30种观赏植物的突变品种379个，其中以菊花最多（162个），其他依次为大丽菊、月季、秋海棠、六出花、香石竹、杜鹃花等。 2.

17、化学诱变 化学诱变主要是利用秋水仙素诱导多倍体的产生，从而产生新品种。多倍体花卉新品种往往具有粗壮、叶大、花器官增大、更加娇艳等特征，增加花卉的观赏价值和商业价值。这在百合、萱草、马蹄莲、报春花等众多花卉上均获成功。 生物工程途径 生物高新技术的发展，为花卉新品种的起源提供了新观念、新方法和新手段，对促进世界花卉新品种的增加，品质的提高以及花卉产业化的发展均起到重要的促进作用。 1.细胞工程 主要是原生质体培养和体细胞杂交，用于远缘杂交的不亲和性或创造异质的杂种细胞，以求培育融合双亲优秀品质的新品种。 自从Cocking第一次用酶解法大量分离出原生质体以来，已建立了从材料选择预处理脱壁原生质体

18、分离原生质体培养愈伤组织和植株再生的一整套技术，共有100多种植物的原生质体再生植株获得成功。在观赏植物上，矮牵牛、柑橘、悬铃木、补血草、郁金香等都获得了成功。如1972年,美国科技人员从一种耐旱的、高山生长的矮牵牛中,分离出染色体，用微型注射器注入栽培种矮牵牛的原生质体中，然后经过细胞筛选，培育诱变植株。 体细胞杂交育种也是培育花卉新品种的重要途径。体细胞杂交又称细胞融合或拟性细胞杂交。它是通过体细胞融合的方法产生杂种细胞,进而把这些杂种细胞人工培养成杂种植株,并选育成新品种的方法。如Matthews(1991年)采用黄刺玫的杂交种进行原生质体培养，获得再生植株。 2.组织培养 在植物离体培

19、养中也可以产生新品种，如花药培养与单倍体育种。在亚洲百合杂种系“黄康奈狄克”的花粉培养中，17.6%的中、晚期单核小孢子产生了愈伤组织，其中5/11后期成为单倍体新品种。 3.基因工程 基因工程是在分子水平上，用人工方法提取或合成基因，在体外切割，通过与载体的重组，用DNA直接导入法或根癌农杆菌转化法等把基因转入受体细胞，使外源DNA在受体细胞中进行复制和表达，按人们的需要生产出稳定遗传的新品种。基因工程为育种提供了快捷的途径，越来越受到人们的重视。 20世纪80年代以来，基因工程技术应用到高等生物的物种改良和新品种的培育上。其中在花卉上已有一些成功的例子。如1995年Handa等导入Rol基

20、因而产生的叶皱、花冠呈杯形的高原龙胆新品种;1997年首次出现在澳大利亚花店中的淡花康乃馨；美国保尔园艺公司为园艺爱好者开发的一种带香味的天竺葵等。应用此技术还可创造一些具有特异性状的花卉新品种，如日本用萤火虫产生萤火素酶的基因，注入无菌状态草原龙胆的叶细胞膜，可使草原龙胆的叶子发出青白色的光。 花卉新品种起源的途径不是单一的，大部分花卉的新品种都是通过多种途径综合培育而来的。我国被誉为“世界园林之母”，种质资源十分丰富。随着分子遗传学、分子生物学等基础研究的进展和基因转化技术、植物再生方法的不断完善，新方法、新手段的采用,培育蓝色的月季、发光植物、紫色的郁金香、黄色的仙客来、红色的球根鸢尾都不再是梦想。高新技术和特有资源相结合、现代生物技术与常规方法相结合，必将加速花卉新品种的选育和促进我国花卉业的发展。