园艺植物育种学教案.pdf

教　案 园艺植物育种学课程组 申书兴　陈雪平　张学英等 论 本章提要 育园艺植物新品种是发展园艺生产的关键途径之一。各种各样的栽培 园艺植物种类及其品种类型都是从野生植物进化而来。利用园艺植物的自然变异和人工 创造变异并进行人工选择的进化就是园艺植物育种。品种具有特异性、一致性、地区性 和时间性等特性。良种是在适应的地区，采用优良的栽培技术，能够生产出高产、优 质，并能适时供应产品的品种。它有提高单位面积产量，改进产品品质，提高抗病虫 害能力以减少农药污染，增强适应性和抗逆性以节约能源，延长产品的供应和利用时 期，适应集约化管理、节约劳力等多方面的作用。园艺植物育种学是研究选育与繁殖园 艺植物优良品种的原理和方法的科学，是以遗传学、进化论为主要基础涉及多门学科的 综合性应用科学。它研究的任务是根据遗传变异的规律，合理 择利用种质资源，通 过发现和创造变异来选择优良品种，以及提高种性、防止混杂退化、加速良种繁殖 的原理和方法。园艺植物育种有着悠久的历史。19 世纪才有专门的育种机构，20 世 纪育种理论、方法进步很快，新品种选育成果巨大。 园艺植物包括蔬菜、果树和观赏植物，有时也将茶叶、药用植物和芳香植 物等列入其中。果品和蔬菜为人类提供大量维生素、粗纤维、矿物质和许多 生代谢产物等人们食物结构中不可替代重要营养物质，观赏植物则为改善人们的 生态环境，净化空气，陶冶情操，满足人们对精神文明多层 的需要。随着生产 的发展，人民生活水平的提高，人民要求愈来愈多的优质果品、蔬菜、花卉以及 由花、木、草坪等组成的园林植物群落来改善人民的生存环境，作为人们休息、 娱乐和欣赏大自然的场所。 发展园艺生产，提高经济效益，基本上是通过两个密切相关的途径来实现的： 一是改良园艺植物的遗传特性，选育符合农业技术进步要求、有更强适应性的新 品种；二是改进栽培技术和改善栽培条件，使品种遗传潜力得到更为充分的发 挥。前者属于园艺植物育种学要研究的内容，后者则是园艺作物栽培学所涉及 的领域。本教材将系统全面的介绍园艺植物育种的基本概念、原理与方法。 第一节 园艺植物的进化与遗传改良 一、自然选择与自然进化 自然界现有各种各样的植物包括用于栽培的形形色色的品种类型都是从比 较原始植物演变而来的，而且又都处于进化的过程中。这种演变发展的过程称为 进化过程。达尔文主义者认为所有生物，包括野生植物和作物的进化决定于三个 基本因素：变异、遗传和选择；遗传、变异是进化的内因和基础，选择决定进化 1 的发展方向；自然进化是自然变异和自然 择的进化。自然选择使有利于个体生 存和繁殖后代的变异，逐代得到积累加强，不利的变异逐代淘汰，从而形成新物 种、变．种、类型以及对其所处环境条件的适应性。自然进化过程中选择的主体 是人以外的生物和非生物的自然条件；选择保存和积累对生物种群的生存和繁衍 有利的变异。遗传的变异是进化的原料，如果没有变异发生或者变异不能遗传给 后代，则自然或人工选择都不能发挥作用。选择决定了哪些变异得到保存并更多 地繁衍后代。如果没有漫长岁月的自然选择，就不可能产生现在如此多样、复杂 的适应类型。 二、人工进化与农业发展 所有作物都是起源于其相应的野生植物，经历了漫长的自然选择和人工选择 的过程，尤其是农业栽培条件的改善发展有利变异和人工选择下有利变异积累的 人工进化。人工进化选择的主体是人，选择保存和积累对人类有利的变异，促使 野生类型向栽培类型转化。在原始农业诞生之初，人们从山野里采集野生果实、 嫩茎叶、种子，挖掘地下根茎，以作直接食用，把吃剩下的种子、根茎等扔到住 处周围，当看到这些扔掉的部分也能长出植株时，对其的驯化也就开始了。在 17 世纪以前，人们对大多数栽培植物的起源不十分明白，加上高寒山脉、辽阔 的海洋和广阔的沙漠阻 ，彼此局限在一定的地区活动，在一定的生态条件下， 从事原始的农业生产活动，对当地的野生植物进行驯化、培育和有意或无意的 择。在长期的培育和选择下，逐渐进化形成了有别于野生植物物种，适宜于在人 工栽培条件下生长发育，供作人们不同用途的园艺植物和其它的农作物，形成了 若干栽培植物起源中心。这就是说，现在栽培的园艺植物和其它的农作物都是由 最初的野生类型，通过人工驯化、培育和选择而形成的，即人工进化。它是人类