现代作物育种

作者： [佚名]　　文章来源： [水稻课题 ]　　点击数：[2290]　　更新时间：[2011-08-01]

农作物育种是一门紧密为当前农业生产服务的应用科学。它的主要任务和最终目标是选育市场所需要的优良品种。因此衡量作物育种成就的大小，主要看育成品种的数量和质量，评价一个品种的价值，主要看它在生产上的覆盖面。因此审定品种只是阶段性成果，只有新品种在生产上大面积种植，才是最终成果。随着市场经济的发展，人民生活水平的提高，人们对新品种的品质要求越来越高。只有适销对路的品种，才是优良品种。中国是一个人口众多的国家，中央一再提出要注意粮食安全问题。因此育种目标既要求优质，也要求高产。正如农业部副部长张宝文同志在《科技日报》上发表文章中所指出：“作物育种要以产量为基础，以品质为保证。只有具备了高产、优质、多抗、广适应性的优良品种，才会具有长久的生命力”。国家科技部副部长李学勇同志在提到“十五”期间育种工作的要求时也指出：“品种选育要在保持高产、保障国家粮食安全的前提下，加快品种的优质化、专用化、多样化、特色化”^[1]。目前我国的品种对农业生产力提高的贡献约占35％，而作物育种较发达的国家可高达50％^[2]。作物育种单位的可持续发展对出品种、尤其是有突破性的好品种至关重要。

1、育种手段多样化

随着科学技术的发展，出现了许多育种新理论、新技术，这些技术无论在学术理论上，还是在应用实践上都在不断取得突破，从而为现代作物育种研究应用奠定了良好的技术基础。综合来看，按品种变异产生的过程和特点区分，目前研究应用的技术方法有如下多种：系统育种、近缘远缘杂交育种、倍性育种(同源多倍体、异源多倍体、单倍体)、辐射诱变育种、化学诱变育种、组培育种、航天育种、体细胞杂交、染色体工程、基因工程等。按要达到的育种目标进行划分的综合育种体系也有多种，比如，杂交优势的利用与固定、抗病虫育种、品质育种、高光效育种等。此外，随着高新技术的发展，出现了以选择技术为辅的的育种手段，如分子标记、染色体工程、基因工程，这也是育种技术发展的最高境界。

现代生物技术的飞速发展，使植物基因工程的研究成果显著^[3,4]，给人类的生存与发展带来新的曙光，尽管它仍有许多问题有待解决和完善，但其应用价值越来越受到重视。研究人员如何解决植物基因的定向转化研究将成为今后的热门课题。生物技术在作物育种中的应用是必然的，转基因植物在全球的商业化趋势也不可逆转，并将最终为人们所接受。

2、育种技术精确化

长期以来，常规育种技术占据主导地位，为粮食生产提供了许多优良品种。如杂交育种主要是把不同亲本的全部遗传信息无选择的全部重组在一起，但是许多优良性状只是少数有利遗传物质在控制，如果这样不加选择，大规模杂交，势必给后代材料性状稳定和选择带来很大困难。显然，常规育种具有变异幅度过大、目标性状稳定慢、育种周期长、可预见性差等缺陷，这就需要现代育种精确化的要求。当然，常规近缘杂交使各种作物种内的有利基因得到了比较充分利用，选择的范围较大，但是新潜力的挖掘也就越来越小，使作物育种研究出现了爬坡或筑平台现象。因而需要从其他远缘物种中导入所需要的有利性状，这就需要打破物种间的生殖隔离，提高基因的通用性和可导人性，达到在更大范围内促进基因交流，创造出前所未有的新变异类型，甚至合成新的物种。

目前，在育种高新技术研究应用方面，世界各国主要是围绕提高技术精确性、提高基因通用性和可导入性而展开的。显而易见，能满足这样的技术性能要求使用基因工程、染色体工程和细胞工程等手段。据统计，自1996年第一个转基因作物进入大田试验以来，已有几十种转基因作物产品陆续进入市场，到2001年转基因作物种植面积达到5000 hm²。此外，远缘杂交技术尽管不能实现精确化目标，但随着技术进步仍不失为一种引入有利基因的有效方法，未来会有更多实用的选择鉴定技术出现，如抗病虫性等各种抗逆性鉴定筛选技术和品质指标超微量快速分析技术。可见，高效精确选择技术的研究应用将是现代育种的一个重要方面。

3、市场需求精细化

随着科学技术的不断发展和社会的全面进步，现代育种不是什么品种都可以种，而是更强调市场需要什么，育种目标的制定也是紧密的与市场导向联系在一起，受宏观经济限制较大。概括起来有两个特点：其一，由于人民生活水平提高，人们对食物的需求不再仅限于吃饱，更重要的是吃好，这就要求作物品种高产、优质、高抗，是健康安全的绿色食品；其二，随着城镇化进程加快，农村劳动力减少，土地流转严重，以前的老式经营模式已不适应新形势下的需要。因此，必须依靠市场带动作用，借鉴发达国家成功的经验，实现规模化、机械化的经营，培育低杆、直立、杆硬抗倒、群体整齐、成熟集中等特点的新型品种，适应现代农业的发展。

4、现代育种应遵循原则

4.1 有序性

有序性原则是认识世界和事物发展的总原则。任何一种品种资源的创新都不能以牺牲和排斥他种品种资源为前提，就是说必须保持生态平衡的稳定性和生物多样性，使他们在大尺度的生态系统下能够共同栖居并与环境间不断地进行物质和能量的流动，尽量保持有序态。

4.2 和谐性

遗传多样性、物种多样性、景观多样性和生态系统多样性是和谐性原则的充分体现。在空间和时间允许的条件下，人类尽可能创造出与其他生物相和谐的物种，这不但可以满足人类自身的需要，而且可以丰富生物的多样性。

4.3 守恒性

就整个生态系统而言，各要素在进行物质循环和能量流动过程中都要遵循守恒性原则。每一个适合人类生活需要的品种资源，都可以说是生态系统的一个成员，在自身生长和发育过程中受到环境的制约和影响。因此，在制定育种目标时，必须坚持守恒性原则，尤其是能量守恒，使投入与产出达到平衡，能够持续发展。

4.4 对称性

万物必有对，一方的存在必然以另一方的存在为条件。因此，在创造新的品种资源时，应该用对称的观点发掘出自然界尚未存在的物种。如水稻的杂交成功在某些程度上可以说得是益于对称性原则。

5、结论与思考

目前，我国人口不断增加，耕地急剧减少，灾害气候频繁，发展农业是国民长治久安的基础。随着人民生活水平不断提高，人们对作物新品种品质的要求也愈来愈高。因此，必须通过现代的作物育种手段，从中挖掘、利用优异种质资源基因，对于大幅度提升我国农业科技水平，实现粮食“高产、优质、高效、生态、安全”的目标具有重要战略意义。

 

 

参考文献：

[1] 钱存鸣. 加速当前作物育种进程的策略和措施[J]. 江苏农业科学, 2001(6): 1～6

[2] 崔世友. 农作物育种工作的可持续发展问题[J]. 农业科技管理, 2001(3): 36～38

[3] 裴冬丽. 分子标记在作物育种中的应用[J].商丘师范学院学报, 2005, 21(2): 139～142

[4] 李超, 饶勇, 陈静等. 现代生物技术在油菜遗传育种中的应用及前景[J]. 种子, 2005, 24(4): 50～52