西南林大植物育種學(xué)課件-03引種

1、第三章 引種（Introduction） 一 引種的概念、歷史及意義 二 引種的理論 三 引種的程序及措施 四 各類植物引種特點(diǎn) 一、 引種的概念、歷史及意義(一) 概念 （掌握） 鄉(xiāng)土樹種 外來(lái)樹種 引種Introduction 馴化Domestication 每個(gè)樹種都有一定的自然分布范圍，當(dāng)它在自然分布區(qū)內(nèi)生長(zhǎng)時(shí)，稱鄉(xiāng)土樹種。落葉松思茅松 當(dāng)栽種到自然分布區(qū)外時(shí)，被稱為該地區(qū)的外來(lái)樹種。紅櫟 Quercus 紅楓Acer外來(lái)樹種造就山川秀美 把樹種從原有的分布區(qū)擴(kuò)展到分布區(qū)以外，或引進(jìn)外來(lái)樹種，稱引種（簡(jiǎn)單引種）。銀杏( Ginkgo biloba) 我國(guó)現(xiàn)有的野生銀杏保留地，有浙江的西

2、天目山區(qū)，河南的大別山區(qū)，湖北的神農(nóng)架自然保護(hù)區(qū)，以及貴州山區(qū)等 國(guó)外西番蓮優(yōu)良品種的引進(jìn)和選育葡萄柚優(yōu)良品種引進(jìn) 番木瓜優(yōu)良品種引進(jìn)中林美荷楊的引種元寶楓的引種 采取有效措施使外來(lái)植物種適應(yīng)引入地點(diǎn)環(huán)境的過(guò)程叫馴化（馴化引種）。 引進(jìn)來(lái)的種或品種，有的表現(xiàn)很好，可以直接利用，有的表現(xiàn)不好，常常有不服水土的現(xiàn)象，需要采用一些技術(shù)措施，使其改變遺傳性，慢慢適應(yīng)新環(huán)境的過(guò)程，這就叫做馴化。 馴化（引種）的另一涵義是野生樹種變?yōu)樵耘鄻浞N。 從這個(gè)意義上講，今天的造林樹種都是已經(jīng)馴化的樹種。 野生馴化的刺五加野生馴化的臭菜野生馴化的苦菜根據(jù)引種（馴化）的難易程度可分為： 簡(jiǎn)單引種(自然馴化、自然歸化)

3、 馴化引種(人工馴化) 引種與馴化的關(guān)系：引種是馴化的開始、馴化是引種的措施。野生種的家化(馴化)：8000年前，智人。（二）引種的歷史與成就（了解）西漢張騫：核桃，石榴，葡萄，芝麻，黃瓜等；唐代，絲綢之路，大量植物物種引入； 我國(guó)從國(guó)外引進(jìn)：20屬204種；美國(guó)加州70%植物源于我國(guó)，德國(guó)，荷蘭，意大利，英國(guó)等西歐國(guó)家的園林植物2/3源于我國(guó)；植物引種范例從國(guó)外引種：國(guó)外松、桉樹、楊樹、鵝掌楸、橡膠、木麻黃、墨西哥落羽杉、雪松，黑松，赤松，五針?biāo)?，池杉等?濕地松自20世紀(jì)30年代引入我國(guó)，已在我國(guó)南方大面積推廣。圖為1972年在湖北荊門營(yíng)造的濕地松林，目前平均高和胸徑為 18.6m , 3

4、6.7cm；1992 年產(chǎn)種子近50Kg/hm2。國(guó)內(nèi)引種 南竹北移； 水果類； 觀賞植物； 國(guó)外引種我國(guó)物種引出：銀杏，水杉，獼猴桃，觀賞植物等。中國(guó)的植物為世界植物做出了巨大貢獻(xiàn)，最經(jīng)典的例證是：栗疫?。‥ndothriaparasitica(Murr.) P.T.et H.W.Anderson）1938年在意大利首次被確認(rèn)，到1965年就導(dǎo)致意大利的栗實(shí)產(chǎn)量縮減了85%。從年產(chǎn)量70萬(wàn)噸下降到10萬(wàn)噸。美國(guó)受栗疫病的危害最嚴(yán)重，在十九世紀(jì)末從美洲栗（CastaneadentafaBorkh）中選出了幾個(gè)優(yōu)良品種，并建立了生產(chǎn)性栗園，但在栗樹進(jìn)入盛果前，整個(gè)栗園就毀于栗疫病了。而后波及整個(gè)

5、美洲栗的分布區(qū)，毀滅了全部大樹，并使美國(guó)栗幾乎不成為一個(gè)經(jīng)濟(jì)樹種。直到中國(guó)栗（CastaneamollissimaBL.）的引入，才挽救了美國(guó)的栗生產(chǎn)（Janick, 1975）。 （三）引種馴化的意義（掌握） 1、可提高產(chǎn)量和品質(zhì)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。 2、可充實(shí)種質(zhì)資源，為培育新品種提供育種材料 3、是保護(hù)和拯救種質(zhì)資源的重要手段 4、引種馴化是栽培植物起源與演化的基礎(chǔ)；同時(shí)為其它生物學(xué)研究奠定基礎(chǔ)。 但是，引種也會(huì)引起生物災(zāi)害，如生物多樣性的減少、生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)失調(diào)。因此，引種的安全性是當(dāng)今爭(zhēng)論較多的問(wèn)題。 二、引種的原理 （一） 引種的基本理論（了解） 1 氣候相似論(德國(guó)林學(xué)家H 邁克爾)

6、 2 風(fēng)土馴化論(蘇聯(lián)務(wù)實(shí)育種學(xué)家米丘林) 3 栽培植物起源中心學(xué)說(shuō)(蘇聯(lián)植物學(xué)家瓦維諾夫) 4 生態(tài)歷史分析法(蘇聯(lián)植物學(xué)家?guī)炝衼喫鞣? 5 專屬引種法(魯薩諾夫)分布區(qū)：植物的某一個(gè)分類單位在地球表面上的分布面積或區(qū)域；分布區(qū)中心：生境條件對(duì)某一植物種生存最適宜的地方；起源中心：種的發(fā)源地，又稱原生中心或多樣性中心；廣布種：指地球上普遍分布的植物種；窄域種：僅局限于某種特殖環(huán)境的植物種；殘余分布和殘余種：由于某些地理氣候等因素引種廣布種范圍縮小的分布，相應(yīng)的植物稱為殘余種；初生植物：古代基本栽培的或野生狀態(tài)的植物；次生植物：由混生在初生植物中的雜草引入栽培而成的植物；特有現(xiàn)象和特有種：植物

7、只在一定地區(qū)特有分布的現(xiàn)象；相應(yīng)的植物稱為該地區(qū)的特有種。 （二）引種的遺傳學(xué)基礎(chǔ)（了解）1、反應(yīng)規(guī)范 所謂品種的適應(yīng)范圍，就是這個(gè)品種基因型在地區(qū)適應(yīng)性反應(yīng)的反應(yīng)規(guī)范。 生物體的表現(xiàn)型是基因型與環(huán)境條件相互作用的結(jié)果。 從引種馴化的遺傳學(xué)原理來(lái)看，“簡(jiǎn)單引種”與“馴化引種”的本質(zhì)區(qū)別就在于引進(jìn)植物適應(yīng)性的寬窄及其對(duì)環(huán)境條件差異大小的反應(yīng)。簡(jiǎn)單引種是植物在其基因型適應(yīng)范圍內(nèi)遷移，這種遷移不需要改變引種植物的遺傳性。即引進(jìn)植物的適應(yīng)性較寬,環(huán)境條件的變化在植物適應(yīng)性反應(yīng)規(guī)范之內(nèi)。這種適應(yīng)范圍的大小受到基因型（遺傳性）的嚴(yán)格控制，控制的方式就是對(duì)外界環(huán)境條件的自體調(diào)節(jié)能力和緩沖作用。適地適樹馴化引

8、種是指引種植物向其遺傳適應(yīng)范圍以外的遷移，這種遷移成功的前提條件是必須通過(guò)有性雜交、人工誘變等改變引種植物的遺傳性（基因型）,或需要通過(guò)栽培措施改變環(huán)境條件。引種馴化的過(guò)程是具有不同遺傳基礎(chǔ)的個(gè)體在特定環(huán)境條件下的長(zhǎng)期選擇過(guò)程。改樹適地或改地適樹關(guān)于馴化改變遺傳性的問(wèn)題，曾有2種觀點(diǎn)：孟德?tīng)栍^點(diǎn)有性雜交或誘變 具有不同遺傳基礎(chǔ)的個(gè)體在新的環(huán)境條件下 適者生存，不適者淘汰 馴化成功。米丘林觀點(diǎn)有性雜交 播種 幼齡階段的個(gè)體具有較大的遺傳可塑性，易接受外界培育條件的影響，從而定向改變其遺傳性。2、 潛在基因 生物體的基因只有在適宜的環(huán)境條件下才能得以表達(dá)。植物的易地栽培是在植物具有潛在的適應(yīng)基因的

9、條件下獲得成功的。植物的發(fā)育調(diào)控 適宜的環(huán)境條件可以激活一些基因表達(dá)，因此原產(chǎn)地沒(méi)有表達(dá)出來(lái)的性狀有可能在異地條件下表達(dá)出來(lái)。 關(guān)于遺傳的可塑性,生理上的可協(xié)調(diào)性和發(fā)育的階段性.promoterOperatorStructural geneterminatorpromoter（三）引種的生態(tài)學(xué)原理 生態(tài)學(xué)(ecology)：研究生態(tài)環(huán)境與植物相互關(guān)系的科學(xué)。 生態(tài)型(ecotype)：是指同一種范圍內(nèi)在生物特征、形態(tài)特征與解剖結(jié)構(gòu)上，與當(dāng)?shù)刂饕鷳B(tài)條件相適應(yīng)的植物類型。因此，生態(tài)型亦叫生態(tài)品種群。 從引種馴化這個(gè)角度，確定生物的生態(tài)型主要應(yīng)分析兩個(gè)方面：一是分布區(qū)的主要生態(tài)條件，或引種地與原產(chǎn)

10、地各自的生態(tài)條件；二是植物本身的生物學(xué)特性和形態(tài)解剖特征，也就是植物自身生長(zhǎng)發(fā)育的限制因子。1、氣候相似理論（theory of climatic analogues ) （了解） 植物與生態(tài)環(huán)境的綜合分析。 引種成效的關(guān)鍵在于正確掌握植物與環(huán)境關(guān)系的客觀規(guī)律。 德國(guó)慕尼黑大學(xué)林學(xué)家麥依爾(H.M.Mayr)教授在自然歷史基礎(chǔ)上的林木培育1909年論述道：木本植物引種成功的最大可能性在于樹種原產(chǎn)地和新栽培地有氣候條件相似的地方。對(duì)植物引種具有劃時(shí)代的指導(dǎo)意義，使植物引種逐漸由盲目走向科學(xué)。2、主導(dǎo)生態(tài)因子的分析（掌握） 溫度 水分（降水和濕度） 光照 土壤 風(fēng) 地形植物生態(tài)分類地中海氣候型大陸

11、東岸氣候型冬暖亞型冬涼亞型大陸西岸氣候型熱帶高原氣候型熱帶氣候型沙漠氣候型寒帶氣候型（1）溫度 溫度因子最顯著的作用是支配植物的生長(zhǎng)發(fā)育，限制著植物的分布。其中主要是年平均溫度、極端低溫和高溫、低溫和高溫持續(xù)時(shí)間、季節(jié)交替特點(diǎn)等。氣候?qū)ξ鞣徱N的影響 (2)降水和濕度 降水量和濕度是決定自然界植被類型的關(guān)鍵因素，也是決定引進(jìn)樹種成敗的因素。 濕度及土壤等對(duì)中林美荷楊引種的影響雨型:雨量的不同季節(jié)分配型(分布和大小) 。雨型與引種成敗有一定關(guān)系。 我國(guó)東部亞熱帶區(qū)，屬夏雨型。引種地中海地區(qū)和美國(guó)西海岸冬雨型樹種，如油橄欖、海岸松、美國(guó)黃松和輻射松等往往不易成功，而引進(jìn)夏雨型的加勒比松、濕地松生

12、長(zhǎng)良好。 空氣濕度對(duì)外來(lái)樹種能否適宜生長(zhǎng)關(guān)系很大。 在華北地區(qū)許多南方樹種不能越冬，固然與這一地區(qū)冬季寒冷有關(guān)，但與冬季干旱也是分不開的。常綠的圣誕樹（歐洲赤松變種）能耐-5一-10，在北京不易越冬，但適于在5以上生長(zhǎng)的合歡卻可以在北京越冬。(3)日照 主要受光周期、光強(qiáng)和光質(zhì)的影響。 植物的生長(zhǎng)和發(fā)育，需要一定比例的晝夜交替，即所謂光周期現(xiàn)象。 南樹北移時(shí)，生長(zhǎng)季節(jié)內(nèi)日照延長(zhǎng)，使生長(zhǎng)期延長(zhǎng)，影響封頂，妨礙組織的木質(zhì)化和入冬前保護(hù)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，降低抗寒性。 北樹南移時(shí)，則恰恰相反，由于日照長(zhǎng)度變短，促使提早封頂。過(guò)早封頂，嚴(yán)重縮短了生長(zhǎng)期，影響植物正常的生命活動(dòng)。(4)土壤條件 土壤的化學(xué)特性、

13、物理結(jié)構(gòu)和肥力狀況會(huì)影響植物的生長(zhǎng)。 A 土壤酸堿度和含鹽量對(duì)引種的成敗影響最大。 我國(guó)華北、西北地區(qū)有較多的鹽堿土地，而華南的紅壤山地則主要是酸性土。沿海低洼地帶多是含鹽量高的鹽堿土或鹽漬土。 胡楊等樹種較為耐鹽，可以在土層含鹽量0.20.3、PH為9.0的地方栽培。 歐美楊只能在土層含鹽量0.10.15、PH為6.57.5的地方栽培。 廬山植物園建園初期引種了大批喜中性或偏堿性土壤的樹種，如白松、日本黑松，經(jīng)過(guò)10多年試驗(yàn)，因不適應(yīng)廬山地區(qū)的酸性土壤而逐步死亡。B 土壤含水量、通氣狀況也影響引種成敗 日本落葉松在粘重土壤上因排水不良，生長(zhǎng)受抑制。 1962年吉林雙陽(yáng)縣發(fā)生水災(zāi)，林地積水20

14、多天，小青楊全部死亡，而其他楊樹生長(zhǎng)正常。C 土壤微生物 有些植物的根部組織與菌類共生，成為植物正常生長(zhǎng)的必要生物條件。菌根菌、根瘤菌的選擇，能顯著促進(jìn)植物生長(zhǎng)。 （5）風(fēng) 選擇引進(jìn)樹種時(shí)還需考慮風(fēng)的因素。風(fēng)影響蒸騰作用及空氣的相對(duì)濕度。 （6）地形 地形對(duì)植物生長(zhǎng)是一個(gè)間接的，但又是具有綜合影響的因子，綜合影響氣候、土壤等。在引種中應(yīng)充分利用地形條件。選擇適當(dāng)?shù)囊N地點(diǎn)是相當(dāng)重要的。 上述的各種生態(tài)因子總是綜合地作用于植物，各生態(tài)因子并不是對(duì)植物起同等重要的作用，在一定條件下，總是某一生態(tài)因子起主導(dǎo)的決定作用。因此，植物的引種更要注意原產(chǎn)地和引種地綜合生態(tài)因子和主導(dǎo)生態(tài)因子的比較。氣候?qū)ξ鞣?/p>

15、蓮引種的影響濕度及土壤等對(duì)中林美荷楊引種的影響3、歷史生態(tài)條件的分析 植物適應(yīng)性的大小，不僅與目前分布區(qū)的生態(tài)條件有關(guān)，而且與其系統(tǒng)發(fā)育歷史上經(jīng)歷的生態(tài)條件有關(guān)。凡植物在系統(tǒng)發(fā)育中經(jīng)歷的生態(tài)條件較為復(fù)雜時(shí)，其潛在的適應(yīng)能力也會(huì)大些，引種工作一般較易成功。三、引種馴化的原則、程序及方法（一）引種馴化的原則（了解）適地適樹；改樹適地；改地適樹。（二）引種的程序（了解）1、根據(jù)引種目標(biāo)，正確選擇引種材料。本地沒(méi)有的新材料，引進(jìn)生產(chǎn)急需品種，品種的主要經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)良，特別注意綜合經(jīng)濟(jì)性狀。引進(jìn)育種急需的種質(zhì)性狀要突出；與引入地植物有系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系；以往有相關(guān)引種的技術(shù)記載；對(duì)改良本地植物提供新的基因資源。

16、2、可行性分析 根據(jù)引種材料和兩地生態(tài)條件，科學(xué)分析引種適應(yīng)的可能性植物的生活型；植物的分布區(qū)；氣候相似性；主導(dǎo)生態(tài)因子；引種地栽培技術(shù)條件；借鑒前人的引種經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)；參考適應(yīng)性相近的品種在本地區(qū)的表現(xiàn)；分析引種方向與中心產(chǎn)區(qū)之間的關(guān)系（向心或離心）。3、引種材料的收集和編號(hào)登記收集途徑：交換，購(gòu)買、贈(zèng)送、考察收集登記：材料名稱 編號(hào)來(lái)源地引種時(shí)間引種人材料狀況4、引種材料的檢疫危險(xiǎn)病蟲害；疫區(qū)植物的消毒處理；隔離種植。5、引種試驗(yàn)試種觀察（研究應(yīng)用價(jià)值）種源試驗(yàn)品種比較試驗(yàn) （確定適應(yīng)范圍）區(qū)域試驗(yàn)引種試驗(yàn)的觀測(cè)指標(biāo)經(jīng)濟(jì)特性物候期抗逆性指標(biāo)適生環(huán)境6、栽培性試驗(yàn)和推廣品種繁殖栽培技術(shù)推廣品種評(píng)

17、價(jià)和品種管理西番蓮的多點(diǎn)栽培試驗(yàn)種質(zhì)資源的調(diào)查環(huán)境資料分析材料收集繁殖推廣引種試驗(yàn)（種源試驗(yàn)）（品種比較試驗(yàn)）（區(qū)域試驗(yàn)）交換、購(gòu)買、贈(zèng)送、考察收集自然生境、栽培地條件、主導(dǎo)生態(tài)因子種的分布范圍種內(nèi)變異栽培分布狀況加強(qiáng)檢疫引種馴化的基本程序（三）引種方法（掌握）1、種子引種2、逐漸遷移，階段馴化與多世代連續(xù)培育3、適當(dāng)?shù)姆敝撤绞胶驮耘嗉夹g(shù)措施低溫春季旱風(fēng)光照強(qiáng)度變化季節(jié)變化空氣濕度水分、水質(zhì)變化土壤性質(zhì)南樹北移的技術(shù)措施防寒防風(fēng)（臨冬修剪）遮陽(yáng)網(wǎng)加強(qiáng)管理人工噴霧補(bǔ)充酸性成分土壤改良思考題：北樹南移的技術(shù)措施？ 引入的品種栽培在不同于原產(chǎn)的的自然條件下，必須會(huì)發(fā)生變異。這種變異的大小決定于原產(chǎn)地和引入地區(qū)自然條件差異的程度和品種本身遺傳性的保守程度。 用種子繁殖的植物 混合選擇； 營(yíng)養(yǎng)繁殖的群體 選擇優(yōu)良單株，或建立優(yōu)良單株的無(wú)性系，培育新品種。4、引種結(jié)合選擇5、引種結(jié)合育種引種結(jié)合有性雜交 （四）引種馴化成功的標(biāo)準(zhǔn)（掌握）在與原產(chǎn)地時(shí)比較，不需要特殊的保護(hù)能夠露地越冬或越夏而生長(zhǎng)良好;沒(méi)有降低原來(lái)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值;能夠用原來(lái)的繁殖方式（有性或營(yíng)養(yǎng)）進(jìn)行正常的繁殖。沒(méi)有明顯或致命的病蟲害。（五）影響引種效果的因素（了解）植物材料的適應(yīng)性；實(shí)際栽培季節(jié)的氣候相似；植物材料