中国农业科学技术出版社农作物品种选育及繁育技术与新品种介绍

**章农作物品种及在农业 生产中的作用 **节作物育种学的发展与应用 农业是我国赖以生存的基础行业，中国是世界*大的农业生产大国之一，俗语说“民以食为天”，没有充足的粮食资源，人们的生存、生活便无法得到保障。几千年的农业发展历史证明，要想获取充足的粮食资源必须从以下两条途径着手：一条途径为改善作物的生活环境，即采用优良的栽培技术，满足作物个体发育的需要。如对栽培作物精耕细作，灌溉施肥，使其生长良好。另一条*有效的途径即是选育优良作物品种。因为，不同的品种在产量、品质、熟期、抗逆性等方面均有明显的区别。同时，良种是获得优质高产农产品的根本，即是决定农作物产量与品质及抗逆能力的内因，良好的栽培技术仅是人为创造的外在条件，外因只有通过内因而起作用。所以说，选育优良作物品种对农业生产作用巨大。 《作物育种学》是一门以研究和选育优良作物品种的理论和方法的科学。农作物优良品种的“选育”和“繁殖”是育种的核心和新育出品种得以推广应用的前提。了解作物育种学的基本任务就是选育好的优良作物品种和繁殖好的优良品种，换句话说，就是创造优良品种，并且将优良品种的种性保持下来，延续到后代中去。 目前，现有的农作物，不管是粮食作物（小麦、水稻、玉米等），还是经济作物（蔬菜、烟草、亚麻等），都属于栽培植物，多是由野生植物进化来的。进化主要包括3个基本因素：变异→遗传→选择。进化分为自然进化和人工进化，作物在自然条件下发生变异，经过自然选择而进化的过程为自然进化，反之通过人工诱导变异，经人为选择朝有利于人们需求方向的进化为人工进化。一般自然进化的进程缓慢，品种更加适应当地环境，优胜劣汰，适者生存；人工进化的进程比较迅速，品种更加适应于生产，更加有利于生产的发展。 作物育种学是一门应用性很强的科学，它主要是以遗传学和进化论为基础，除此之外，还包括了作物栽培学、植物病理学、农业昆虫学、农业气象学、生物统计学与试验设计、生物技术、农产品加工等许多学科的知识的综合运用。例如，在做水稻育种时，除了熟练掌握水稻育种的基础理论外，还需要掌握水稻栽培学，水稻病虫害防治，生物统计学和农产品加工及品质分析等多学科。道理很简单，如果没法种植好水稻，就没法开展相应的育种工作，而种植出好的水稻就必须掌握水稻栽培和水稻病虫害防治的相关知识；育种结束后检验育种成功与否的技术之一，就是开展生物统计和品质分析等相关工作。所以，作物育种学是一门多学科多专业综合运用的科学。 作物育种学的内容很多，其主要内容归纳起来有以下几点：一是育种目标的制订及实现目标的相应策略；二是种质资源搜集、保存、研究、利用和创新；三是选择的理论与方法；四是人工创造变异的途径、方法和技术；五是杂种优势利用的途径与方法；六是目标性状的遗传、鉴定及选育方法；七是育种各阶段的田间试验技术；八是新品种的审定推广和种子生产。 从1927年美国Hayes和Garber的首部《作物育种》教材问世，截至目前，作物育种学经历了近90年的发展历程，农作物育种取得了巨大的工作成就，也形成了现有的育种格局，归纳起来有以下3个特点。 一是育种目标要求不断提高。育种目标已经由*初的以追求产量为唯一目标演变为现代的追求产量、品质、抗性、机械化操作程度等多元化目标扩展。 二是种质资源工作得到广泛的重视。目前，许多国家都先后建立了先进的种质资源库和原原种繁殖基地。 三是大力开拓育种新途径。育种途径由常规杂交育种向转基因育种、分子标记辅助育种、倍性育种和诱变育种等多途径进发。 可见，随着科技的不断更新，作物育种途径的发展也在向新的领域不断突破，新的作物品种在不断被审定、推广。今后必须大力开展遗传育种的基础理论研究，不断揭示农作物主要经济性状和质量性状的遗传规律，以克服盲目性，增强预见性，以常规育种和其他育种手段相结合，努力缩短育种年限和周期，同时，农作物品种的选育和繁育要有机结合，不断选育出更新更好的农作物品种。 第二节作物种子与品种的概念、区别 及在生产中的作用 一、种子的基本概念 种子是整个植物界从低等的菌藻植物到高等的被子植物经过亿万年进化过程的产物，种子在植物学上是指胚珠发育而成的繁殖器官。在农业生产上，种子是*基本的生产资料，其涵义要比植物学上的种子广泛得多，一般认为，凡是农业生产上可以直接利用作为播种材料的植物器官都称为种子。为了与植物学上的种子有所区别，后者称为“农业种子”更为恰当，但在习惯上，为了简便起见，都笼统称为种子。 在农业生产中，种子是联系前后代作物的桥梁，每个作物品种所具有的生物学特性和优良经济性状，都必须通过种子传递给后代，因此，前后代作物的种子对下代作物的生长发育、适应环境能力以及产量的丰歉等都具有决定性的作用。 种子学是研究种子的特征、特性和生命活动规律的一门应用科学，也是一门后起的科学。狭义而言，它是植物学的一个分支，从生物学观点阐明植物学种子各种生命现象的变化及其环境条件的联系，从基础理论方面加深对种子的认识；广义而言，除上述内容外，还包括种子的应用技术，将科学理论与农业实践紧密联系起来。因此，广义的种子学包括基础理论和应用技术两个方面。 种子学的主要任务是为农作物种子生产提供科学理论依据和先进技术措施的，具体讲可归纳以下几点。 （1）根据种子的形态结构，理化性质及生命活动规律，确定其耐藏的合理措施。 （2）根据种子的特征特性，对各种类型品种的种子进行鉴定，以确定种子的真实性和品种纯度，并应用各种科学仪器和规定方法，对作物种子的播种品质进行检验，以确定其优劣，评定其等级，决定其能否在农业生产上应用。 （3）根据各种农作物种子的化学成分，确定其营养价值与工艺品质，从而评定其利用价值，并为选育优质种子和制订合理的加工技术措施提供依据。 （4）根据种子的生理特性与生态关系，阐明各种作物种子的成熟、休眠、萌发特性和机理，从而在实践上，对种子生产与作物栽培提供有效的控制途径。 （5）根据种子特性及对各种理化因素的反应，确定适宜的种子处理方法。 二、农作物品种的概念 作物品种是指人类在一定的生态和经济条件下，根据自己的需要所创造的某种作物群体，它具有相对稳定的遗传性状，在生物学、形态学和经济性状上具有相对的一致性，在一定的地区和一定栽培条件下，在产量、品质、生育期和适应性等方面符合人类生活和生产发展的需要，并通过简单的繁殖手段保持其群体的恒定性。 **，品种是人类劳动的产物，是由野生植物经过人工选择进化来的。 第二，品种是经济上的类别，不是植物分类学上的名称。植物分类学上一般分为界、门、纲、目、科、属、种，而在经济类别上，将种又细分为不同品种。 第三，品种的种植具有一定的地区适应性和时间性。一般一个品种的选育要通过国家有关部门审定之后，才能认定为品种，而该品种只能在规定的适宜地区种植，而且随着新品种的不断审定，许多过时品种都会面临被淘汰的命运。 一个优良品种通常应有以下3个基本条件。 （1）丰产性。丰产性在一定地区和一定的栽培管理条件下，能获得高额而稳定的产量。 （2）品质优良。农作物产品主要是作为食品来利用的，在品质方面要求较高，一个优良的作物品种，其产品应是品质优良，水分适中，味道好等。 （3）抗逆性。一个优良品种应该具有较强的抵抗不良环境能力。如早熟蔬菜的抗寒性要强，夏播蔬菜的抗湿热性对病虫害有较强的抗性。 一个优良的品种，往往有一定的地域性。就是说，一个与当地的土壤水分、气候条件、栽培技术都有密切的关系。如果条件不适宜，虽然是良种，但也达不到丰产的效果，甚至还会造成严重的减产。 三、品种在农业生产中的作用 在农业生产中，优良农作物品种是很受群众欢迎的。因为它具有丰产、优质等特点，不仅能比较充分地利用有利的自然条件和栽培条件，而且可以抵抗和克服其中不利因素的影响，对提高产量、保证稳产高产、改进品质、扩大栽培区、改革耕作制度及合理安排复种、适应现代化农业的发展和提高经济效益等，有着十分重要的作用。具体作用如下。 （1）提高产量。新中国成立以来，我国的主要粮食作物小麦、玉米等平均单产分别增长6～10倍。这种增长当然与施肥水平的提高、栽培管理的改进都是有关的，但是优良品种的推广应用起了不可低估的作用，有时甚至起了决定性作用。 （2）保证稳产。 农作物产量不稳定的主要因素是自然灾害和病虫害。育成多抗、广适的优良品种在增强抗逆力、抵抗病虫害方面有特殊的意义，也是其他措施无法代替的。 （3）改进品质。 随着城乡商品生产的发展和人民生活水平的提高，品质育种在我国已开始提到日程上来。如小麦、玉米的蛋白质和赖氨酸含量等；花生、大豆的含油量等；这些品质指标在品种间的差别都很大，通过选育新品种，可以改进作物的品质。 （4）扩大栽培区。 随着人口的增多及工农业的发展，一些作物的种植面积不断扩大，而向新地区引种新作物是否成功，关键是看选用的品种是否适宜。 （5）改革耕作制度及合理安排复种。 精耕细作是我国农业的传统，耕作制度多样化也是我国农业特点之一。这对品种的株型、生育期、抗逆性等都有相应的要求。 （6）适应现代高效农业的发展。 现代化农业的发展不断向品种提出新要求。如现代农业机械化作业已发展到各种作物的耕作、施肥、灌溉、喷药、采收、分级、加工等各方面，随着作业的要求，已逐步育成与之相适应的作物品种。 （7）提高经济效益。 使用良种是投资少、见效快、收益大的*经济有效的农业措施。一些良种的培育和推广，得到的经济效益往往是全部研究经费的几十倍、几百倍，甚至更多。