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1、第三章 种质资源的考察与搜集,第一节 植物种质资源考察 第二节 植物种质资源的搜集 第三节 植物引种 第四节 植物种质资源的检疫,第一节 植物种质资源考察,种质资源考察(exploration of germplasm resources)指查清和整理一个国家或一个地区范围内种质资源的数量、分布及特征特性的工作。建国以来，特别是1978年以后，我国开展了多次不同规模的植物种质资源考察活动，先后对横断山地区，川东北地区、陕西大巴山地区以及三峡库区的植物种质资源进行了考察，发现了许多珍贵的植物种质资源。,第一节 植物种质资源考察,1、考察的目的2、考察前的准备工作3、考察4、标本和资料的整理5、考
2、察总结,考察目的,1、摸清植物种质资源储量与利用情况2、为制定发展规划和品种区划提供依据3、为进行植物引种提供参考 4、为植物起源和演化的研究提供数据5、为植物的编志积累素材 6、为了更好的保护植物种质资源,考察目的,1、摸清植物种质资源储量与利用情况 种质资源储量：包括总储量、经济储量和经营储量。利用情况：直接及间接利用价值、利用现状。考察中发现的优良栽培品种、品系，有推广价值的可直接引种推广。如“五月慢”白菜，如青海的“门源油菜”。不能直接推广利用的，可作为育种原始材料。野生植物也是考察的重要对象，一些野生植物可直接利用，如长白山的山葡萄，更重要的是，野生植物可作为重要的育种原材料，尤其是
3、可以提供抗性育种的抗原。,考察目的,2.为制定发展规划和品种区划提供依据 通过考察，才能全面了解和掌握一个地区的植物生产概况，当地与作物生产有关的自然条件，当地栽培的植物种类和品种。从而能够为当地制定出正确的中长期农业发展规划和品种区划。,3、为进行植物引种提供参考 通过考察，还能同时了解当地的自然条件和生态条件、以及适宜种植的植物种类和品种，为新品种的引进提供重要参考数据，避免引种的盲目性。,考察目的,4、为植物起源和演化的研究提供数据 通过对一些重要地方植物野生种和近缘野生植物的考察，可发现植物起源和演化的新线索，不断丰富植物起源、演化理论 例如，考察我国云南西双版纳时发现的红河大翼橙，表
4、明我国西南河谷地区有野生柑橘原始种，由此证实柑橘的原始中枢在中国。另外，在西藏察隅地区发现有野生菜豆 说明我国可能是野豆的起源中心,考察目的,5、为植物的编志积累素材 编写植物志需要大量的资料和素材，搜集的资料和素材越多，所编写的植物志越具有完整性和权威性。积累素材除了查阅现有的文献资料外，更多的和更可靠的是通过考察得到的。6、为了更好的保护植物种质资源 通过植物资源的考察，可以了解和掌握考察地区植物的生存状况，提出保护植物种质资源的措施。,考察前的准备工作,1、制定考察计划2、组织考察队3、确定考察地点4、时间安排5、经费预算6、物质设备的准备,考察前的准备工作,1、制定考察计划 先要查阅已
5、有的相关资料，提出考察计划。计划包括考察的目的、任务、组成人员、考察路线、时间、经费预算以及物资设备等。制定考察目的应掌握这样的原则：初生起源我国的作物，考察应着重其野生种及地方品种，次生我国或非我国起源而栽培历史较久的作物，考察要着重地方品种和特殊类型。,考察前的准备工作,2、组建考察队 植物考察是一项复杂的科技工作，涉及到多个学科，因此一个考察队应该是具备各种学科专家的综合考察队。一般应该包括植物学（植物分类、植物生态学）、地理学、植物遗传学、植物病理学等学科的工作者。考察队人数应该根据考察任务、对象和活动范围而定。单一种质资源考察有3-4人即可；大规模考察队一般7-10名；非常重要的考察
6、活动人员更多，如：1998年的雅鲁藏布大峡谷的科学考察，50人。大的考察队要分组，根据不同地域、气候特点各有侧重进行考察。如1979年云南稻种考察分为4个小组。,考察前的准备工作,3、确定考察地点及考察路线 重点考察地（1）植物初生和次生中心（2）植物多样性最大化中心（3）尚未进行资源调查和考察的地区，如雅鲁藏布大峡谷（4）植物种质资源遭受损失和威胁最大的地区，如三峡地 区，1986年-1997年多次考察。考察路线：查阅有关图像文字资料，了解当地的地形、植被、土质、水文、气候等信息，社会结构、民族分布、生活习惯等，及作物种类、病虫害发生等情况。,考察前的准备工作,4、时间安排 考察时间要根据考
7、察的对象的生长时期来确定，还要根据作物类型而定。禾谷类作物的考察搜集，最好是在接近成熟期进行，可以较详细地观察记载其特征、特性，采集全株标本和成熟的种子。有些作物的考察，仅在成熟期进行是不够的，某些果树，蔬菜和野生大豆资源等的考察搜集，最好分花期和熟期两次进行，这样才能得到完整的资源。,考察前的准备工作,5、经费预算 包括总经费预算和分项开支预算。既要保证考察活动顺利执行，又要符合当时财政实力所允许的额度。各项经费预算都要仔细论证，避免在财力上造成浪费。,考察前的准备工作,6、物资设备准备 交通工具 采集样本工具：采集箱，标本夹，吸水纸，放大镜，麻绳或帆布带，布卷尺，标签，原始记卡片，测高表，
8、种子袋（最好纸袋），纱网袋，枝剪，小铁铲，尖镊子，铅笔、小刀、橡皮、曲别针等 仪器设备：照相机 生活用品：帐篷，被子，蚊帐，蜡烛，手电筒和电池，收音机，专用有色眼镜，鸭绒大衣，雨具，反光帽，水壶，衣服和鞋子，药品箱和药品 其它用品：指南针，望远镜，报话筒，工作日记本，袖珍计算机，稿纸，蓝格统计纸，尺子，地图和交通图，护照和工作证，所考察物种、亚种以及品种和其近缘植物标本或照片,考察,植物种植资源考察最关键的一环，主要记载被考察地野生与栽培植物的种类(包括变种)和品种、形态特征和生物学特性、经济器官及其利用价值等。1.观察记载内容（1）种质生境信息（2）资源本身的信息（3）其他相关信息,考察,（
9、1）种质生境信息 地理位置包括考察点的自然和行政区域(写明省、县、乡、村及小地名)、经纬度、海拔高度、离最近城镇的方向和距离(如Kunming 32 W)，以及地势、坡向、坡度等；水土状况包括土壤类型、土层厚度、水文条件等；气候条件包括年均温、月均温、最高温、最低温、无霜期、太阳辐射量、降雨量等；生态条件包括植被状况、伴生植物(野生资源)、间作物(栽培品种)等。,考察,(2)资源本身的信息 种质类别野生种、栽培种的亚种、变种及地方品种、育种材料、育成品种等；种质来源野外、农田、市场、科研单位等；种质名称原名、学名、别名、地方名等；种质编号考察时的临时编号；利用价值包括现实的利用价值如产量、品质
10、、用途、贮运特性等，潜在的利用价值如野生资源被当地居民利用情况、可开发利用的植物体部位、栽培植物的某种特殊用途；,考察,利用情况包括在当地作物中所占比重、栽培历史、分布情况等；植物学特征包括根的类型与分布，茎的类型与大小，植株高度，分枝情况，叶的种类、形态与着生方式，花的形态特征，果实类型与形态，繁殖方法，种子形态等；生物学特性包括生长习性、开花、结果习性、生育周期以及对主要胁迫(如病虫害和各种逆境)的反应。,考察,(3)其他相关信息 考察者及其所属单位；影像资料对于某些主要的种质材料采集点，应及时摄影、摄像，制作影像资料，一些种质样本，特别是采集后往往因失水而变形的样本，也应及时做好影像记录
11、。,考察,2、采集样本（1）地点的选择：栽培品种的生产田和野生种的自然生 境（2）采样技术：有选择性的的采集，以免遗漏珍贵材料。（3）采样数量：原则是在最小的样本数目中获得最大的变异性。,考察,地方品种、野生种和野生近缘种都是比较混杂的群体，采集各种种质材料的数量应尽量多些。一般在一个考察地区内，多设点比在同一点上多取种质量好。按照Marshall(1975)提出的取样低限原则，假设在一个大群体中目标基因r的频率稍高于0.05，要使r漏取的几率小于0.05，取样数应符合以下不等式：（10.1）n 0.05，即nln0.05/ln0.9，n28.43。式中0.1为每一个个体(或种子)携带r基因的
12、几率(20.5)。,标本和资料的整理,1、样本编号（采集）2、样本制作3、原始记录卡4、影像资料,标本和资料的整理,1、样本编号 采集到的各种标本都要随时挂上标签并编号。同一材料的各种标本编号要一致。同时填写原始记录卡。编号时每一份资源材料一个采集号，保证在各种情况下不重不乱、清晰明了。号牌上除了采集号外，还要填写采集地点，品种名称。在同一地区不同年份，年份区别要体现出来。分组编号可以分为甲，乙，同一年两次考察 编号顺编。,标本和资料的整理,2、样本制作 考察中采集的标本应及时烘干、压制。标本存放过程中随时注意防潮、防虫、防鼠、防鸟。最好存放在设施比较齐全的标本馆内。每天采集的标本，最好当天压
13、完。每个标本上的叶子，必须有正面和反面。,标本和资料的整理,（3）原始记录卡 考察中所采集的标本不能完全反映种质材料的所有性状、产地、生态环境等，而这些方面的情况对于种质资源的鉴定和研究起着很大的作用。所以，在野外考察时，应仔细观察，并把观察结果逐一记入原始记录卡。各种植物的标本采集原始记录卡可以不同。记录卡应突出反映各种质材料的特色内容。,标本和资料的整理,4、影像资料 对于某些主要的种质材料采集点，应及时摄影摄像，制作彩色图片、幻灯片及录像带。一些种质样本，特别是采集后往往因无水而变样的样本，也应及时做好影像记录。这些影像资料有助于对种质资源的鉴定与分类。另外，有些植株高大的植物，在考察时
14、只能采集植株的一部分作为标本，对这种种质材料必须做影像记录以表现植株全貌。主要采集点的全景影像资料能反映出种质材料对地理和生态环境的适应性，为种质的研究及进一步考察工作提供重要依据。,考察总结,及时小结：在整个考察过程中，应经常进行小结。发现不足，可及时回到考察点进行检查，以便及时加以补充。全面总结：考察结束后，进行全面总结是非常重要的，这个过程是使考察所获的材料和资料完整化、系统化和理论化的过程，也是整个考察工作的结晶过程。,考察总结,总结报告：考察的依据和目的；考察的地区、对象与时间；被考察种质资源所处的自然与生态环境；当地农业生产情况；所考察植物在当地种植面积、海拔分布情况、品种及其更替
15、历史；,考察总结,野生种及野生近缘植物的群落与伴生植物，它们的利用价值、地理和海拔分布范围，今昔变化情况；所获样本及其特征特性，它们在植物分类上的地位和在植物起源演化、遗传育种等科学研究上的利用价值等；对当地农业生产和植物种质资源开发利用及保护工作的综合评价与建议；本次考察的经验与教训。最后附上考察路线,第二节 植物种质资源的搜集,1、种质资源搜集的对象2、种质资源搜集的原则3、种质资源搜集的方法4、建立种质搜集品档案,植物种质资源的搜集,种质资源搜集(collection of germplasm resources):是指对种质资源有目的的汇集方式，包括普查、专类搜集、国内征集、国际交换等
16、。1、种质资源搜集的对象（1）目前正在栽培的品种（2）过去栽培但现在生产已淘汰的品种（3）地方品种、尤其是那些濒临灭绝的优良稀有地方品种（4）栽培植物的野生近缘种，以及对人类可能有潜在利用价值的野生植 物（5）特殊的种质资源，如突变体育种系、纯合自交系、远缘杂交的中间类型等,植物种质资源的搜集,2、种质资源搜集的原则：全面性；完整性；代表性（1）全面性：搜集种质资源材料的种类要齐全，尤其是地方品种和野生种，它们往往是类型很多的群体。考察时注意仔细观察，将观察到的植物种质材料都采集到。一些利用价值尚不明确的材料可能是珍贵种质，这些种质材料在搜集时不可遗漏。每份种质材料种子或繁殖材料搜集的数量，应
17、根据任务和植物种类而定，通常一份种子搜集品要求有2002500粒不等。,植物种质资源的搜集,（2）完整性：搜集的种质资源标本要求完整，特别是植物的花和果实，它们是植物学分类的重要依据。采集果树和木本观赏植物标本时，由于植株外型较大，不能采集完整植株，只采集完整的带花和果实的枝条即可。对于雌雄异株的植物，雌株和雄株分别采集。先开花后长叶的植物，要分两次采集标本。,植物种质资源的搜集,（3）代表性：采集的每个标本、种子或无性繁殖材料，应来自群体植株，这样才能代表该种质资源的特征特性。要尽可能保持所搜集的每份材料内充分表现该种质资源的遗传变异度，同时应注意避免非遗传变异因素的干扰。采集的种子或无性繁
18、殖材料，应是正常发育且充分成熟的。,3、种质资源搜集的方法（1）种质资源的征集（2）种质资源的考察搜集,植物种质资源的搜集,植物种质资源的搜集,种质资源的征集(1)通过行政部门发公函征集：由行政机构印征集通知，统一表格，发往全国各地或某些特定地区，对征集工作提出具体要求，如搜集的种子量、标本数、标本大小、标本取材部位等。这是计划经济体制下的种质资源搜集方式。(2)发函通信征集：植物遗传资源或育种工作者，通过媒介了解到新近育成的植物新品种、新类型或发现新材料后，及时而有目的地发函或通信联系，向有关单位或个人征集。,植物种质资源的搜集,种质资源的考察搜集 植物种质资源考察工作，必然伴随着种质资源的
19、搜集。这是目前搜集和积累植物种质资源的主要方式之一。一般应针对重点地区及特定种类进行搜集，随着种质资源工作的发展，今后的种质资源搜集不限于国内重点地区，跨国界搜集活动将日益频繁，国际间的种质资源考察搜集将开展广泛的合作。搜集的对象从过去主要以粮食与农业植物种质资源为主，转到更广泛的范围。森林植物、园艺植物、药用植物及芳香植物种质资源的搜集将日益受到重视。,4、建立种质搜集品档案（1）文字资料档案（2）实物标本档案,植物种质资源的搜集,植物种质资源的搜集,1、文字资料档案：包括搜集品登记簿、检索卡和资料档案(1)搜集品登记簿 搜集者先对种质搜集品进行临时编号(即搜集号)，并记录在簿。登记簿上的记
20、载项目包括搜集号、植物种类、材料名称、搜集者、搜集时间、搜集途径、来源地、原产地、搜集数量以及主要特征特性等。,植物种质资源的搜集,(2)检索卡 每份种质材料应制备编号顺序卡、名称卡、原产地卡和分类卡四套检索卡。编号顺序卡将所有引入的材料按由小到大的顺序编号排列；名称卡按开头字母(或笔画)顺序排列；原产地卡以产地名称为第一级分类顺序，以材料名称为第二级排列顺序；分类卡依科、属、种、亚种、变种、品种的顺序进行编号。每种卡片上都应有编号、名称、来源地和产地。检索卡均可采用计算机数据库管理。,植物种质资源的搜集,(3)资料档案：包括影像资料、历年评价鉴定结果等。影像资料包括有关种质搜集品的照片、幻灯
21、片、摄影胶片、录像等。历年评价鉴定结果是设立一张卡片，将历年来对该材料评价鉴定的结果填人卡片中，以便随时查阅。资料档案可与检索卡一并输入计算机，采用数据库管理，从而更方便、有效利用。当搜集品中某一类植物种质达到相当数量，而且主要性状已有鉴定结果时，应汇总编印种质资源搜集品目录。,植物种质资源的搜集,2、实物标本档案 包括原始种子、果实标本、苗木标本等。为了妥善保存这些珍贵的实物标本，应建立设施条件较好的标本馆，长期保存搜集种质的实物标本(包括引种的实物标本)。保存实物标本不仅可以用于植物的分类研究，而且可以在多年以后，特别是在出现混杂的情况下，作为原始样本用以核对。,第三节植物引种,一、植物引
22、种及引种的意义二、国内外植物引种简况三、植物引种的理论四、植物引种的方法五、植物引种的程序 六、植物引种途径七、植物引种基地,一、植物引种及引种的意义,植物引种(introduction of plants)：是指把植物栽培品种或野生资源从分布地区引入到新的地区栽培或作为育种原始材料。形象地说就是从外地或国外引入本地区所没有的植物，使它在新地区生长发育，以增加本地区的植物资源，这种人工的植物迁移过程叫“引种”。植物引种的意义在于：通过引种可是本国或本地的植物多样性日趋丰富，为促进农业发展提供最基本、最重要的物质基础。,植物引种按照引种用途分为：生产引种和植物种质资源引种。生产引种：引入的种质材
23、料，试种表现优良，在入库保存的同时，直接在生产上推广应用。种质资源引种：引入的优良品种和具有珍贵性状的材料，都可作为育种的原始材料或杂交亲本，提供间接利用。,植物引种按方法包括简单引种和驯化引种。简单引种：就是原分布地与引种地自然环境差异 较小，或者植物本身适应范围较宽泛，不需要特殊的处理及选育过程，只要通过一定的栽培措施就能正常的生长发育，开花结实，繁衍后代，即不改变植物原来的遗传性，就能适应新环境。,驯化引种：是分布地区与引种地区之间自然环境差异较大，或者植物适应范围较窄，需要通过各种技术处理、选择、培育、改变它的遗传性，使之适应新环境，驯化包括“风土驯化”和“气候驯化”等。,几个概念：,
24、驯化（acclimatization）：由西方国家最先使用，首先是达尔文将动、植物在新环境条件下的适应叫“驯化”。驯化强调气候、土壤、生物等生态因子，以及人对植物本性的改造作用，使植物获得对新环境的适应能力。因此，一般说引种是初级阶段，驯化是在引种基础上的深化和改造阶段。也有人常将两者连在一起叫“引种驯化”。,野生植物，栽培植物与作物：野生植物：未经人类种植管理而自然生长的植物。栽培植物：经过人工栽培的植物。作物：是种植面积较大的栽培植物，也叫“农作物”或“庄稼”，过去作物仅指五谷类。,种、变种、品种：种：是植物分类的基本单位。种是自然界的物种，同种植物的每一个个体具有基本相同而稳定的性状。变
25、种：是种以下的分类单位，变种具有种的共同特征，而又独具各自不同的稳定性状。品种：是经人们引种驯化栽培，或杂交选育创造出来的，其经济性状及农业生物学特性符合生产要求的，遗传性状相似并相对稳定的栽培植物群体。,二、国内外植物引种简史,1、国外植物引种简史 自18世纪以后，随着人们对植物资源对人类重要性的认识，世界各国都把植物引种作为创造财富、发展经济的主要手段。不但资源贫乏的国家重视植物引种，资源丰富的国家也也十分重视植物引种，以更加丰富本国的植物资源。植物引种对各国农业发展起到了巨大的推动作用。,前苏联农业最早发源于中亚，之后农业活动向北移，许多植物从南往北，迁移到荒漠草原和丛林密布的中部和北部
26、。目前前苏联栽培的软粒小麦、燕麦、黑麦，都是原产中亚南部和外高加索一带。前苏联的农业栽培界限在欧洲部分向北推移了100-200公里，在亚洲部分推进了300-600公里。原产赤道附近短日照地区的马铃薯，引种到苏联后，分布于全国各地，成为其主要栽培作物之一。,美国的现代化农业是建立在引种基础上，从1898年起，正式制定植物引种规划，在全国先后建立了100个植物引种单位。美国种植的水稻几乎全是从东方各国引进的，收集的小麦原始材料大约2000余个，引种土耳其小麦育成了抗黑穗病新品种；利用肯尼亚的原始材料育成了抗秆锈病小麦；利用日本的原始材料与美国小麦杂交育成了矮化品种。还有利用中国的大豆品种北京小黑豆
27、育成了抗线虫病的品种。,澳大利亚和新西兰地处南半球，植物资源较多样，但农作物品种稀少，通过多年的引种驯化，特别是小麦和牧草等原始材料的收集，为大规模的农业生产和畜牧业发展奠定了基础。引种北半球的柑橘、苹果和葡萄等形成大型的果树生产基地。从美国引进辐射松，使原来的无材国变为大量木材出口国。,欧洲各国是植物资源比较贫乏的地区，农林牧作物的原始材料，绝大多数是从外地引进的。,2、国内植物引种简史 我国是植物引种历史悠久的国家，可追溯到新石器时代。夏、商、周时期：主要是野生植物的家化栽培，禾、黍、稷、来、稻的名称已经在甲骨文上出现。,春秋战国时期：引种驯化多种植物物种，有“一年之计莫如树谷，十年之计莫
28、如树木，一树一获者谷也，一树十获者木也”的记载。此期间各部落来往频繁，农作物相互引种也广泛开展，形成了以黄河流域为中心的国内引种活动。,秦汉时期：驯化出许多作物的不同品种类型，如湖南地区的稻有籼稻、粳稻、粘稻及长粒稻和短粒稻。张骞出使西域，开始从国外和新疆一带引种苜蓿、石榴、红花等。,魏晋及南北朝时期：引种驯化栽培技术进步，作物品种显著增加，齐民要术中列出的品种有97个，其中仅水稻有36个。不但品种增多，还出现了成片的商品性生产的菜圃，还对作物的习性有了记载。,隋唐五代时期：随着大运河的开通，南北方交通便利，南北植物引种也趋频繁，水稻品种逐步北移，原产中亚的扁桃引种到新疆、甘肃和陕西一带，到了
29、唐代，猕猴桃已驯化栽培，此外，茶，甘蔗扩大了分布范围，花卉尤为兴盛。,宋元时期：越南产的占城稻引入我国广东、广西栽培，是一项重大成就，先作单季稻，根据各地特点，发展成早、中、晚品种，为稻麦两熟和两季稻创造了有力条件，使我国水稻引种、推广，培育新品种发展到一个新阶段。,国内外植物引种简史,明、清时期：明代郑和下西洋与国外海运沟通，进入海道引种时期，从南洋群岛引入甘蔗、玉米、花生、南瓜、棉花等，这一时期是植物引种驯化卓有成效的阶段。徐光启把甘薯从亚热带引种到温带地区，获得成功，把芜菁引到上海种植，证明南种可以北移，北种也可以南植。,近代：尤其是20世纪50年代以后，植物引种有了较快的发展，国外主要
30、经济植物的引进和国内重要乡土植物、野生植物的引种驯化成效显著。如美棉、美种烟草，欧洲甘蓝型油菜,三、植物引种的理论,18世纪后，殖民主义国家到处掠夺植物资源，盲目引种，结果造成了严重损失。之后，许多学者纷纷开始研究植物引种的理论与方法。主要归结以下六种学说：,（1）达尔文的遗传变异学说；（2）米丘林的风土驯化学说；（3）迈依尔的气候相似论；（4）生态历史分析法；（5）栽培植物起源中心；（6）专属引种法与优势引种法。,1、达尔文的遗传变异学说,达尔文在物种起源（1859）中指出，家畜和农作物自古到今，在各种气候条件下，发生了剧烈的变异，由此得出动植物在栽培和饲养条件下的变异性。他认为通过自然选择
31、和人工选择，能使植物驯化、能产生新的变种。,北非沙漠中的枣椰有37个变种，中国的竹子栽培种有63个变种。原产美洲的玉米，由南向北移植会逐渐变小，把北纬37种子种到北纬43-44的地方，种子不能成熟或极少成熟，但经几年的栽培之后其种子就能完全成熟。,刘克辉（1990）将达尔文关于引种驯化的基本原理，归纳为四点：（1）植物有适应风土条件的能力，在新的环境下能产生遗传变异来适应新的环境。（2）外界环境的改变、器官运动、有性或无性杂交使植物变异的源泉。,（3）同一种植物分布于不同地区的不同个体，各个体由于作用条件不同，往往会产生多样性的变异或地理小种或类型。（4）在自然界或人工引种条件下，通过自然选择
32、或人工选择都可以保持、发展植物有利的变异，促进植物驯化。驯化是植物对新环境条件长期的适应过程，选择是人类驯化植物的基本途径。,达尔文遗传变异学说的核心是动植物在生存环境的作用下产生变异，这种获得性变异能够遗传，通过自然选择或人工选择使植物得到生存及被人们利用。,2、米丘林的风土驯化,米丘林的引种理论建立在达尔文学说基础上，从有机体与环境条件统一的观点出发，通过反复实践、探索，提出风土驯化的两条基本原则和方法:,植物引种的理论,（1）利用遗传不稳定、易动摇的幼龄植物实生苗作为风土驯化材料，使其在新环境影响下，逐渐改变原来本性，适应新的环境条件，达到驯化效果，尤其是在个体发育中的最幼龄阶段，变异性
33、最大，也具有最大的可能性产生新的变异以顺应于改变了的新环境。,按照米丘林的观点，风土驯化的难易不但决定于植株的个体年龄，而且也决定于它的系统发育。纯种培育出来的实生苗与杂种培育出来的实生苗比较，后者比前者更能适应新环境，杂交亲本的远近，其后代对新环境的适应能力明显不同。,（2）采用逐步迁移播种的方法：尽管幼龄实生苗对新环境有较大的适应性，但有一定的限度，当原产地与引种地条件相差太远时，驯化难以成功，这就需要采取逐步迁移的方法，使它逐渐地移向与引种地相接近的地区，并接近于适应预定的栽培条件。,3、迈依尔的气候相似论,20世纪初,慕尼黑大学教授迈依尔提出，只有相似的气候、土壤等条件，引种才有成功的
34、可能。其实质是在引种时应注意引种地区的气候和土壤条件是否接近于原产地。这个理论的提出，对制止当时殖民主义者不加选择地掠夺殖民地的植物，搬到本国栽种，盲目引种现象起了很大的作用。在农作物引种上采用同纬度地区间引种较有把握。,迈依尔气候相似论的不足点在于：首先忽视了被引种植物在系统发育过程中新形成的潜在适应能力，使人们只在气候相似地区引种。其次，只强调气候因子，而忽略了植物生境中其它因子对被引种植物的综合作用。再次，只考虑了植物的遗传特性的一面，低估了植物本身对环境条件的适应性和利用植物的可塑性来驯化和改造植物的能力。,4、生态历史分析法,俄国地理学家克拉斯若夫（1896）研究了北半球的冰川现象和
35、植物资源之间的关系后发现，在地理条件发生剧烈变化的时代，常会促进植物发生“爆炸性的进化”，迅速地促进新类型的形成。认为植物的系统发育中所经历的生态历史愈复杂，对自然条件的适应也愈广泛。他的发现对后来的生态历史分析法起了很大的启发作用。,生态历史分析法是原苏联总植物园的库里基阿索夫提出的。他认为地质史上冰川时期强迫植物南迁，冰川期后有些植物又从南向北移动，许多植物的现代分布是被迫形成的。有些植物现在的分布地区不一定是它们最适宜区，有时把它们引种到另一个地方，反而发挥了它们更大的潜力。,例如天山蓝花苜蓿，原是湿生性的，它是历史上受自然环境影响被迫迁移到天山干旱地区形成旱生性植物，当引回湿润地区后，
36、生长发育极为良好，产量成倍提高，而且后代的植物体结构也由旱生类型变回湿生类型。,生态历史分析法就是通过对植物区系起源的分析，提示这些植物的生态历史本质，并以此作为确定引种地区和制定栽培技术的依据，使得在引种工作中可以选择那些外来区系成分，把它们迁回原来生存过的生态条件下，这些植物极容易引种成功。如水杉、银杏、水松引种到北美、欧洲能正常生长发育。,原苏联科学家胥里柯夫以生态历史方法研究引种驯化，提出渐进化与潜在驯化两种类型，前者是指被引种植物在新的生态条件影响下，重新获得对已经改变了的新环境的适应性，后者是指被引种植物，除此之外，还表现它祖先在不同生态环境下所积累的适应性潜力，在新环境中重新出现
37、。,5、栽培植物起源中心,首先，栽培植物起源中心是品种资源的宝库，在中心地带，特别是初生中心地带蕴藏着丰富而有价值的遗传基因，在初生中心的边缘或次生中心，由于自然突变和杂交，出现了多样性的新类型，它们都为引种、育种提供了良好的机会。,其次，不同起源中心的植物类群存在着某些生物学上的地理差异性。这些性状是植物育种所必需，如也门山区的草本植物都具有早熟的特性。再次，起源中心的发现有助于寻找对疾病有免疫能力的原始材料。,6、专属引种法与优势引种法,专属引种法是以植物分类学上的“属”为整体单位，尽可能全面收集该属内的种、变种和地理生态型，通过在同样条件下繁殖、栽培、管理，观察其生长、变异情况，对各类植
38、物进行生物生态学及经济性状的比较研究，在此基础上，开展种、属发育史研究和种间或类型间的杂交育种，从中选育出有价值的优良品种。,专属引种法的优点在于，通过引种和在同等条件下对植物个体发育全过程的比较观察，有助于分类学上某些疑难问题的解决，特别是从形态解剖上可以找到种间的亲缘关系，从而揭示它们的演化途径，为种的分类地位提供历史依据。同时也为种以下分类单位划分和选择优良类型开辟了广阔的前景。此法也是种间杂交的基础，系统地研究属内各个体之间亲缘关系和特征特性，可根据杂交目的选择理想的原始材料。,四、植物引种的技术程序,1、引种材料的选择2、生境比较分析3、植物适应性与变异性的分析与筛选4、栽培与驯育,
39、1、引种材料的选择,引种材料的选择应从以下六个方面来考虑分析（1）植物进化和分类（2）植物的习性（3）植物的潜在适应性（4）种源类型（5）杂交类型与栽培类型（6）植物的区划,（1）植物进化和分类 植物演化程度高的种类较之原始的植物易成功，由于其所经历的条件多样复杂，其适应各种新生态环境的潜在适应力也愈大。,各类植物的演化程度：裸子植物比被子植物原始，常绿植物被落叶植物原始，双子叶植物被单子叶植物原始，木本植物被草本植物原始，乔木植物被灌木植物原始，纯种被杂种植物原始，两性花植物较单性花植物原始，离瓣花植物较合瓣花植物原始。,（2）植物的生长习性 植物的生长习性不同，其在引种过程中的适应性也各有
40、差异。由低纬度向高纬度引种，其耐寒性、适应性程度：常绿乔木落叶乔木落叶灌木宿根草本。,如，北京植物园曾多次引种茶树、女贞均未成功。引种125种乔木，能在露地生长的占60%；而引种381种灌木，能在露地生长的占75.9%。,（3）植物的潜在适应性 植物 一定的潜在适应性，许多植物原来分布不广，但可以在现代自然分布区以外的广大地区引种成功。如水杉原限于我国四川、湖北、湖南三省的窄小山区，而现在编及北半球许多国家，甚至已到南半球。原产北美的火炬树，在我国长江流域及华北、东北都能生存。,植物引种的方法,（4）种源类型 植物分布于各种复杂的生境中，使得植物形成各种不同的类型，这为引种选择材料提供了条件。
41、如，乌柏自然分布于黄河以南广大地区，由于分布区生境差异悬殊，形成了许多类型，北京引种时就从分布区的北缘山东、河南取材，结果表现抗寒耐旱，能在北京自然生长，而从其以南地区引种遭失败。可见引种时从生境最近似处收集材料科得到较好的效果。北京引种梅花，山东引种茶树，武汉引种桉树均采用此种原理。,如，北京植物园曾多次引种茶树、女贞均未成功。引种125种乔木，能在露地生长的占60%；而引种381种灌木，能在露地生长的占75.9%。,植物引种的方法,（5）杂交类型与栽培类型 杂交类型的选择是驯化育种的重要方法，因它的遗传基因来自不同方面，同时遗传性尚未稳定，容易适应各种不同环境条件影响。栽培类型是通过人为栽
42、培、选择而来，除了各种优良性状外，还有较强的抗性性状，能提供适应于各种生境的材料。这就为引种材料选择提供了条件。,植物引种的方法,（6）植物的区划 栽培植物的区划是按照自然地理条件与栽培植物的生物学特性及适应性等多方面综合而提出的地理分布区域，它在一定程度上反映了该栽培植物的适应范围。为了减少引种的盲目性，一般都以一种植物的区划作为引种依据。,植物引种的方法,除了上述六个基本的因素外，还应考虑：低海拔向高海拔引种，可选择耐寒性强的品种，高纬度向低纬度引种，应选择夏季耐高温炎热，对光时、光强不甚敏感的类型或品种。东西向不同经度间的引种，除了耐寒性、耐热性外，还有耐旱和耐湿类型的选择。由此总结：原
43、产地和引种地距离越近，包括水平和垂直距离，成功的可能性越大。,植物引种的方法,2、生境比较分析（1）单因子分析（2）综合分析,植物引种的方法,（1）单因子分析 单因子主要指温、水、光、土壤及生物等。温度：植物引种驯化的生存条件中最不易进行人工调节的主要生态因子，对于某一地区引种能否成功，起着决定性限制因子的作用。各种植物都有其最适宜生长发育的温度和最高、最低极限温度。温度一般指年、月均温、年积温、极端最高、最低温度及出现期和持续期。温度因子关系到植物南种北移和北种南植的成败。,植物引种的方法,降雨量与湿度：降雨量与相对湿度对我国东部湿润地区的植物向西北干旱地区引种关系极大。如我国的黄土高原西部
44、引种火炬树时，由于温度与降雨时期不能同步，结果生长极其缓慢。引种时还要注意年雨量与各月雨量分布情况以及植物生长在不同时期对于水分的要求，各种植物对降雨的要求和适应有很大不同。如新疆的巴丹杏引种到华北和东南地区后，由于夏季雨水过多空气湿度过大而不能适应。而凤梨在降雨量降雨量500mm的地方生长良好，在雨量达到5500mm的湿润区也能适应。,植物引种的方法,地球上的降雨量及降雨日分布是不均匀的，就北半球来说，有的降雨集中于夏季称夏雨型，有的集中于冬季称冬雨型，亦有全年分布比较均匀的，称均匀型。我国一些地区引种地中海（冬雨型）植物种类，往往由于冬季干旱而不能与其生长节律同步协调，致使生长不良或失败。
45、由此，成功的引种建立在所选种原产地和引入地雨量分布相似的基础上。,植物引种的方法,光照：指光时、光强与光质。南方短日照植物到北方长日照地区，或北方长日照植物引入南方短日照地区，均由于日照条件不能同步而影响生产发育，尤其是光周期敏感的植物更明显。不同海拔高度之间的引种存在着光质和光强的问题，高山植物能适应丰富的紫外线而低山植物往高山引种则难以忍受。森林的弱光性植物往空旷地迁移，亦适应不了强光照射。此外，光质、光时与光周期对植物的阶段发育和花芽的形成都有直接关系。如，荔枝是喜光植物，花芽分化阶段必须有充足的阳光。,植物引种的方法,土壤:土壤类型、土壤结构、土壤物理化学性质及土壤微生物等.植物引种时
46、要特别注意土壤的酸碱度（PH值）和含盐量问题。有些植物由于对土壤酸碱度不适应常导致死亡。如庐山植物园土壤的PH值4.8-5.0，初建园时，引种了大批喜中性和偏碱性的树种（白皮松、日本黑松等），十多年后，这些种逐渐死亡。一些豆科植物喜钙，生长在石灰岩中；但有许多植物要求酸性，如山茶、茶树、杜鹃等。胡杨需要土壤中有一定的盐分。土壤中微生物含量多寡也很重要，如匈牙利起初在沙地引种欧洲赤松和黑松屡遭失败，以后采用土壤接菌，解决了幼苗大量死亡问题。,植物引种的方法,生物因子：指与引种植物生长发育有直接关系的动植物，包括共生植物、共栖动物，特别是寄生蜂类、病虫害、动物天敌等。它们不论是个体或群体都作为生态
47、因子直接影响引种植物的生存。此外，植被类型是气候、土壤、地形、地质等自然地理条件的综合反映，植被类型性质越近，引种成功的可能性越大。如兰州、西宁与东北的西部、内蒙中部、陕北、宁夏以至新疆最北端的阿勒泰地区，它们之间的距离虽远，但植被类型性质相近，引种易成功。,植物引种的方法,（2）综合分析 就是各个生态因子综合作用于引种植物的分析方法。可分为：生态因子与植物生长发育的节律同步协调；生态因子的补偿作用；限制因子的分析。,植物引种的方法,生态因子与植物生长发育的节律同步协调：植物的生长发育节律与它的物候表现甚至整个生物学特性都统一于生境内各个生态因子之中；各个生态因子综合作用于植物的生命活动。这个
48、分析方法的中心是要尽可能广泛搜集种源地与引种地的地理生态因子资料和引种植物的生长发育方面的资料，研究其相吻合和相异点，并提出克服的办法。,植物引种的方法,生态因子与生物学特性综合分析应考虑以下两个方面：（1）植物的生长发育与生境中生态因子同步协调。即植物个体发育过程中各个阶段都要有相应的必不可少的生态因子（光、温、水、土壤、养分、生物等)，互相配合，互相协调，使植物统一于生存环境之中。植物引种时，新环境中的各个生态因子能充分的满足植物的个体发育需要，两者紧密协调，则植物适应性强，长势旺盛，能获满意效果。如原产海南的萝芙木引种到浙江南部，生长良好，产量与总碱含量较高。,宿根类植物，一般以地下茎（
49、根茎、球茎、块茎和鳞茎）及匍匐茎渡过冬季和夏季的休眠期，引种这些植物，需要研究地下部分在休眠期与生态因子的协调。如马铃薯块茎增大期最适土温是16-18，在云贵高原一些地方，自春末到秋初，气候凉爽，引种栽培马铃薯，两者同步协调，获得高产。而南方高温地带，引种由于生长发育与温度因子不能协调，出现块茎退化。,木本植物的生命活动期长，一年四季温光水湿土营养物质生物等因子持久而综合的影响植物的生长发育，所以，木本植物生长发育于生态因子的协调既长期又复杂。应该研究生命活动开始到获得果实种子，或者达到利用目的为止的整个过程。要研究遇到长期干旱，连续低温冰冻等灾害性气候对植物的危害。有些木本植物生命活动过程中
50、，虽然某一阶段与生态因子不能协调，但在一定程度内可以忍受通过，一旦通过后，仍然可以沿着正常的开花顺序开花结实。如新银合欢的引种。,（2）生态因子中的光、温、水等因子的分配频率与植物生长节律的同步协调。在考虑各生态因子与植物生长发育同步协调时，还要研究与植物生长发育过程紧密相连的各种气候因子的分配频率，分析种源地与引种地的异同以及协调的可能程度。如浙江南部从广西引种肉桂，成功；而温州从厦门引种南洋楹没有成功。一年生喜温植物，如水稻、玉米、花生等生长发育的各个阶段对光、温、水等虽有严格要求，但只要几个月就能完成生育周期，所以，不论纬度高低，只要在各个生长发育阶段所需求的生态因子能达到基本要求，就可
