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第37章 物种理论指导

农业提供人类衣食住行用的必需品和工业原料,是国民经济的基础。种植业生产粮食、饲料和农副加工原料等,是农业的基本生产部门。作物品种是作物生产的首要生产资料,作物育种培育优良品种及繁育良种种子,为作物生产高产、优质、高效创造必要的条件。作物从个体、群体发展到群落,作物育种相应的由个体和群体育种推展到群落育种,成为作物生产重要的环节。作物群落育种工作刚刚起步,作物群落育种学还是个孕育中的学科。除了内容尚不健全充实外,也存在一些实际问题。种质资源满足不了特殊需要,群落育种技术和田间试验适应不了培育群落品种集的要求,特别是缺乏理论指导,因此,不能提供符合各地实际情况的优良品种集。这些都是今后作物群落育种研究的课题和方向。

一、广泛收集群落育种的种质资源

品种特别是良种是作物育种的对象。为群落培育品种集是作物群落育种的首要任务,也是最终目的。新品种的产生是经过适当的育种技术和田间试验,把作物种质资源转变为具有经济价值的优良的作物生产资料。所以,种质资源是创造品种的原始材料,它不仅存在于作物品种之中,并且普遍存在于野生植物之中,所以在植物界广泛收集种质资源是一项非常重要的基础工作。缺少所需要的某种种质资源,培育所需要的某一品种将是一句空话。“巧妇难为无米之炊”,特别是作物群落育种,它所需要的种质资源更有其特殊性。除了一般个体和群体需要的与高产、优质和高效有关的性状外,还需要群落中群体间互利互惠的性状。所以十分必要设立专门机构,广泛收集植物种质资源,特别是有特殊用途的群落育种材料,开展种质资源的研究、保存和应用。

二、深入开展群落育种技术的研究

育种技术是群落育种成功的桥梁。有用的原始材料通过育种技术才能产生新品种。因为群落品种具有与群体品种更为特殊的基因,需要更为有效的育种技术,特别是遗传工程,把优良性状的基因转化给新品种。这是一项有发展前途的育种技术,通过它可以完成一般育种技术如系统选育和杂交育种所难以完成的工作。遗传工程是今后培育新品种的先进的生物技术,作物群落育种将着重研究和应用,并且会有所创新,不断发展这一技术。

航天育种和诱变育种都是外界生态因子激发植物基因突变,常常会有意想不到的性状出现,也将在作物群落育种中应用,成为创造群落新品种集的重要手段。

三、群落育种理论和方法的创新

作物群落育种是2002年提出的一项新技术。吸收多学科的营养,正孕育着一门新学科——作物群落育种学。新学科、新领域将会产生一些新概念、新规律和新理论。在群落立体种植过程中,已经出现了有利性状和互利性状、有害性状和互害性状、群落内生境、群落外生境和品种集等作物群落特有的概念。总结出作物群落培育品种集的三项原则:“生态适应性大同小异,特征对应互补和特性互相协调”以及群落生产力不定等规律:“作物群落生产力不一定等于其中各群体单独存在时的生产力之和”。作物群落育种的广泛开展,还将创立新理论,不断充实材料,为作物群落育种学的建立创造条件。

作物群落的试验方法和室内考种也与群体育种不同。2种以上群体品种组成品种集在一起进行的田间试验,其项目、设计和测定都有其特殊性。譬如群落的组合类型和种植方式不同,其产量测定和计算应有新的方法。带式组合实行带状种植要根据群落带宽、各群体幅宽及其间距,求出各群体的带宽系数(即占带宽百分率),求出各群体所占面积,从群落单位面积中各群体的产量计算出它们的单产。同样,许多项目都需要探索新方法来进行。作物群落育种也将创造一些新的研究方法。

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