第三章引种第一节引种的概念及意义第二节引种的原理第三节引种的方法第一节引种的概念及意义一、引种的概念世界上的植物都有它们自己的分布范围,人们为了某种需要把植物从原来的自然分布区迁移到其自然分布区以外的地区种植,叫引种。广义引种:将植物从其分布区(野生类型)或栽培区(栽培类型),人为移种到新地区。即从外地引进本地尚未栽培的新植物种类、类型和品种。包括引进新的品种和引进新的种质资源。生产性引种(狭义引种):把外地的优良品种经过适应性试验后,直接在生产上推广应用成为生产用种。A、简单引种:是指植物本身的适应性广,或者是原分布区与引入地区的自然条件差异较小,以致不改变遗传性也能适应新的环境条件,并能正常开花结实。B、驯化引种:是指植物本身的适应性很窄,或者是原分布区与引入地区的自然条件差异很大,以致于必须采用杂交、诱变及选择等措施来改变植物的遗传性才能适应新的环境条件,并正常开花结实。二、引种的意义(1)是植物育种的有效途径(2)扩大良种的种植面积,延伸作物种植界限(3)充实育种资源美国受栗疫病的为害最严重,在十九世纪末从美洲栗中选出了几个优良品种,并建立了生产性栗园,但在栗树进入盛果前,整个栗园就毁于栗疫病了。而后波及整个美洲栗的分布区,毁灭了全部大树,并使美国栗几乎不成为一个经济树种。直到中国栗的引入,才挽救了美国的栗生产。ChinaWorldWorldChina富士苹果巨峰葡萄羽衣甘蓝第二节引种的原理遗传学告诉我们,表现型是基因型与环境相互作用的结果。即P=G+EP=G+E(P:引种效果;G:植物适应性的反应规范;E:原产地与引种地生态环境的差异引种驯化的遗传学基础就在于植物对环境条件的适应性的大小及其遗传。一、引种的遗传学基础品种的遗传适应范围大小,主要受品种基因型的严格控制,控制的方式就是对外界环境条件的自体调节能力和缓冲作用。据D.lewis(1955)等研究认为,基因型杂结合程度越高的类型,其对环境的适应能力越强。原因是杂结合程度高的类型合成能力高,特殊要求低。例如,温州蜜桔是橙和桔的杂交种,其杂合程度较其它柑橘类高,因此,在生产中表现出地区适应性强,引种成功可能性大。简单引种,遗传型未发生改变,但并不等于其表现型不发生改变。砀山酥梨:引种到陕西渭北和新疆南部及山西晋中等地栽培,比原产地果实皮更薄、美观、糖份高、风味浓、耐贮藏。二、引种与生态学的研究生态学:研究生态环境与植物相互关系的科学。生态型:指植物对一定生态环境具有相应的遗传适应性的品种类群,是植物在特定环境的长期影响下,形成对某些生态因子的特定需求或适应能力,又称生态遗传型。生长在不同环境条件下的同一种群的植物可能会有不同的形态、生理和生态特征,并且这些变异在遗传上被固定下来,在一个种内分化成为不同的生态型。根据决定植物生态型的主要生态因素,植物生态型一般可分为以下三种:第一种是气候生态型:是指在一定的气候因素(温度、光照、水分等)下所形成的生态型。第二种是土壤生态型:是在一定的土壤理化特性、含水量、含盐量、pH值等的影响下形成的。第三种是共栖生态型:是和生物因素相互影响、共处于一个环境中所形成的生态型。一定生态型的品种,对其分布地区的生态环境和生态条件具有最大的适应性;生态型相似的品种,也具有相近和相似的适应性。1、综合生态因子的研究任何一个生态因素都不能单独的对作物起作用,而是相互影响相互制约的,在一定的地段内构成一个不可分割的统一复合体。并对植物起综合作用。原产地和引入地生态环境,尤其是气候因素方面的相似程度是植物引种成功的关键。在园林植物的综合生态因子研究中,常根据不同地区之间某些主要气候特征的相似程度,将观赏植物分布在世界各地的产区,划分成相应的生态地区。属于同一生态带内的不同地区之间,由于主要生态因子相似,即使两地相距遥远,彼此间相互引种仍较易获得成功。根据园林植物的分布将世界气候划分为地区雨量(mm)1月均温(℃)7月均温(℃)夏干带30-2700.8-1322-29夏湿带600-18003-1826-29中间带400-1000-6-417-26我国新疆内蒙属于夏干带,地中海沿岸国家如法国、意大利等地也属于夏干带。新疆内蒙从法国等地引种容易成功。四川属于夏湿带,从地中海沿岸地区引种不容易成功。2、主导生态因子:是决定引种成功的限制因素主导因子一般包括温度、光照、水分、土壤、生物等因素。但不同地区、不同植物类型的主导生态因子不同。1)温度:常常是影响引种成败的具有主导作用的限制性因素之一。温度不适对引种植物的不良影响表现为:①不符合生长发育的基本条件,往往造成致命伤害,或不能生存;②虽能生存,但影响产量、品质,失去生产价值。南种北引主要考虑:极限低温、致害温度持续时间及升降温的速度、霜冻、有效积温。菠萝:能忍受的极限低温是-1℃,如果冬季出现0℃以下低温的地区引种,会因为冻害影响生产栽培效果。低温使小叶榕受冻小叶榕除考虑最高温和最低温外,还要注意其持续时间。如蓝桉能耐-7.3℃的短暂低温,云南省陆良县引种后,有3年短暂的-7.3℃低温,仅叶和嫩稍表现轻微冻害;而在1975年因持续低温时间较长,尽管最低温只有-5.4℃,也使蓝桉遭受严重冻害。北种南引主要考虑:冬温过高、抗病性、高温高湿的抗性、日温差。一定时数的低温才能打破落叶树芽的生理休眠期,使之进入正常的生长。不同树种所需的低温时数不一样。落叶果树在7.2℃以下结束自然休眠的积温时数李1128小时桃816—1276小时苹果1400—3684小时柿816—1032小时栗1440小时核桃1632—1920小时葡萄200—3580小时2)光照对引种的影响主要包括:昼夜交替的光周期、光照时间及光照强度。长期生长在不同纬度的植物,形成对昼夜长短有一定的反应,这种反应称为光周期。植物进入光照阶段后,要求一定的光照条件,如果光照条件得不到满足,植物就不能开花结实。根据植物对日照长短要求的不同,可将植物分为长日照植物(如唐菖蒲等)、短日照植物(秋菊花、牵牛花等)和中性植物(番茄、甜椒等)三种类型。不同纬度地区一年内日照时数变化菊花:短日照植物某一品种的菊花通常在秋天开花,若使其在夏天开花,应采取的关键措施是在适当时期()A.补充光照,使光照时间延长B.适当提高温度C.遮光,使光照时间缩短D.适当多浇水3)水分包括年降水量、降水在四季的分布、空气湿度。对多年生木本植物来说,降水量的多少是决定树种分布的重要因素之一。降水量在一年中的分布,也是决定引入品种能否适应的重要因素。如广东湛江引进原产热带、亚热带夏雨型的加勒比松、湿地松生长良好,而引种冬雨型的辐射松、海岸松则生长不良。果菜类从干燥地区引种到湿润地区易引起落花落果。观赏南瓜4)土壤:土壤的理化性质等都会影响植物的生长发育,但土壤的含盐量、pH值常成为植物分布的限制因子,也是引种过程中应考虑的因子之一。我国华北、西北地区有较多的盐碱土地,而华南的红壤山地则主要是酸性土。沿海低洼地带多是含盐量高的盐碱土。碱性土壤:桃、栗难以成活。杜鹃、山茶、栀子等在酸性土壤中才能生长良好。庐山植物园建园初期引种了大批喜中性或偏碱性土壤的树种,如白松、日本黑松,经过10多年试验,因不适应庐山地区的酸性土壤而逐步死亡。5)生物:如板栗、兰花、松树有菌根,只引植物,不引菌根难以成功;此外,引种的同时要注意引种授粉树和特殊的昆虫。3、历史生态因子研究植物适应力的大小,不仅与目前分布条件有关,而且与系统发育中历史上的生态条件有关。植物的现代自然分布区只是在一定的地质时期,特别是最近一次冰川时期形成的。植物生态历史愈复杂,它的适应潜力和范围可能愈大。历史上分布广泛的植物类型,其适应性更强,引种更易成功。南方品种群上海水蜜桃北方品种群肥桃一号在植物的进化过程中,进化程度较高的植物较之原始的植物,由于其系统发育中所经历的生态条件较为复杂,其适应性的潜在能力也可能更大些,引种也可能更容易成功。乔木类型的较灌木类型为原始;木本较草本为原始,所以前者均较后者的适应范围狭窄,引种也不如后者易成功。例如:北京植物园,曾引进进化程度低的松属70个种和变种,若干年后,保留下22个种;进化程度高的丁香属,引进77个种和变种,保留下49个种。第三节引种的方法引种工作除根据上述原理作为指导外,为保证引种效果、减免浪费和损失以及所带来的副作用,引种工作必须按照一定的步骤,采用一定的方法和技术进行。坚持“既积极又慎重”的原则,采取“少量引种,多点试验,全面鉴定,逐步推广”的步骤,主要程序如下。一、引种的程序1.引种目标及其可行性分析2.选择引入材料3.引种材料的收集和编号登记4.引种材料的检疫5.引种试验6.栽培性试验和推广引种目标及其可行性分析:调查引入材料的分布范围借鉴前人的引种经验教训主导生态因子参考适应性相近的品种在本地区的表现引种材料的收集和编号登记收集途径:交换,购买、赠送、考察收集登记:材料名称编号来源地引种时间引种人材料状况引种材料的检疫1.危险病虫害;2.疫区植物的消毒处理;3.隔离种植。关于这方面的教训多。如20世纪80年代日本赠送我国的樱花苗,带根癌病,目前在我国许多樱花栽培区泛滥,既影响苗木生产,又破坏城市园林景观。1.试种观察:观赏特性、物候期、抗逆性指标、适应环境2.品种比较试验3.区域试验引种试验栽培性试验和推广1.栽培试验2.品种繁殖3.栽培技术推广种质资源的调查环境资料分析材料收集繁殖推广引种试验(试种观察)(品种比较试验)(区域试验)交换、购买、赠送、考察收集自然生境、栽培地条件、主导生态因子种的分布范围种内变异栽培分布状况•加强检疫引种驯化的基本程序二、引种中应注意的事项1、坚持“积极+慎重”的原则:少量试引、多点试验、全面鉴定、逐步推广2、避免盲目引种(有计划、有重点)3、严格执行检疫制度;4、注意因引种不当而破坏当地的生态平衡。澳大利亚引入仙人掌作篱笆,导致仙人掌在该国泛滥,当地物种和数量减少。我国飞机草的入侵将造成几千亿元的损失。由于有一种强烈的气味,牛羊和其他动物不吃。但紫荆泽兰繁殖能力特强,挤占了其他植物生存的空间,使其他植物难以生长,严重破坏了生物多样性。在我国云南、四川等南方地区,紫荆泽兰成为破坏生态的生物灾难。三、引种成功的标准:1、与原产地比较,不需特殊保护而能露地越冬、度夏,正常生长、开花、结实;2、保持原有的产量和品质等经济性状;3、能用原来的繁殖方式进行正常的繁殖。