作物種子在生產(chǎn)過程中,隨著繁殖代數(shù)的增加,就會(huì)發(fā)生品種純度降低,典型性下降,種性變劣等混雜退化現(xiàn)象。如表現(xiàn)產(chǎn)量降低,品質(zhì)變劣,抗性減弱等。主要由于不適宜的栽培條件,天然雜交及突變等原因所致。
1、品種退化機(jī)理
對(duì)品種退化的研究,根據(jù)報(bào)道,多數(shù)是對(duì)品種的形態(tài)特征和多種經(jīng)濟(jì)性狀退化的研究,對(duì)品種退化的機(jī)理研究甚少。據(jù)朱紹琳、黃駿麒對(duì)陸地棉退化的研究認(rèn)為:“變異是退化的前提”,“有了變異、才有可能發(fā)生退化”。“變異大的性狀,也較容易退化”。新品種推廣后,在遺傳組成上,是建立了新的遺傳平衡,并保持穩(wěn)定。當(dāng)在不利的環(huán)境條件下,或管理不當(dāng)?shù)那闆r下.由于突變、選擇、遷移和遺傳漂移等因素,使新品種的基因型頻率和基因頻率,發(fā)生變化。遺傳平衡受到破壞,在自然選擇作用下,使種性改變,趨向變劣,失去品種典型性,表現(xiàn)退化。
2、品種混雜退化的原因
導(dǎo)致品種混雜退化的原因是多方面的、非常復(fù)雜的,不同地區(qū)、不同氣候、不同作物可能有所不同,但一般認(rèn)為有如下方面:
(1)機(jī)械混雜
機(jī)械混雜是指在種子生產(chǎn)和流通的各個(gè)環(huán)節(jié)中,由于條件的限制或人為的不按技術(shù)操作規(guī)程作業(yè)、疏忽、過失,導(dǎo)致異品種種子混入的現(xiàn)象。機(jī)械混雜在種子處理、播種、補(bǔ)種、移栽、收獲、脫粒、種子加工、包裝、入庫、運(yùn)輸和貯藏等環(huán)節(jié)都有可能發(fā)生,同類作物前茬的落粒以及施入未充分腐熟的有機(jī)肥中帶有的異品種的種子也會(huì)造成機(jī)械混雜。由于機(jī)械混雜在種子工作各個(gè)環(huán)節(jié)都可能發(fā)生,所以它是品種混雜退化的重要原因,是自花授粉作物品種混雜退化的最主要的原因。
(2)生物學(xué)混雜
由于隔離條件的限制,沒有隔離或隔離不符合技術(shù)要求,異花授粉作物在雜交制種過程中,去雜去劣不及時(shí)、不嚴(yán)格、不徹底,造成異品種花粉傳人導(dǎo)致天然雜交,使品種的純度和種性下降。生物學(xué)混雜在各種作物上都有可能發(fā)生,但在異交作物和常異交作物上比較普遍且嚴(yán)重,因此,是異交作物和常異交作物品種混雜退化的最主要原因。自花授粉作物天然雜交的機(jī)率較小,綜合來看不是混雜退化的主要原因。但是,由于天然雜交率受不同品種、不同條件、不同環(huán)境等影響較大,所以,在現(xiàn)代種子生產(chǎn)中是不容忽視的。對(duì)于自花授粉作物的種子田也要進(jìn)行隔離,避免異花粉的侵入。
(3)殘存異質(zhì)基因的分離重組和基因突變
一個(gè)品種在推廣以后,可以看成是一個(gè)純系但不是絕對(duì)的。品種或自交系的主要性狀是基本一致的,但這種一致性不是絕對(duì)的,純系中的個(gè)體間的遺傳性總會(huì)有一定的差異,尤其是那些通過雜交和遠(yuǎn)緣雜交育成的品種,較比無性系的一致性要差得遠(yuǎn)。一個(gè)經(jīng)6~8代選擇的株系,雖然在主要性狀上表現(xiàn)一致,但是難免會(huì)有些雜合的殘存的異質(zhì)基因的存在,特別是那些由微效多基因控制的數(shù)量性狀,不可能完全純合,因此就使得個(gè)體間遺傳基礎(chǔ)出現(xiàn)差異,在種子繁殖過程中,這些異質(zhì)基因不可避免地會(huì)繼續(xù)分離、重組,導(dǎo)致個(gè)體間性狀差異的加大,使品種的典型性、一致性降低,純度下降。
(4)選擇不當(dāng)
在種子生產(chǎn)的過程中,選擇的最主要的目的是為了保持和提高品種的典型性和純度。而不適當(dāng)?shù)倪x擇會(huì)事與愿違,加速品種的混雜退化。如在異交作物品種選擇提純過程中,選擇數(shù)量太小,則可能發(fā)生基因流失,改變了品種群體原有的遺傳平衡,導(dǎo)致品種典型性降低,加速品種混雜退化。在自交系親本繁殖時(shí),對(duì)它們的典型性了解和掌握不夠,很可能會(huì)把其中生長健壯的雜交株留下,而把弱小的典型性植株淘汰,這樣會(huì)越選越雜,大大地加快品種混雜退化的速度。
(5)不良的環(huán)境條件和栽培技術(shù)
所謂良種都是在一代條件下表現(xiàn)優(yōu)良,離開了其生長發(fā)育所需要的適宜環(huán)境和栽培管理技術(shù),特性很難得以發(fā)揮,并可能引起不良的變異和病變。馬鈴薯在種薯形成期間如果遇到高溫則病毒病加劇導(dǎo)致退化嚴(yán)重。不良環(huán)境和低劣的栽培技術(shù)極易造成數(shù)量性狀的不良變異和退化。
3、品種混雜退化的表現(xiàn)和危害
總體上表現(xiàn)為品種典型性降低、整齊度差,最終導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)降低。具體表現(xiàn)為:原品種的株、葉、穗、粒等特有性狀發(fā)生變化,甚至面目全非。生長發(fā)育不一致,整齊度差,抗逆性降低,對(duì)旱、澇、病、蟲、低溫等不良條件的適應(yīng)能力減弱,導(dǎo)致產(chǎn)量不穩(wěn)。產(chǎn)量降低,產(chǎn)品品質(zhì)下降,雜交種親本配合力降低。
4、防雜保純的基本措施
(1)親本種子的提純
做好親本種子的提純復(fù)壯工作,是優(yōu)良品種的優(yōu)良種性得以持久保持的基礎(chǔ)。目前生產(chǎn)上常用的種子提純復(fù)壯方法有“二圃制”、“三圃制”、“株系循環(huán)法”(適用于稻麥等禾本科自花授粉作物的種性保持)、“自交混合選擇法”(適用于常異花授粉作物的種性保持)以及雜交水稻制種上的“三系七圃法”等。其中,株系循環(huán)法由于方法簡便、原種生產(chǎn)周期較短、繁殖系數(shù)較高、提純效果較好、生產(chǎn)成本較低等因素,近年來被廣泛應(yīng)用于禾本科自花授粉作物的稻麥常規(guī)種子的提純復(fù)壯工作。
(2)種子基地選擇
在選擇種子基地時(shí),除了要考慮種子基地的土壤結(jié)構(gòu)、肥力條件、生產(chǎn)管理水平、機(jī)械化作業(yè)水平、隔離條件、種子生產(chǎn)者素質(zhì)及植物檢疫要求外,應(yīng)重視前茬作物的種植情況。確定種子繁殖田時(shí),應(yīng)當(dāng)要求種子生產(chǎn)者提供前作檔案,證實(shí)種子田不存在自生植株或者種植過同種的其它品種。
(3)種子的隔離繁殖
種子的隔離繁殖是杜絕外來花粉污染,防止生物學(xué)混雜,保持品種優(yōu)良性的重要一環(huán)。這在雜交種子生產(chǎn)中已經(jīng)得到高度重視,而在常規(guī)作物種子生產(chǎn)中則容易被忽略。種子的隔離繁殖有距離隔離、花期隔離和屏障隔離三種。按照種子生產(chǎn)規(guī)程,種子的花期隔離,雜交種子應(yīng)在20-25天以上。在稻麥等農(nóng)作物常規(guī)種子繁殖中,其隔離距離要求在25米以上,油菜、玉米的隔離距離在800米以上。
(4)嚴(yán)格去雜去劣
田間去雜去劣一般分別在苗期和抽穗至成熟前進(jìn)行。在種子生產(chǎn)過程中根據(jù)品種眾數(shù)植株的性狀表現(xiàn),淘汰種子田中的雜株和劣株。田間多次去雜去劣可以有效地去除雜株,提高繁殖種子純度,是防止品種混雜退化很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。
(作者單位:152000 黑龍江省綏化市北林區(qū)四方臺(tái)鎮(zhèn)農(nóng)牧業(yè)技術(shù)服務(wù)中心)