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哪些原因導致小麥混雜退化?

發布時間:2014/3/12 17:00:29  瀏覽次數:1912次  文章來源:小麥混雜退化

小麥混雜退化的原因是多方面的,但歸納起來,主要有機械混雜,生物學混雜,剩余變異,選擇影響,基因突變和染色體畸變等原因。

機械混雜

小麥種子繁殖全過程中,在種子處理(如拌種、包衣)、施肥(指未腐熟的麥秸)、播種(尤其是機播和撒播)、補種、收割脫粒、干燥、貯藏、加工、運輸等作業時,使繁殖的小麥品種中混進了其它小麥品種的種子或其它作物和雜草的種子,這種混雜現象稱為機械混雜。人們不能嚴格按種子生產技術規程進行操作,是導致機械混雜的主要原因。同時,上年小麥種子的自生苗和野生小麥,也是機械混雜的重要來源,應引起高度重視。

生物學混雜

又稱為天然異交或自然異交。小麥雖屬自花授粉作物,但大多數品種具有開穎授粉的特點,花粉傳播距離可達200m以上,因此不同小麥品種相鄰種植時,很容易發生自然異交,小麥的自然異交率遠比大麥、水稻、大豆等其它典型自花授粉作物高得多。有些小麥品種由于穎殼開張角度大、持續時間長,自然異交率大大提高,成為導致該類品種混雜與退化的主要原因。

在黃淮平原冬麥區生產中,早茬種植的冬性小麥品種與晚茬種植的春性小麥品種,播期相差多達20~30d,但抽穗開花期相差不大。小麥又是分蘗作物,大小分蘗間的抽穗開花期相差相對較大。所以,早播的小麥品種和晚播的小麥品種很難完全避免花期相遇,極易引起品種間生物學混雜。另外,生產上小麥種植的品種數量多且布局混亂,加劇了小麥品種間生物學混雜。

除了不同小麥品種群體間的生物學混雜外,同一小麥品種群體內雜株、劣株也會與典型株發生生物學混雜。小麥發生自然異交后,當年“異交種子”很難識別,無法剔除。明年長出的“異交植株”,由于母本是本品種,在長相及生長發育節律上與該品種相似,也不容易被識別拔除,造成后年進一步混雜,從而產生“今年雜一粒,明年雜一株,后年雜一片”的局面。

剩余變異

一般來說,小麥新品種開始推廣時,群體并不是一個的純系,個體間在遺傳性狀上仍存在一定差異,在以后的繁殖過程中,如果不繼續加以選擇純化,任其自然分離,經過不斷積累,則會出現更多、更明顯的變異。

雜交育成的小麥品種群體內往往存在著較多的剩余變異,成因主要有:(1)由親緣關系較遠、多親本組配的雜種后代,遺傳基礎復雜,性狀不易穩定;(2)育種過程中,僅注重目標性狀的選擇,而忽視其它性狀的選擇;(3)單基因或寡基因控制的質量性狀較易純合,微效多基因控制的數量性狀不易純合;(4)分離純化世代有限,新品種出臺過早;(5)品種群體不是來自一個單系,而由多個近似單系混合組成。

選擇影響

包括不正確的人工選擇和不利的自然選擇作用。在小麥種子繁殖工作中,特別是在原種繁殖過程中,如果技術人員和操作人員對小麥新品種的特征特性了解不夠,不能按本品種的典型性狀進行正確的選擇,或者因責任心不強,遺漏較多的雜、劣株(穗),都會造成品種混雜退化。栽培環境對選擇鑒定效果有重大影響,優良栽培環境有利于小麥品種性狀的充分表現,是進行準確選擇的客觀要求,不良栽培條件不僅不利于準確選擇鑒定,而且會加速小麥種性的退化。在自然選擇作用下,小麥往往朝著有利于自身生存的方向發展,如稈高、穗小碼稀、結實性差、早熟的個體逐漸增多,喪失原有的豐產性和典型性,造成混雜退化。

此外,在某一特定環境條件下生產的小麥種子,在其它差異較大的環境條件下種植時,也往往產生一定的性狀分離。假如某一品種群體內存在著可以抵抗-8℃、-9℃、-10℃的不同個體,所占比例依次為1%、4%和95%。那么,在-8℃環境條件下種植該品種群體時,100%的個體都表現抗寒而完全整齊一致,但在-9℃、-10℃環境條件下種植時,將分別有1%、5%的個體表現不抗寒,從而產生性狀上的分離。這種因種植環境變化而導致小麥品種群體產生性狀分離的現象,可以稱為“環境篩選作用”。

基因突變和染色體畸變

就小麥某一基因而言,基因突變的頻率很低,但一個小麥品種具有很多性狀,同一性狀往往又有多對基因控制,基因總數量很多,一旦發生了不良的基因突變,如不加選擇和淘汰,任其發展,也會導致品種混雜退化。小麥的大多數性狀多屬于數量性狀,受微效多基因控制,某一微效基因發生突變后,對性狀表現影響較小,甚至很難察覺,但微效基因通過多次分離重組可以積少成多,由量變到質變,也會引起較明顯的性狀變化。少數基因控制的質量性狀,發生的顯性突變較易剔除,但發生的隱性突變在純化前不能表達,在品種群體中始終處于潛伏狀態,則很難。小麥是異源六倍體作物(AABBDD,2n=6X=42),也會產生染色體畸變,如產生單倍體、缺體等不正常變異。

總體而言,機械混雜和生物學混雜是目前我國小麥品種混雜退化的兩大主要原因。機械混雜與生物學混雜又往往交織在一起,機械混雜混進的異品種小麥種子,為品種間的相互傳粉提供了便利的條件,當代異交株及其分離株又與品種群體內的其它個體再次發生天然異交,如此循環往復,必然導致越來越嚴重的混雜退化。另有不少繁種單位由于技術力量薄弱,因技術不到位或選擇方法不當,也是造成目前小麥品種混雜退化不容忽視的一個原因。今后,隨著小麥品種更新換代速度的不斷加快,如果不重視新品種超前純化并及早用育種家種子擴繁原種和良種,剩余變異將可能上升為小麥品種混雜退化的重要原因。相對而言,小麥品種發生基因突變或染色體畸變的頻率很低,一般不會造成明顯的品種混雜退化。

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