简论作物育种的主要目标摘要:通常一个作物的育种目标包括产量、品质、生育期、抗病性、抗虫性、抗倒性,以及对多种不良环境条件,如干旱、渍水、高温、低温、盐碱等的抗耐性、适应性等。这里仅就一般育种目标普遍涉及的项目和实现这些目标的可能途径概述如下。关键词:作物育种目标高产、稳产、优质、适应机械化是现代农业对各种作物品种的共同要求,是国内外作物育种的主要目标,也是作物优良品种必备的门槛。高产在保证一定品质的前提下,高产是所有作物育种的基本目标。通过高产育种仅仅是获得了提高作物品种的生产潜力,它的实现还有赖于品种和自然、栽培条件的良好配合。(1)生物产量与经济产量作物的产量包括生物产量和经济产量。生物产量中有机物质占90%-95%,矿物质占5%~10%。可见,有机物质的生产和积累是形成产量的主要物质基础。经济产量只是生物产量的一部分。生物产量转化为经济产量的效率称为经济系数或收获指数,即经济产量与生物产量的比值。收获指数(HI)高,说明有机物质利用率高。要获得较高的经济产量,不仅要求作物品种的生物产量高,而且要求收获指数也高。(2)高产品种的重要特征特性高产品种应该是:生育前期早生快发,建立较大的营养体,为生物产量打好基础;生育中期,营养器官与产品器官健壮而协调生长,以积累大量的有机物质并形成具有足够数量的贮藏光合产物的器官;生育后期,功能叶片多,叶面积指数高,叶片不早衰,保证有充足的有机物质向产品器官运转。也就是说,高产品种不仅要同化产物多,运转能力强,而且要有相应的贮藏产品的器官。这是所谓的“源、流、库”学说,或称“源、流、库协调”学说。在高产育种和高产栽培中,源、流、库三方面都要符合高产要求,即源要足,库要大,流(运转)要畅,三者协调。(3)作物产量的构成因素不同作物经济产量构成因素不同,禾谷类作物一般是单位面积穗数、穗粒数和粒重;棉花是单位面积株数、株铃数、铃重和衣分;大豆、油菜是单位面积株数、株荚数、荚粒数和粒重。各产量因素的乘积就是该类作物的理论经济产量。对禾谷类作物而言,在其他因素不变的条件下,提高其中的一个或两个因素,或三个因素同时提高,均可提高单位面积的产量水平。不一样的地区,不同栽培条件,应该有各自不同的产量因素最佳组合。就稻麦的品种来说,高产目标可通过三种途径来实现,即,可通过以增加穗数为基础,选育多穗型品种;也能增加穗重为基础,选育大穗型品种;还可使穗数、粒数和粒重同时并增,选育中间型品种。三种类型品种只要栽培技术得当,使品种性能充分的发挥;都能获得高产。在产量因素运筹方面,一定要注意群体和个体的关系。优质(1)谷类作物。从营养品质讲,谷类作物品质育种最受重视的是淀粉、脂肪和蛋白质的含量。如禾谷类作物籽粒中的淀粉有糯和非糯两种,这在水稻、玉米、高粱和谷子等作物中都能够正常的看到。就水稻而言,直链淀粉低于20%的为粳稻,而籼稻的直链淀粉则高于20%;籽粒中蛋白质的含量,作为食用和饲用一般都有较高的要求,特别是蛋白质中的赖氨酸含量更令人关注,因为它必然的联系到蛋白质的品质。从加工品质来看,涉及水稻的糙米率、精米率等;小麦的出粉率、面筋的含量与质量等。卫生品质包括谷粒的农药残留、重金属含量、有害微生物等;商业品质包括外观、色泽等。(2)油料作物。在油用作物上,食用油的脂肪酸组成成分必然的联系到油的品质优劣。食用油的品质以油酸含量高为最好,亚油酸含有非常多的维生素E,是必需的脂肪酸。而亚麻酸、花生酸和芥子酸是对油用品质不利的脂肪酸,因此,在食用油料作物的选育中要尽力减少这几种酸的含量。(3)纤维作物。在以品质作为主要育种目标时,选用专用型品种是一种有效的育种策略。这是因为,首先,对产品的质量的要求是由产品的用途决定的。在营养品质方面,并不总是营养成分含量越高越好,啤酒大麦就是以蛋白质含量低为优质性状。其次,许多营养品质性状是呈负相关的,要在一个品种中使多种营养成分同时提高是很困难的。如大豆的蛋白质和油分的含量就是两个呈负相关的品质性状。因此,在p稳产稳产是优良品种的重要条件。它主要涉及品种对病虫害以及不良的气候、土壤等环境条件的抗耐性。当产量达到较高水准时,保持和提高推广品种的稳产性是很重要的。(1)抗病虫性。近年来,由于在许多作物上都育出了一些突破性品种,致使生产上大面积单一种植。如此单一的寄主,无疑会引起流行病害的发生,所以在作物育种中,抗病育种越来越显示出它的主体地位。随着育种的发展,抗病育种已从抗单一病害逐渐向抗多种病害发展。(2)抗旱耐瘠。我国有相当大面积的耕地分布在丘陵山区,土层薄、肥力低,产量低而不稳。无灌溉条件的耕地占全国耕地面积的半数以上,其中有些地区常年缺雨干旱,即使在雨量较多的地区,季节性干旱也时有发生造成作物严重减产。因此,品种具有抗旱耐瘠性对增强作物的稳产性是十分必要的。同时,这对扩大高产作物的种植培养面积,提高作物总产量也具备极其重大意义。(3)抗倒伏性。抗倒伏性对禾谷类作物至关重要。倒伏不仅降低产量,而且影响品质,不便于机械化收获。造成倒伏的原因很多,有作物本身的原因,如植株高大,茎秆强度差、韧性差,根系不发达等,也有病虫害的原因。因此降低植株高度的矮化育种、抗病虫害育种都会收到抗倒伏的效果。而增强茎秆强度则要从茎秆的内外径、茎壁厚度、节间长度、叶鞘覆盖率、维管束的数目和大小以及排列方式来考虑。另外,倒伏与水分、硅质、木质素、钾和贮藏淀粉含量也有关。(4)适应性。适应性是指作物品种对生态环境的适应范围及程度。一般适应性广的品种,稳产性就好。适应性一般是在育种的后期阶段通过多点鉴定进行评价的。在育种手段上,采用“穿梭育种”、“异地选择”等方法都是对适应性的选择。适应能力强的品种不仅种植地区广泛、推广面积大,而且更重要的是可在不同年份和地区间保持产量稳定。生育期适宜另外,生育期也是一项重要的育种目标,它决定着品种的种植地区。生育期与产量呈明显的正相关,生育期长产量高,生育期短产量低。但选育的品种必须根据当地无霜期的长短决定生育期,原则上应既能充分的利用当地的自然生长条件,又能正常成熟。