大学精品课件：引种.ppt

1、第五章 引种,第一节 引种的概念与意义 第二节 引种的理论基础 第三节 引种的程序与方法,引种（introduction）是指将植物（包括野生的和栽培的）从原分布地区引入到新的原来没有分布的地区栽培的方法。 引种的实质：将植物迁移的种植行为。 根据迁移植物的栽培利用（驯化）的程度，所迁移的植物有两种类型： （1）野生植物（Wild Plants ） （2）栽培植物（Domesticated Plants ）,5.1 引种的概念与意义,驯化与引种： （1）驯化（ Domestication ）：人类对植物（动物）适应新地理环境能力的利用和改造。 （2）引种（ Induction ）：人类对物种（

2、动物/植物）或品种的定向迁移。,旧环境（原分布地）,驯化,引种,引种,驯化,5.1 引种的概念与意义,栽培驯化与引种驯化： （1）栽培驯化：通过培育和选择，使野生植物成为栽培植物。 （2）引种驯化：通过培育和选择，使外地植物品种成为本地栽培品种。 事实上，无论是使野生植物成为栽培植物还是使外地植物成为本地植物都是植物的一种迁移种植行为，因而都称为引种。 但是，无论是野生植物还是栽培植物，他们都是在其生长或栽培地区经过长期的自然选择或人工选择而形成的，对其生长或栽培的环境有高度的适应能力。一旦迁移于其他环境，他们都会对新环境产生反应。,5.1 引种的概念与意义,引种的类别： 按迁移植物对引入地区

3、生态条件的反应： （1）简单引种：植物新引入地区与其原产地的生态条件相似，或不相似，但引入植物的适应范围广，不改变植物的遗传基础，植物便能在引入地区正常地生长发育的引种。 （2）驯化引种：植物新引入地区与其原产地的生态条件差异较大，或引入植物的适应范围狭窄，必须改变植物的遗传基础，植物才能在引入地区正常地生长发育的引种。,5.1 引种的概念与意义,简单引种与驯化引种的区别： 1、对于无性繁殖的植物： （1）简单引种：不改变植物的遗传特性，引入材料常常是枝条或接穗。 （2）驯化引种：必须改变植物的遗传特性，引入的材料必须是种子。 2、对于实生繁殖的植物： 简单引种与驯化引种难以区别（其原因是二者

4、所引入的材料都是种子，难以确定是否改变了植物的遗传特性）。,5.1 引种的概念与意义,二、引种的意义： 1、引种改变植物种类和品种在地理分布上的不均衡性。园艺植物种类和品种在自然界都有它一定的分布范围。通过引种，一方面扩大了植物的栽培范围，另一方面又改变了植物在地理分布上的不均衡性 。 2、引种可以丰富当地的植物资源，满足生产和消费对植物种类和品种多样化的要求。园艺植物种类和品种在自然界的分布的不均衡性与生产和消费对园艺植物种类和品种要求的多样性是矛盾的。解决这一矛盾的主要途径之一是引种。,5.1 引种的概念与意义,日本晚樱,中国水仙,红掌,鹅掌楸(Liriodendron chinese)珍

5、贵观赏树种,马蹄莲(Zantedeschia aethiopica)引自新西兰,有7种不同的花色,二、引种的意义： 3. 通过引种可使某些种或品种在新的地区得到比原产地更好的发展，表现更为突出： -橡胶原产巴西，引种到马来西亚和印度尼西亚后， 目前该地区的产胶量占全世界的 90% -美国辐射松引种到新西兰，其生长优于原产地， 40 年生树高达 42.7m,5.1 引种的概念与意义,二、引种的意义： 4. 引入各种种质资源，可为育种提供新的材料，是创造新品种的重要手段 -中国月季古代月季 现代月季 -野生的毛华菊、紫花野菊等 美矮粉 “ 国庆 ” 开花的地被菊新品种群,5.1 引种的概念与意义,

6、植物引种驯化以进化论、遗传学和生态学为理论基础，其他学科理论如植物学、植物区系学、植物地理学等也具有重要作用 。 目前，关键的引种理论主要有： 气候相似论 生态历史分析论（法） 生态分析法 生态因子季节节律同步论 综合生态因素论,栽培起源中心论 专属引种论（法） 阶段驯化定向选择论 小气候论 ,5.2 引种的理论基础,一、引种的遗传学原理,达尔文认为，植物有适应风土的能力，在 新环境下，植物首先产生遗传性变异来适应新的环境条件。因此，同一基因型类型在不同的环境下，可能保持相同的表现型，也可能表现不同的表现型，以适应变化的环境，该植物适应变化环境能力的大小由其自身的“遗传性”决定。,5.2 引种

7、的理论基础,环境条件对慈菇叶形变化的影响,在地上生长的叶型,在空中和水中长成不同叶形,在水中生长的叶形,一、引种的遗传学原理 反应规范（reaction norm）：植物具有适应一定环境变化的能力，同一基因型对不同环境的适应范围称作反应规范。 -不同的植物种类，适应性范围不同； -同一植物的不同品种间也存在适应性广窄的较大差异，因而在引种中就有不同的表现。,5.2 引种的理论基础,一、引种的遗传学原理： 1、品种的遗传适应范围受到基因型的严格控制。 2、环境条件的变化如果在品种的遗传适应范围内，品种的形态结构、生理特性、生态适应性等就会发生一定的改变来适应变化了的环境条件。 3、环境条件的变化

8、如果超过了品种的遗传适应范围，品种的形态结构、生理特性、生态适应性等将会遭到破坏，品种只有改变品种的基因型才能适应变化了的环境条件。,5.2 引种的理论基础,E变化（小） G不变（适应） P变 简单引种 E变化（大） G变（不适应） P变 驯化引种,P = G + E,简单引种是在品种的遗传适应范围内的迁移。 驯化引种是在品种的遗传适应范围以外的迁移。,5.2 引种的理论基础,一、引种的遗传学原理： 4、品种的遗传适应范围与品种的基因型杂合程度有关。基因型杂合程度越高，品种的遗传适应范围越广。 5、品种在进化过程中经常发生的环境条件影响下所形成的表现型，通常具有较高的适应能力。品种在偶然性的环

9、境条件下所发生的反应（表现型）具有很低的适应能力。 饰变（Modification）：品种在经常性的环境条件下所形成的表现型。 形变（Morphoses）：品种在偶然性的环境条件下所发生的表现型改变。,5.2 引种的理论基础,一、引种的遗传学原理： 6、潜在基因：适宜的环境条件可以激活一些基因表达，因此原产地没有表达出来的性状有可能在异地条件下表达出来。,5.2 引种的理论基础,植物的易地栽培是在植物具有潜在的适应基因的条件下获得成功的。,二、引种的生态学理论： 1、气候相似论（theory of climatic analogues）： （1）观点：植物的本性是不变的，要对它们进行气候驯化，

10、即迫使其适应新地区的环境条件是困难而无效的。 （2）体现： 王祯农书谷谱(1313)：“九州之内，田各有等，土各有差。山川阻隔，风土不同。凡物之种，各有所宜。” 欧洲外地园林树木（1906）、在自然历史基础上的林木培育（1909）（德）H. Mayr）：“木本树种的本性和要求是不变的。在原产地和新栽培区气候条件相似时，木本树种引种成功的可能性最大”。,5.2 引种的理论基础,1、气候相似论（theory of climatic analogues）： （3）核心：植物的本性（遗传性）是稳定的，且是不变的；每一个树种都有其适宜生长发育的生态条件；只有在生态相似的地区引种才能获得成功。 （4） 意

11、 义：从生态相似的地方引种是最容易获得成功的，这已经被许多实践所证明。 （5）评价：强调了植物遗传的稳定性及对一定环境的适应性；错误的认为植物的遗传是不变的；只强调从气候相似地方引种的重要性，忽视甚至否认从非相似地方引种的可能性。（强调生态、尤其是温度对引种的作用）,5.2 引种的理论基础,2、风土驯化理论（ theory of domestication of plants ）： （1）观点：生物体与其生存的环境之间存在着对立统一的关系，生物体的遗传可塑性使它可以经过驯化而适应新的环境。 （2）体现： 农政全书 树艺（16251639）（徐光启）：凡地所无，皆是昔无此种，或有之则偶绝。果若尽

12、力树艺，殆无不可宜者。 原理与方法（米丘林）：在自然环境条件差异较大的地区间引种，必须从种子实生苗开始才易于驯化；结果后的营养苗则失去了适应新环境的能力。同时，杂种种子比纯种种子更易驯化。,5.2 引种的理论基础,2、风土驯化理论（ theory of domestication of plants ）： （3）核心：改造植物的遗传保守性，使其适应新的环境。 （4）意义：提出了环境对促进植物进化（即变异）的重要作用。 （5）评价： 植物无论在自然条件下还是栽培条件下都会发生变异。环境是变异的条件和原因，变异是适应环境的结果。 植物在个体发育的幼龄阶段变异性较大，对新的环境适应能力较强。 几乎所

13、有果树都是不同程度地进行异品种或异种授粉的，从现代遗传学观点来看，播种天然授粉或人工杂交种子之所以会产生适应性变异（气候驯化），主要是基因的分离与重组以及基因突变的结果。（对引种材料的选择具有指导意义）,5.2 引种的理论基础,3、历史生态论： （1）观点：（苏）库里基阿柯夫 （1953）：“植物的现代分布不能说明它们在古代的分布情况。受冰川时期的影响，许多植物的现代分布区是被迫形成的。因此，有些植物的目前分布区并不是它们最适宜的范围，当把它们引种到新的地区后，反而能发挥它们更大的潜力”。 （2）核心：植物在系统发育过程中所经历的不同生态条件在个体的适应性上都可能得到反应。凡经历的条件越复杂，

14、其适应性就越广泛。,5.2 引种的理论基础,3、历史生态论： （3）意 义：植物引种的生态历史理论是苏联学者于上世纪50年代提出来的，它对我国的南桃北引成功的事例能从理论上进行较好的阐述。 （4）评价：考虑了植物在系统发育过程中所经历的生态条件的变化。因此，许多植物的现代分布区不一定是古代的分布区，它除了对现在分布区的生态条件有适应性外，还会对古代原生区的生态条件有更强的适应能力。（对引种地的选择具有重要的指导意义）,5.2 引种的理论基础,4、生态型论： 图尔逊（G.W.Turesson，1922，1925）对瑞典菊科植物进行的生态学实验发现：同一个种为了在不同的环境中生长，其所适应环境而分

15、化出来的性质，在遗传中固定下来并产生了不同的类型。 菊池秋雄 （1953）：世界果树的主产区可根据综合生态因子分为夏干带、夏湿带和介于二者之间的中间带。属于同一生态型地区的不同产地的品种，在气候适应性上有较多的共性。它们之间相互引种比从不同生态型地区引种成功的可能性较大。 生态型 （ecotype ）：同一物种内因适应不同生境而表现出具有一定结构或功能差异的不同类群。,5.2 引种的理论基础,5、栽培植物起源中心论 （苏）瓦维洛夫：栽培植物起源的研究（1926）： “地球上植物的分布是不均衡的。某一种植物的不同类型集中在某些古老的农业国家（地区）、或高山、海洋隔离的地区，这些集中的地区称为栽培

16、植物的起源中心。起源中心与变异中心一致，那里存在着多种多样的基因资源。从起源中心引种，可以得到相当丰富的基因资源，引种成功的可能性较大。”,5.2 引种的理论基础,植物群落是在一定的生态条件下，经长期的自然选择所形成特定的遗传学类型。因此，在相似的生态条件下引种容易成功，在亲缘关系较近的物种、品种分布的区域引种容易成功。,5.3 引种的生态学基础,植物生态学是研究自然环境与栽培条件（温度、光照、水分、土壤、生物等）对植物生长发育的影响以及植物对生态环境变化的不同反应和适应性。 生态型（ecotype）：植物在特定的生态环境条件下，形成对某些生态因子的特定需要或适应能力，对一定生态环境具有相应的

17、遗传适应性的品种类群，这种适应能力是在长期自然选择和人工选择作用下通过遗传和变异形成的，也称为生态遗传型。,5.3 引种的生态学基础,1生态因子的综合研究 为了减少引种的盲目性，引种时要注意引种区与原产区生态环境的相似性，特别是气候条件的相似性。 “ 气候相似论 ” 一般来说，从生态环境相似的地区引种容易获得成功，反之则困难得多。,5.3 引种的生态学基础,1生态因子的综合研究 地理位置是影响不同地区气候条件的主要因素，尤以不同纬度的影响最为明显。 受纬度影响的环境因子：温度、日照、雨量等，纬度相近地区间相互引种容易成功。 中国各地与欧洲同纬度地区相比，冬季气 温显著偏低，引种时要注意分析具体

18、气候 特点。 海拔高度对引种也会产生一定的影响。,5.3 引种的生态学基础,1生态因子的综合研究 在世界广大范围内，不可能有气候条件完全相似的两个地区，引种时既要承认气候对引种植物的重要影响，又要考虑植物本身可以改造的一面。 不能认为，凡与原产地气候有差别的地方就不能引种。,5.3 引种的生态学基础,2主导生态因子的研究 引种的生态学研究，既要注意各种生态因子对植物的综合作用，也要看到在一定的时间、地点条件下，或是植物生长发育的某一阶段，在综合生态因子中总是有某一生态因子起主导的决定性作用。 温度、光照、水分、土壤、生物因子,5.3 引种的生态学基础,（一）温度： 植物没有主动调节温度的能力，

19、完全依靠自身对温度的忍耐性来适应环境温度。 1、温度对植物的作用： （1）影响植物的生存与分布； （2）对植物造成致命伤害； （3）影响植物的生产能力。 2、温度包含的内容： （1）临界温度：植物能忍受的最高与最低温度极限。,5.3 引种的生态学基础,（2）生物学零度与三基点温度：植物器官开始生长发育的温度叫植物的生物学零度。植物生长发育的最低点、最适点和最高点温度叫三基点温度。 （3）积温(热量和冷量)：温度的总和叫积温。 活动积温：处于生物学零度以上的温度的累积值。 有效积温：处于生物学零度以上的温度与生物学零度之差的温度的累积值。 需冷量：解除植物自然休眠所需的低温(7.2)的总和。,5

20、.3 引种的生态学基础,（一）温度：,临界温度和积温是影响植物引种成功与否的关键温度要素。 临界温度影响园艺植物的生存与分布，积温影响园艺植物的产量和品质。 （4）低温度和高温度： 冬季低温是植物北引的主要限制因子； 冬季高温和夏季高温是植物南引的主要限制因子。,5.3 引种的生态学基础,（一）温度：,有些植物的引种，尽管引种地与原产地的年平均气温相似，但全年的极端温度却成为限制因子。,极端低温的影响：1977年的严寒使广 西南宁胸径超过30cm的非洲桃花心木 全部冻死。,极端高温的影响：福州引种塔柏，早期 生长良好，不久则因高温影响，生长衰 退，病虫害发生严重。,5.3 引种的生态学基础,（

21、一）温度：,除考虑最高温和最低温外，还要注意其持续时间。,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。,5.3 引种的生态学基础,（一）温度：,季节交替的特点也是引种时的限制因子之一。,我国中纬度地区初春气温反复变化的幅度较 大，本地植物不会因气温的暂时转暖而萌 动；而高纬度地区早春气温变化少，当地植 物随春季气温的升高而萌动。,5.3 引种的生态学基础,（一）温度：,有些植物生长需要一定的积温，积温达不到， 则生长不良。,南树北引时尤其要注

22、意。,（一）温度：,5.3 引种的生态学基础,有些植物只有满足它们的低温要求，第二年才能正常生长。,通过休眠：如油松要求 15 以下低温 90-120d ，毛白杨 75d ，赤松 60d ，北京小叶杨 35d ，河南小叶杨 15d 等。,完成春化：二年生植物,光照对植物引种的影响主要包括日照强度、昼夜交替的光周期和光质。,光质可以通过植物的生理作用间接地影响植株的高度、开花、花色、叶色等，引种高山植物时应多加注意。,5.3 引种的生态学基础,（二）光照：,5.3 引种的生态学基础,（二）光照：,光照强度和时间随纬度的变化而不同。,光照强度随纬度的增加而减弱。,高纬度地区生长季昼长夜短，曙暮光多

23、，分 布在此区的植物多数喜光，属长日照植物； 相反，低纬度地区的植物多为短日照植物， 稍耐荫。,5.3 引种的生态学基础,（二）光照：,南树北移时，由于生长季日照由短 变长，秋季植物继续生长，影响封顶，从而减少养分的积累，妨碍组织的木质化和入冬前保护物质的转化，降低了抗寒性。 北树南移时，可能会出现两种情况： 因日照变短，枝条提前封顶，生长期缩短， 植物生长缓慢，抗逆性差，成活率低； 不缩短生长期，反而因不适当地延长了生长期，造成二次生长而致害。,5.3 引种的生态学基础,（三） 降水和湿度：,水分是维持植物生存的必要条件，有时降水和湿度比温度和光照更为重要。 许多南树北移失败的原因不是冬季温

24、度太低被冻死，而是不能抵抗北方冬季尤其是春季的干旱，生理脱水而死。 降水量的季节分布也是影响引种驯化成功与否的重要因素。 - 广东湛江地区引种原产热带、亚热带的夏雨型加勒比松、湿地松，生长良好；而引种冬雨型的辐射松、海岸松等，则生长不良。,5.3 引种的生态学基础,（三） 降水和湿度：,降水量是决定我国树木分布的重要因素之一,5.3 引种的生态学基础,（三） 降水和湿度：,我国的降水分布规律：,年降水量由东南向西北逐渐减少，自沿海地 区向内陆地区逐渐减少；,山地降水量多于平原；,夏季降水多，春、秋、冬季降水少。,红瑞木从东北引种到北京，由于北京冬季降 雪较东北少，冬末春初气温回升时，空气湿 度

25、和土壤含水量少，造成红瑞木生理脱水而 引种失败，但在某些地下水位较高的地方引 种成功，并开了花。,空气湿度和土壤含水量也会影响引种。,5.3 引种的生态学基础,（三） 降水和湿度：,土壤是植物生长发育的基础，供给植物发育所需的水分、养分、氧气等；某些植物对土壤性质要求严格，土壤则成为影响其引种成败的关键。,土壤性质的差异有含盐量的差异、物理性质的差异、土壤肥力的差异、酸碱度的差异等，但影响引种成败的主要因素在于土壤酸碱度的差异。,5.3 引种的生态学基础,（四） 土壤：,酸性土植物：马尾松、油茶、杜鹃、栀子、 棕榈等,植物依对土壤酸碱度的要求可分为：,中性土植物：多数园林植物,碱性土植物：柽柳

26、、紫穗槐等,引种时，如不注意各种植物对土壤酸碱度的要求，常致引种失败 ！,5.3 引种的生态学基础,（四） 土壤：,檀香木与洋金凤共生，只引种檀香木，生长 不良；引种两者共同栽培，生长良好。,生物之间的寄生、共生以及其与花粉 携带者之间的关系也会影响引种的成败。,松属、楠属、桦属等树种都有真菌与其共 生，引种后由于环境条件的改变，失去与微 生物共生的关系，从而影响树木在引种地的 正常成活与生长。,5.3 引种的生态学基础,（五） 生物因子：,一、引种程序,遵循原则：“既慎重又积极”,引种前收集查阅相关资料，认真分析和选择引入材料，通过引种试验，采取从少量试引，中间繁殖到大面积推广的步骤，避免盲

27、目引种。,5.4 引种的程序与方法,（一）引入材料收集,收集的材料必须详细登记并编号。登记项目有，种类，品种名称（学名、俗名等），繁殖材料种类，材料来源及数量，收到日期及收到后采取的处理措施。,（二）引入材料的检疫,检疫证获得，通过特设的检疫圃隔离种植。,5.4 引种的程序与方法,（三）引种试验,1 种源试验,2 品种比较试验,一年生植物短期试验（23年）； 灌木类和多年生草本植物采取中期试验； 乔木类应采取长期试验,目的：对引种材料在相对不同条件下进行全面鉴定 要求：品种多，每个品种材料数量少，圃地要多样化,5.4 引种的程序与方法,3 区域试验,目的：查明引种植物的适宜推广范围 试验内容：

28、试验地点、试验面积、引种数量、试验设计 及完成试验计划的措施等。 鉴定评价报告,4 栽培推广,总之，坚持少量试引、多点试验，全面鉴定、逐步推广。,前提：评审鉴定适于推广并遵循良种繁育制度 措施：建立示范基地。,5.4 引种的程序与方法,二、引种方法,（一）引种遗传可塑性大的植物材料,如幼龄植株，种子，亲缘关系远的杂种实生苗,（二）逐代迁移驯化法,（三）多代连续驯化法,（四）引种的栽培技术措施,包括播种期，栽培密度、肥水、光照处理、防寒遮荫等。,“会种是个宝，不会种是根草”,5.4 引种的程序与方法,1 低温 2 春季旱风 3 光照强度变化 4 季节变化 5 空气湿度 6 水分、水质变化 7 土壤性质,1 防寒 2 防风（临冬修剪） 3 遮阳网 4 加强管理（延期播种，增加栽植密度，种子萌动处理等） 5 人工喷雾 6 补充酸性成分 7 土壤改良,南树北移的技术措施,北树南移的技术措施,1 高温 2 高湿 3 光照减弱 4 季节变化 5 水分水质 6 土壤特性,1 加强管理（提早播种，适当稀植，种子萌动处理等） 2 补光 3 选取引种植物分布的南端为引种区 4 夏季降温,三、引种成功的标准,与原产地比较，不需要特殊的保护能露地越冬或越夏而生长发育良好；没有降低原来的经济、观赏价值，能够用原来的繁殖方式进行正常的繁殖，没有明显或致命的病虫危害。,5.4 引种的程序与方法,