《杂交育种与诱变育种》
大约在一万年以前,古人就开始驯化野生动物、栽培植物。在生产实践中,人们知道要挑品质好的个体来传种。这样利用生物的变异,通过长期选择,汰劣留良,就能培育出许多优良品种,比如产量高、能抗病虫害的粮食作物,产奶、产肉、产蛋较多的家畜、家禽,等等。
选择育种不仅周期长,而且可选择的范围是有限的。在实践中,人们逐渐摸索出杂交育种的方法。
杂交育种
当你完成上面的“问题探讨”的时候,你已经在尝试从理论上探索杂交育种的方法了。下面这个小麦的例子帮助你更好地理解杂交育种。
要想把两个小麦品种的优良性状结合在一起,育种上一个有效的方法就是把这两个品种杂交,使基因重组。从第二代中挑选高产、抗病的个体,将它们的种子留下来,下一年播种。再从后代中挑选出符合高产抗病条件的植株,采收种子留下来做种。如此经过几代汰劣留良的选择过程,就可以得到新的优良品种了。
由此可见,杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法。在农业生产中,杂交育种是改良作物品质,提高农作物单位面积产量的常规方法。现在,在小麦、水稻生产中大量推广的高产、矮秆品种就是通过杂交育种的方法培育出来的。
杂交育种的方法也用于家畜、家禽的育种。将引进的优质种牛与本地品种杂交,可以培育出适应性强的乳用、肉用或乳肉兼用型优良品种。我国奶牛的主要品种中国荷斯坦牛,是将国外的荷斯坦-弗里生牛引进后,在我国经过长期驯化,与当地黄牛进行杂交和选育,逐渐形成的优良种。这种牛的泌乳期可达305d,年产乳量可达6300kg以上。
诱变育种
杂交育种只能利用已有基因的重组,按需选择,并不能创造新的基因。杂交后代会出现分离现象,育种进程缓慢,过程复杂。有没有更好的育种方法来弥补这些缺陷呢?
我们知道,物理因素或化学因素都能诱发基因突变。将这一原理应用在育种中,就发展为育种的新方法——诱变育种,也就是利用物理因素或化学因素来处理生物,使生物发生基因突变。用这种方法可以提高突变率,在较短时间内获得更多的优良变异类型。
20世纪60年代以来,我国在农作物诱变育种方面取得了可喜的成果,培育出了数百个农作物新品种。这些新品种具有抗病力强、产量高、品质好等优点,在农业生产中发挥了巨大作用。例如,黑龙江省农业科学院用辐射方法处理大豆,培育成了“黑农五号”等大豆品种,产量提高了16%,含油量比原来的品种提高了2.5%。
在微生物育种方面,诱变育种也发挥了重要作用。青霉菌的选育就是一个典型的例子。现在世界各国生产青霉素的菌种,最初是在1943年从一个发霉的甜瓜上得来的。这种野生的青霉菌分泌的青霉素很少,产量只有20单位/ml。后来,人们对青霉菌多次进行X射线、紫外线照射以及综合处理,培育成了青霉素产量很高的菌株,目前青霉素的产量已经达到50000-60000单位/ml。
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李老师
女,中教高级职称
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