植物引种与驯化

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1、植物引种与驯化原理与研究进展摘要：植物引种是人类为了满足自己的需要，把外地植物的种类品种引入到新的地 区，扩大其分布范围的实践活动。引种驯化的原理有两方面，遗传学原理和生态学原理。未来植物引种与驯化的发展主要是植物园的发展。关键词：植物引种与驯化 遗传学原理 生态学原理 生态因子植物园发展植物引种驯化是人类社会的一项技术经济活动，其历史已超过万年，引种驯 化理论的研究大约始于2500年前，可分为古代，近代和现代三个时期，我国是 最早开展这项工作的国家之一，近代的引种驯化理论研究则台于达尔文的生物进 化说，研究中心在欧洲，在20世纪开始，现代引种驯化理论的研究进入了一个 空前活跃的阶段，前苏联和

2、我国是这一时期的重要代表。在学术文献中的解释引种驯化是指野生的和外来的草种在新的生境条件下 利用其变异性通过人为作用的影响进行选择和定向培育达到变野生为栽培种的 目的植物引种是人类为了满足自己的需要，把外地植物的种类品种引入到新的地 区，扩大其分布范围的实践活动。它不仅是古老农业中不可缺少的组成部分，而 且对农业生产的发展和栽培植物的进化都起到了重大作用。在发展现代化农业中 引种仍然是潜力很大的领域。凡是从外地或外国引进栽培植物或由本地、外地或外国引入野生植物，使 它们在本地栽培，这项工作就叫引种。引进来的种或品种，有的表现很好，可以 直接利用，有的表现不好，常常有不服水土的现象，需要采用一些

3、技术措施，使 其改变遗传性，慢慢适应新环境的过程，这就叫做驯化。引种与驯化不可分割，前者是跨越地理空间的变化，后者是穿越时间的长 期过程。引种驯化的原理主要有两方面原理：遗传学原理和生态学原理。在自然界中，每种植物均分布在一定 地理区域以以一定的生境中，并在其生 态环境中繁衍后代维持至今。一、引种的遗传学原理：变异与适应是植物引种于驯化的重要基础生物体的表现型是基因型与环境条件相互作用的结果。引种是植物在其基 因型适应范围内迁移。这种适应范围受到基因型的严格制约。所谓品种的适应范 围，就是这个品种基因型在地区适应性反应的反应规范。生物体的基因只有在适宜的环境条件下才能得以表达。植物的异地栽培是

4、 在植物具有潜在的适应基因的条件下获得成功的。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。引种是品种在其遗传性适应范围内的迁移。这种适应范围受到基因型的严 格制约；不同植物种类，其适应范围相差很大，同一植物种类的不同品种间在适 应性上也存在差异；品种自体调节能力与品种基因型的杂合性程度有关； P=G+E（P:引种效果；G：植物适应性的反应规范；E：原产地与引种地生态环 境的差异）引种驯化的遗传学原理就在于植物对环境条件的适应性的大小及其遗传。 如果引种植物的适应性较宽，环境条件的变化在植物适应性反应规范之内，就是 “简单引种”。反之，就是“驯化

5、引种”。二、引种驯化的生态学原理：原产地与引种地之间，影响作物生产的主要因素应尽可能相似，以保证作 物品种互相引用成功的可能性。首先要尽量保证气候相似，要强调气候中温度条件，忽略光、湿、气、土忽 略作物对环境适应。20世纪初期德国慕尼黑大学迈依尔所提出的气候相似论可作为参考，他认 为木本植物引种成功的最大可能性是在于树种原产地和新栽培区气候条件有相 似性的地方。气候条件是指光温、水湿，这就是植物个体生态的适应要求了。 这也就是后来所发展的、气候相似法、自然分布区气候因素确定法和、植物类 型相似确定等（谢孝福，1994年）。其实，能反映气候相似还有很多方法。用美国生态学家克里门茨（F.E.Cle

6、ments）制订的、平行指示植物法去指导植物的引种就是建立在植物个 体生态研究的基础上，原苏联尼基塔植物提出的、区系发生法也是与植物的个 体生态有关，只是以区系成分及其形成历史和自然生态的形成去表述（谢孝福， 1994年）。就是我国古代对于植物引种驯化实践所总结的、相其阴阳，观其源泉， 度其隰原的、土宜论（诗经大雅）和、顺天时、量地利的、风土论（齐 民要术）等均以植物个体生态为基础（许再富，1979年）。其次考虑的是生态相似性。作物品种形成和生长发育所处的环境即生态环境要尽量相似。当物种移栽在另一环境中时，同一物种的变种范围内，在生物学和形态学等 方面形成了与当地主要生态条件相适应的遗传类型即

7、产生作物生态型；在温度、 光照、湿度等气候条件影响下形成气候生态型；在土壤的理化特性、含水量、pH、 含 盐量等因素影响下形成土壤生态型；在植物与其它生物（病、虫等）间不 同的共栖关系影响下形成共栖生态型。生态环境中的主要因子有三种。气候生态因子：温度、日照、雨量、湿度； 土壤生态因子：土质、水分、pH、盐份、其他离子；生物生态因子：病虫及其 它们的小种和生物型、杂草。生态因子有主导因子，有害因子，限制因子等植物生长发育的某阶段或全过程，一个或几个因子成为主导因子。主导因子 的改变常会引起其他生态因子发生明显变化或使生物的生长发育发生明显变化， 如光周期现象中的日照时间和植物春化阶段的低温因子

8、就是主导因子。引种时除 对植物原产地生态环境进行综合分析外，还应对影响植物生长发育的主导因子进 行分析确定。植物生长发育有阶段性，这种阶段性形成是由于生态因子规律变化的结果， 如季节性物候，昼夜温差等生态因子的规律性变化，导致了植物生长发育的阶段 性。每一个生态因子对植物不同生长发育阶段的作用是不同的，如低温对冬小麦 的春化阶段非常重要，但在光周期阶段却成为有害因子。在众多环境因子中，那些对生物的生长、发育、繁殖、数量和分布起限制作 用的关键性因子叫限制因子。植物在其生长发育过程中，虽然其生态因子不是等价的，即所需要的量不同， 但却具有同等重要性。如果缺少某因子，便会影响其正常生长发育，甚至致

9、病死 亡，且任何一种因子都具有不可代替性和同等重要性。此外，在一定条件下，某 一因子在量上的不足可由相近生态因子的增加或加强而得到补偿，且可获得相似 生态效应，如增加CO2的浓度，可补偿由于光照减弱所引起的光合强度降低的 效应，即生态因子的可调剂性或补偿作用；如降雨量、湿度补偿温度；湿度补偿 土壤酸度。有些生态因子，如光、温、水、土壤养分等，直接影响或参与生物新陈代谢; 另一些生态因子，如海拔、坡向、纬度、经度等，通过影响光、温、水、土壤等 因子，间接作用于生物。达尔文的遗传变异学说中提到，植物具有适应风土的能力，新的环境下能产 生遗传变异适应新环境。外界环境的改变、器官运动、有性或无性杂交是

10、植物变 异的源泉。在自然界或人工引种条件下，通过自然选择或人工选择都可以保持、 发展植物有利的变异、促进植物驯化。驯化是植物对新环境的适应，选择是人类 驯化植物的基本途径。同一种植物分别于不同地区的不同个体、会产生多样性的 变异或地理小种或类型。引种时注意植物地理分布与不同分布区种以下的分类单 位。米丘林的风土驯化中提到利用遗传不稳定、易动摇的幼龄植物即实生苗使其 在新的环境下，逐渐改变原来本性，适应新的环境条件，达到驯化效果。采用逐 步迁移播种的方法，使其逐渐移向与引种地相接近的地方，接近适应预定的栽培 条件。两地差异在植物可忍受范围内，可引种大苗或无性系苗木，加快引种速度。如果引种植物在引

11、种地与原产地比较，不需要特殊的保护措施，能够安全越 冬或越夏，且生长良好。没有降低原来的经济价值和观赏价值。能够用原来的繁 殖方法（有性或无性繁殖方法）进行正常的繁殖。没有明显或致命的病虫害。则 说明植物引种驯化成功。植物引种与驯化的研究进展我们今天在园林中看到的姿色各异的桃、李、竹、梅和人工林中种植的松、 杉、桑、茶，都是经过人类的世代驯化而变成人工林树种或园艺品种的。现在栽 培的人工林树种在林木树种中所占的比例是很小的，仅在5%左右。大量的林木 遗传资源尚未被开发利用，也就是说，大量的野生树种还没有得到驯化。不仅中 国，世界其他国家亦是如此，人类对于自然资源的认识还是十分有限的。近年来，随

12、着“生态园林城市”概念的提出，国内外地被植物及推广应用的 研究发展很快。对地被植物的研究，如地被植物的种类、生态习性、适应性及推 广应用等方面的研究已成为现阶段的重要工作。随着地球这个我们共同的家园越来越一体化，在植物方面，从16世纪开始， 逐渐有植物园建立起来。来为引种驯化，保护植物作出贡献。从20世纪中期起，世界植物园的发展进入到第三阶段。这个时期，世 界植物园经历了巨大的发展。发展中国家为了开发、利用和保护自己的植物资源 纷纷建立植物园，全世界植物园的数量很快上升；欧、美工业发达国家的植物园 的重心，越来越倾向于教育和全球生态问题带来的物种保护与理论研究。20世 纪70年代以后，物种保护

13、成了所有植物园关注的焦点。进入21世纪，植物园的功能，专业领域和内容的综合性、交叉性和复杂 性，以及全世界2000余处植物园的共性与个性的研究，已使植物园形成相对独 立的一门学问。未来植物园的发展应该依然是引种驯化的研究重点。植物引种、驯化是植物园最重要的任务，虽然农、林、园艺、医药、畜牧等 很多部门都在进行植物引种驯化工作，但只有植物园将植物引种驯化作为主要工 作，并且大规模地进行。植物园中种植的植物种类多的已达四五万种（邱园）， 少的只有一二百种（美国加州森林植物试验站植物园）。但不管是多是少，这些 植物，无一不是引种驯化的结果。两三百年以来，各国植物园的工作者们，根据 引种驯化理论，运用

14、引种驯化方法，使各种植物从野生变为栽培，从国外变为国 内，从南方变为北方，从无用变为有用。其中，各种野生植物的引种驯化工作占 有最重要的位置。它们当中，已有大量种类经过植物园引种驯化后，被用于生产 实际，并且发挥着巨大作用。植物引种与驯化的研究进展应该是在引种驯化中运用更多先进的生物科学 技术，同时利用信息技术，例如；生物引种信息咨询系统进行生态相似性的调查 计算等。使引种驯化更容易成功。总之，未来将有更多的植物引种驯化到对人类有利的方面，在地球上的植物 分布越来越趋于一体化，保护濒危植物，同时保持生物的多样性。林木引种技术讲座（引种驯化；引种的概念和意义； 引种的理论基础；引种驯化的程序和方

15、法）第一节引种的概念和意义一、引种的概念指将野生或栽培植物的种子或营养体从其自然分布区或栽培区引入到新的地区栽培的方法。广义的引种：是指从外地和外国引进新植物、新品种以及和遗传育种有关理论研 究所需的各种遗传资源。狭义的引种：将园林植物品种从原有分布范围引入新的地区栽种。简单引种：引种地与原分布区的自然条件差异较小或引种植物本身适应范围较 广，只需采用简单的栽培措施就能适应新环境并能正常生长发育。驯化引种：引种地与原分布区的自然条件差异较大或引种植物本身适应范围较 窄，只有通过人工措施改变其遗传组成才能适应新环境，或者必须采用相应的农 业措施，使其产生新的生理适应性。二、引种的作用与意义1 .

16、与其它育种方法相比，引种所需的时间短，见效快，投入的人力物力少，因 而是最为迅速而经济地丰富本地植物种类的一种有效方法。快速、经济2 .引种驯化为丰富我国及世界园林植物作出了巨大的贡献。实例一：我国从国外引进了大量的园林植物。如我国现在大量栽培应用的悬铃木、 池杉、湿地松、黑松、火炬松、一串红、矮牵牛、万寿菊、百日草、金鱼草、香 石竹、郁金香等都是从国外引进的。实例二：国内由南向北或由北向南的引种也取得了很大的成就。实例三：我国园林植物被引种到世界各地。如梅、兰、菊、荷花、牡丹、芍药、 杜鹃、丁香等现已遍及全世界。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。如：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