牧草,一般指供饲养的牲畜使用的草或其他草本植物。牧草再生力强,一年可收割多次,富含各种微量元素和维生素,因此成为饲养家畜的首选。牧草品种的优劣直接影响到畜牧业经济效益的高低,需加以重视。
1.机械混杂 机械混杂是指由于人为因素引起的不同品种乃至不同种之间发生的一种混杂。这种情况是在种子处理(浸种,拌种)、播种、移苗、补种、收获、脱粒、晒藏、运输等过程中人为的疏忽造成的,有时因前茬在田间自然落粒以及施用未腐熟有机肥料夹带异品种种子长出植株与当年植株混杂在一起造成机械混杂。 机械混杂是品种混杂的主要原因,它改变了品种的群体组成,使品种纯度直接下降,在良种繁育中应特别注意。对于已发生混杂的群体,若不严格进行去杂去劣,就会增大混杂程度,还会增加天然杂交机会,尤其是异花授粉牧草,从而引起生物学混杂。
2.生物学混杂 生物学混杂是指一个品种的植株,接受了其他品种的花粉,发生了天然杂交,使这一品种中混杂了杂种。生物学混杂使后代产生各种性状分离,导致品种出现变异个体,从而破坏了品种的一致性和丰产性。例如,植株的高矮不齐、成熟不一、 籽粒形状颜色多样等。大多数禾本科牧草属异花授粉植物,天然杂交率较高,在种子生产田中某些植株与异品种的混杂株、本品种的退化株与邻近种植的其他品种“串粉”后,其后代性状发生分离重组,产生性状各异的变异株,导致品种混杂。这类变异株与突变株不同之处在于频率较高,适应性强。自然杂交造成的混杂与各草种的异交率有关。
一般白花授粉的牧草异交率在4%以下,常异花授粉牧草的异交率为4%~so%,异花授粉牧草的异交率一 般大于so%,因此种子田如果不做好隔离,最容易发生生物学混杂。自花授粉植物发生天然杂交的可能性较小,但绝对的自花授粉是不存在的,已经发生机械混杂的自花授粉植物或两个品种种在一起,由于串粉方便,也容易发生生物学混杂。白三叶等豆科牧草均为异花授粉植物。白三叶的花大、色泽鲜艳、开花期长,容易招诱昆虫,因而常常发生天然杂交。在品种布局杂乱的情况下,通过天然杂交不可避免地会引起品种间杂交,从而发生生物学混杂。
由天然杂交所产生的杂交种,一般具有杂种优势,通常表现为种子生活力强,出苗较早,幼苗生长势较强,植株健壮。天然杂交种植株在品种群体中很容易被保留下来,使品种纯度下降。被保留下来的天然杂交种植株,如不加以剔除,与品种典型株所产生的种子进行混收留种,必然使品种群体中杂种植株逐年增加,愈来愈多, 品种混杂就愈来愈严重。通过天然杂交所产生的杂交种,后代会发生性状分离,又将产生更多更复杂的类型,这样年复一年,恶性循环,其结果必然导致品种混杂退化。机械混杂是造成品种混杂退化的外在因素,而由天然杂交引起的生物学混杂,则是造成品种混杂退化的内因。
3.自然变异 绝大多数牧草都是多倍体植物,在遗传组成上较为复杂,而且许多主要经济性状都为数量性状,受多基因控制, 自然变异出现的频率较高、变异性较大,其后代常出现一定的性状分离。此外,由于某些自然条件的诱变作用,如射线(宇宙射线或天然放射性物质)、高温、低温以及某些化学物质、代谢产物等,都可能引起基因的突变或染色体的畸变,从而使该基因所控制的性状随之发生变异,产生前所未有的新性状,在品种群体中产生异型株,导致品种混杂退化。
基因发生突变后,突变的性质不同,其表现时间也不同。如果是正突变,当代不能表现出来,必须经过自交获得了隐性纯合体的基因型才能表现出来。如果是反突变,则由隐性基因突变为显性基因,当代即可表现出来。基因突变虽然发生得很普遍,但频率很低,一般为1X10-s~1X10-8,大多数情况属于单基因性状的突变。突变对群体遗传性质的效应,要看是属于非频发突变还是频发突变。前者不产生永久性的变化,由于频率太低对种子生产无关紧要;后者会发生永久性的变化,特别是隐性突变一旦混入就很难消除。非频发突变的产生在大群体里成活的机会极小,除非它在选择上的优势极大。
由于其频率太低,抽样变差即使很小,也会因抽样而消失。但如有选择优势则另当别论。频发突变以特有频率频频发生,并在大群体中不因抽样变差而消失,故对群体基因型频率改变有影响。如无性繁殖牧草中的芽变, 如不及时去杂去劣,则杂株、劣株会越来越多,同时也会加剧生物学混杂,从而使优良品种失去典型性,造成品种退化。
4.不正确的人工选择 人工选择与自然选择有共同点,也有诸多不同点。例如自然选择比较单调,而人工选择比较多样化;自然选择只顾当时效应,而人工选择能顾及长远效应;自然选择作用于决定适应的所有性状,而人工选择着重于某些单独性状;自然选择效果较慢,人工选择效果快捷;自然选择可涉及种间关系,人工选择大多只涉及种内关系。对种子生产有重要意义的是:自然选择的结果适应生物本身的利益,而人工选择的结果使生物适应人类的利益。所以,如果某一经济性状不利于生物的利益,则自然选择会抵消人工选择的效果。
人工选择是种子生产中防杂保纯的重要手段。正确的人工选择可以保持品种原有的特性,但往往由于事物的复杂性和人们认识的局限性而采用了不正确不合理的人工选择,没有按照优良品种的各种特征特性进行选择,又没有把非典型的和活力弱的个体加以淘汰,而只是从保持品种的纯度和典型性的角度进行选择,年复一年,杂株、劣株会越来越多,品种的抗逆性和丰产性就会逐渐降低,人为地引起品种的混杂退化。种子生产中,由于采取的措施不当,无意中也会促进品种的退化。在进行混合选择时,由于掌握品种的特征特性不完全、不准确,只选择大穗的种子混合起来作种用,以后往往会形成高矮、熟期、穗型、叶片大小等性状不齐的品种混系。在进行单株选择时,如果选择了一个优势单株,而这个单株是串了粉的杂种,则其后代产生性状分离而导致品种混杂退化。
5.不良的栽培管理条件 品种的优良性状都是在一定的自然条件下经过人工选择形成的。各个优良性状的表现,都要求一 定的环境条件,如果这些条件得不到满足,品种的优良性状不能得到充分的发挥,使品种种性变劣,生活力下降,也会导致退化。另外,品种在同一地区相对一致的栽培条件下长期栽培时,削弱了品种对变化着的环境条件的适应性,也会造成退化。
6.育威品种的分离重组 自然界的任何种群都具有高度的杂合性,对于以异花授粉为主的牧草而言,尤其如此。蛋白质的电泳分析结果证明,许多植物的杂合位点约占17%。高等植物若以不低于1 000个基因位点计,则杂合位点为170个,可产生2170种配子,这样所产生的后代,除了一卵双生、无性繁殖外,所有个体在基因型上不可能彼此一样。表型的大体一致并不意味着基因型的相同。这也就是为什么纯系学说强调纯系内选择无效,而许多人常在“纯系”内选择有效,从而怀疑纯系学说的原因。
与自花授粉植物相比,异花和常异花授粉植物品种往往保留着更多的剩余变异。所谓剩余变异,统指杂合体在自交后代群体中所占的比例。牧草90%以上都是综合品种,许多性状较多地受非加性基因作用的影响,遗传上杂合性高的材料常在选择上有优势,同时牧草异交和常异交的特性,不但使选择个体保留相当的杂合性,而且随着世代的增加群体中新的基因型增加,因此一般情况
下品种的退化几乎是不可避免的,尤其综合品种退化非常迅速。 一般一个牧草的综合品种在生产上使用3~5年就必须为新的品种所替代。
在一些常异花授粉的牧草杂交育种过程中,从F1代开始直至新品种的育成,自交纯化过程贯彻始终。由于这类牧草遗传基础复杂,品种的许多经济性状是受多基因控制的,在遗传组成上不可能是完全纯合的,或多或少会继续分离。品种群体内既有分离,也有重组,因此对一个杂交育成的品种,不管在品种育成过程中自交纯化若干代,也不管在品种育成过程中选择培育若干代,它仍存在相当部分的剩余变异,它总是有一定比例的杂合基因型,这些杂合型个体,在育种过程中因受育种地点生态条件的限制未能表现出来,而以潜伏状态存在。随着其栽培面积的增加和范围的扩大,品种所处的生态条件变得越来越复杂。这可能使有的生态条件同剩余变异杂合基因型相适应而使其表现,在品种群体中出现杂合体异型株。同理,在育种过程中,有些纯合基因型处于潜伏状态,当具有与该基因型相适应的条件时即表现,在品种群体中出现纯合体异型株。
这样就使品种群体发生不同程度的混杂,导致品种退化。剩余变异及潜伏纯合基因在不同生态条件下的显现是一种自然现象,即使是一个很稳定品种,在不同地区或在同一地区的不同年份,也常常表现性状上的差异,其原因是生物体的任何性状都是生物体的基因型与一定环境条件相互作用的结果。两者密切联系,缺一不可,但基因型是内因、是根本,环境条件是外因、是条件。 如果只有内因,没有相适应的环境条件,就不能表现出某种性状; 如果只有环境条件,没有内因,同样不能表现出某种性状。
7.环境条件的影响 牧草品种都是在一定的环境条件下经过长期选择、培育而成的,品种每一个性状的发育都需要与品种遗传性相适应的环境条件。如果环境条件与品种的遗传性相适应, 则品种的优良性状和特性不仅能保持相对稳定性,而且能充分表现出来。如果环境条件与品种的遗传性不相适应,则品种的某些性状和特性就可能不表现或表现得不充分。在异常环境条件影响下,甚至引起品种某些性状发生变异,来适应新的生活条件以保留后代,因而在品种群体中产生变异株,使品种混杂。
在牧草种子生产上,每当一个育成品种被审定推广以后,随着其推广面积的扩大,品种所处的环境条件比育种单位所处的环境条件要复杂得多, 因而品种的遗传性在一定程度上难以保持其稳定性,容易发生变异。在自然状态下,植株易朝着有利于本身生存的生物学性状方面发展,而使人们所需的经济性状下降,导致品种混杂退化。这就是为什么从异地调入的品种在本地比较容易发生混杂退化的原因。在同样自然条件或同一生产条件下,重视良种配良法,栽培管理好的,品种混杂退化较慢、较轻;而忽视良种配良法,栽培管理差的,品种混杂退化较快、较重。其原因就在于此。
另外,有时品种退化并不是由于个体基因或基因型、群体基因频率或基因型频率发生了变化所致,而是由于外界环境条件变化而引发表型发生了变化,尤其是抗病品种。如果外界生理小种发生了变化,抗病品种会失去抗性而发生退化;反之,对某些感病品种,外界生理小种变化可能使这些品种不感病而呈现出抗性。这些并不是因为品种本身发生了遗传物质的变化,而是外界环境条件变化引起的。
8.遗传基碗贫乏 遗传基础贫乏是指品种群体内个体之间的遗传异质性以及在生理上的差异变小。因遗传基础贫乏造成的品种退化,主要是品种群体适应性下降,导致产量降低。造成遗传基础贫乏的原因主要有两个方面:一是自交纯化导致生活力降低, 适应性下降。常异花授粉的牧草,虽然有一定的杂交率,但自交仍然是主要的生殖方式,即使像草地早熟禾这样的异花授粉牧草,有的品种自交率可达40%以上。二是连续单株选择造成遗传基础贫乏。在品种的提纯复壮工作中,不适当的单株选择,如对单株选择一贯采取优中选优,会造成两性细胞间异质性相对减少,或在品种提纯复壮中产生原种的原始群体太小,以致使原种群体遗传异质性变小,其结果都使品种的适应性和生活力降低,产量下降。
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浅析牧草品种混杂退化的原因有哪些?:http://www.3jise.com/article/55732.html