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多系品种

用若干农艺性状相似但所含抗病基因不同的近等基因系或品系混合而成的作物品种群体,主要用于禾谷类作物病害的控制。其原理在于利用品种群体抗病性上的异质性或多样化以减弱品种群体对病原物小种群体的选择压力,从而在两者之间建立缓冲系统,形成生态平衡

用若干农艺性状相似但所含抗病基因不同的近等基因系或品系混合而成的作物品种群体,主要用于禾谷类作物病害的控制。其原理在于利用品种群体抗病性上的异质性或多样化以减弱品种群体对病原物小种群体的选择压力,从而在两者之间建立缓冲系统,形成生态平衡,达到延长品种抗病性寿命和稳定产量的目的。

简史

把遗传上的异质性和表型上的一致性结合起来形成多系品种的设想是美国的N.F.詹森(Jen-sen)1952年最早提出。1959年后N.E.勃劳格(Borlaug)在墨西哥国际玉米小麦改良中心应用此法于小麦育种实践,育成了米拉玛63(Miramar 63)、米拉玛65两个抗条锈和秆锈的小麦多系品种在哥伦比亚推广。美国依阿华州1957年也在燕麦上开展多系品种的选育,1968~1979年期间先后发放了13个燕麦多系品种,每年种植面积达40万公顷,使该地区的燕麦冠锈病基本得到控制。70年代国际玉米小麦改良中心与30多个国家合作,开展大规模的小麦多系品种选育工作,1979年在印度等国发放了以门8156组合衍生物Kalyansona、P.V.18等为基本材料育成的3个小麦多系品种

方法

包括选育品系和配制多系品种。传统的作法是采用回交法,以农艺性状表现优异的推广品种为轮回亲本,用多个具有不同抗病基因的材料作抗源供体,分别进行回交,得到一批具有不同抗源,但农艺性状基本相同的近等基因系,然后再把它们混合成为多系品种。这种作法的优点是各组分品系的农艺性状与轮回亲本基本相同,可以立即混合成为多系品种用于生产。不必再经过产量比较试验。缺点是新育成的多系品种除在抗病上有所改进外,在农艺性状上很难超越原轮回亲本,因而在品种更替频繁时,存在着在产量上落后于一般品种的可能性。国际玉米小麦改良中心及其合作国家采用对三交或双交后代进行有限回交来选育品系。不过这样得到的品系能抗哪些小种并不十分清楚,配制成的多系品种还必须进行产量测定才能肯定其利用价值。

在配制多系品种时,可把各组分品系的种子等量混合,也可根据病原物群体组成变化的具体情况随时对各组分品系的比重作相应调整。多系品种的品系数目一般从几个到十几个不等。至于构成多系品种的品系是否应该全是抗病的问题,则有不同看法。布劳格早期主张所有组分品系都应该是抗病的,称之为“净作法”,并提出在个别组分品系因病原物群体变化而丧失抗病性时,可用保存的备用抗病品系代换。这样可把病害发展速度降低到最小程度。1979年在印度R.K.乔杜里等(Cho-wdhury et al.)的抗叶锈病研究中可得到证实。1981年J.E.巴列夫列(Parlevliet)也认为品系代换是“以动态的寄主群体对付动态的病原物群体”的好办法。

但是,“净”多系品种对病原物群体仍具有选择压力,不能排除新的“超级小种”出现的可能性。因此后来又有人提出“浊作法”;认为多系品种中应保留一定比重的感病组分,以保持作物群体和病原物群体间的生态平衡,1979年J.A.勃郎宁(Browning)等认为群体中抗病基因频率占30%左右,是适度的。

多系品种的抗病作用是以多样化代替单一化。从生物学观点看,它是合理的。但在生产上应用并不广泛,主要原因是需要时间较长,因而难以在农艺性状上有所突破。如利用加代技术缩短育种年限,也许能在某些作物病害的控制上,特别是在某些抗病性丧失周期短的病害常发区,发挥更大作用。