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引种驯化

将野生或栽培植物的种子或营养体从其自然分布区域栽培区迁移到异地种植的过程。在引种过程中利用植物的遗传性及其变异性,通过选择育种使其适应人为控制的环境条件和改变对生存条件的要求,谓之驯化。也可以说驯化是从引种栽培一开始就有的涉及遗传性变异的一种连续人工控制进化过程。引种驯化两个过程和概念各有其特点,但又有着密切的关联。

将野生或栽培植物的种子或营养体从其自然分布区域栽培区迁移到异地种植的过程。在引种过程中利用植物的遗传性及其变异性,通过选择育种使其适应人为控制的环境条件和改变对生存条件的要求,谓之驯化。也可以说驯化是从引种栽培一开始就有的涉及遗传性变异的一种连续人工控制进化过程。引种驯化两个过程和概念各有其特点,但又有着密切的关联。引种驯化的目的是增加栽培植物的种类和扩大栽培地区,以符合人类的多方需求,同时保存并利用植物的种质,也为植物多样性的保存与发展打下基础。

简史

早期的植物引种驯化起始于7000年前的新石器时代,是从“原始农业”时期开始的漫长时期。人类引种驯化植物的顺序大体是谷物、豆类、油料作物、纤维作物、蔬菜、果树、茶叶等,从生活必需品的原料逐步扩大到观赏植物

中国观赏植物引种驯化史,大致可分为几个阶段:①从原始农业时期开始到公元1世纪,以引种国内野生植物和亚洲植物为主。②从西汉元代末年,主要通过“丝绸之路”与中亚、近东等国进行植物交流。在此阶段中,唐、宋两代更是中国引种驯化观赏植物的昌盛时期。③从明、清两代到1949年以前,逐步从日本、美国、东南亚、欧洲等引种观赏乔、灌木、多年生或一二年生草本植物及温室观赏植物。④1949年起,引种工作开始达到空前的规模。既有野生花卉,也有栽培品种。从世界各国引种的,多以观赏植物品种为主。

中国的观赏植物引种驯化经验,有其独到之处。古人在总结汉武帝元鼎六年(公元前111)长安盲目引种南方奇花异草几遭失败的教训后,提出了因地制宜、因时制宜的引种原则。北魏贾思勰在《齐民要术》中总结出“顺天时,量地利”和“人为之主,亦或可以回天”的引种驯化原理。

1949年以后,观赏植物引种驯化事业迅速发展。到80年代,中国花卉植物资源普查已基本结束,各地植物园引种观赏植物近5000种(包括种以下单位)。在观赏植物引种驯化的科研方面进行了生物学特性的观察、基础数据的积累、繁殖栽培、选种、育种、组织培养、抗逆性研究、种子学、种质保存、野生花卉等工作,并有专业性学术刊物《植物引种驯化集刊》问世。

在文艺复兴后,东方特别是中国的观赏植物开始大量引入西方,18~19世纪达到高潮。英国丘园引种植物有5000种以上,美国密苏里植物园仅兰花一项就收集4000多种,阿诺德树木园引种乔、灌木7000多种。欧美植物园的引种工作,重视对中国观赏植物的收集,英国的E.H.威尔逊于1899年到1910年间曾从中国采集植物约5000种,其中有翠菊、菊花、报春花、百合、珙桐、杜鹃花、山茶、芍药等。英国人福琼(R.Fortune),福礼士(R.Forrest)等人在19世纪和20世纪初多次来中国引种大量观赏植物,爱丁堡植物园现栽有中国观赏植物1500多种,其中云南的杜鹃花300多种。中国的观赏植物对世界观赏园艺的发展有很大贡献。

原理

植物引种驯化虽已有几千年的历史,但从理论角度去探讨,则迟至19世纪才开始。C.达尔文的人工选择学说,为人类改造动植物界提供了理论依据。他首先指出物种改变的可能性,其观点可归纳为下列5点:①植物在自然条件下有适应不同环境的一定能力;②有机体的地理分布取决于历史因子和现代因子;③在自然和栽培条件下通过自然选择和保持新的变异能使植物驯化;④变异分为肯定性变异和不肯定性变异,引起变异的条件是器官运动、有性和无性杂交以及外界环境条件;⑤植物在不同生存条件下可能引起变异,再经选择获得新类型。孟德尔遗传学说的兴起又给改变植物奠定了理论和实践的基础。俄国人克拉斯诺夫在1896年根据植物生态—地理—历史的知识分析了广泛引种的结果,还提出在当地地理条件突变时常促使植物发生“爆炸性进化”,从而促使新类型的形成。瑞士A.P.德堪多(A.P.de Candolle)在其名著《农业植物考源》(1855)一书中列举了247种植物,开创了栽培植物起源的研究。他认为栽培植物各有其起源的地方,但一个物种丰富的地区不一定是该物种的起源中心。他又指出植物最早被驯化的地区,可能是中国、西南亚、埃及和热带亚洲。俄国瓦维洛夫(Н.И.Вавилов)提出的世界栽培植物的8个起源中心,对植物引种驯化具有重大的指导意义。其他理论还有德国迈伊尔的“气候相似论”,米丘林提出的利用实生苗、远缘杂交和定向培育的学说。20世纪50年代,提出了用生态历史法分析引种植物成败原因的新措施。总的说来,植物引种驯化作为一门现代科学还仅有一两百年的历史。在理论方面,各家之说并存,并且还在发展之中。中国植物引种驯化工作者也在观赏植物方面做出了努力和贡献,尤其强调被引种地区与引种新区之间在主导生态因子方面的相似性,是引种驯化成败的关键性前提。

方法

观赏植物 引种驯化工作开始前要对需要和可能作必要的分析,然后进行有目的的调查探索,对调查探索的对象进行植物分类,加以正确命名,必要登记和检疫,然后加以繁殖栽培、筛选、推广利用,并做好种质保存等工作。引种驯化大致有三种途径:①在引种的关键时刻,采用特殊的栽培技术,用人工创造必要的生态环境条件,利用农业技术以改变生长发育节奏和植物的体态结构;②利用植物固有的适应性,适应性强的容易成功;③通过利用合适的种质,结合进行杂交育种等,借以大大提高植物的适应性。

成功的标准

一般认为引种驯化成功与否,要看植物能否在引入地区完成从种子到种子的发育过程。而作为观赏植物,其具体标准是:①引种植物能在引入地区无需特殊保护条件而生存下来;②能通过有性或营养繁殖保持原有植物的优良性状,并表现遗传多样性;③原有观赏性状并未降低质量,因而能推广应用。例如北京近年引种雪松成功,主要措施首先是由较北地区引种;再是尽量引入实生苗而不用扦插苗;第三是自引入第一年冬起连续3年,每冬为雪松设置风障。但应继续研究,直至最后选育出无需风障防寒的雪松新品种,才可认为引种驯化最终获得成功。