第三章种子生产原理和技术 本章教学时数：4学时（第13-16讲） 第二节种子生产原理和生态条件 (第14讲) 品种混杂退化，即品种的典型性下降，种性变劣。品种的混杂与 退化是两个不同的概念。混杂是指一个品种群体内混入了同一作物不 同种、品种或类型的种子，或者上一代发生了天然杂交，导致后代群体 分离出变异类型，引起品种纯度下降。退化是指品种特征特性发生了 变化，一些性状出现不良变异，致使产量和品质下降，适种区域缩小。 然而混杂与退化也有着密切联系，混杂是因，退化是果。 一、品种混杂退化的原因 (一)机械混杂 在种子工作的各个环节中，由于条件限制或人为疏忽，导致异品 种种子混入的现象称机械混杂。机械混杂在种子处理、播种、补种 移栽、收获、脱粒、加工、包装、贮藏及运输等环节中都可能发生， 前茬的落粒及施入未充分腐熟的有机肥中残存的种子也会造成机械 混杂。 机械混杂是造成品种混杂退化的主要原因之一，也是当前生产上 普遍存在的现象。发生机械混杂，如不及时采取提纯和严格去杂去劣 等有效措施，还可能进而导致生物学混杂。 （二)生物学混杂 由于隔离条件以及去杂去劣不及时、不严格、不彻底，造成异品 种花粉传入导致天然杂交，使品种纯度和种性降低的现象称为生物学 混杂。各种作物都可能发生生物学混杂，但在异交和常异交作物上比 较普遍且严重。发生生物学混杂后可能导致性状分离，因而出现各种 类型变异株。 1
(三)残存异质基因的分离重组与基因突变 品种的纯是相对的，难免会有些杂合的残存异质基因存在，特别 是那些由微效多基因控制的数量性状，不可能完全纯合，因而存在基 因的分离重组，导致出现变异类型，使群体失去原品种的种性和典型 性。 自然条件下基因突变频率很低，但广泛存在，而且大部分突变对 作物不利，如这些变异株留存下来而不能及时发现与去除，就会通过 自身繁殖与生物学混杂方式，使群体变异类型和数量增加，导致混杂 退化加剧。 (四)选择不当 在种子生产过程中，如果对品种的特征特性不了解或了解不够， 不能按品种的典型性进行选择，那么越选择群体杂株越多。如在玉米 自交系生产中，可能把生长健壮的杂种苗留下，而拔掉生长弱的自交 系苗。如果选择标准不正确，且选株数量少，那么所选群体种性的失真 越严重，就越难以保持原品种的典型性。 (五)不良的生态条件与栽培技术 所谓良种都是在一定条件下表现优良，离开其生长发育所需要的 适宜生态条件和栽培技术，良种的优良种性就难以发挥。异常环境还 可能导致不良的变异和病变。如棉花在不良环境下，会出现铃小、籽 小、绒短和衣分低的变异类型。 总之，品种混杂退化有多种原因，但各自作用效果不同，一般机械 混杂与生物学混杂比较普遍，起主要作用：各种因素在不同作物上危 害也不同，机械混杂是自花授粉作物混杂退化的主要原因，而生物学 混杂是异交和常异交作物的主要原因：各种因素有时又相互联系，相 互促进。因此在防杂中应区别作物，抓住重点，兼顾其他，采取合理而 有效的措施，尽量避免和降低品种的混杂退化。 二、表现及危害 混杂退化的品种与原种相比，其差异主要表现在：一是品种的典 型性降低：二是品种生长发育不一致，整齐度差：三是抗逆性降低，适 应环境的能力减弱：四是产量和品质下降。典型性下降是混杂退化的
最主要表现，产量和品质下降是混杂退化的最主要危害。 三、防杂保纯的基本措施 保持品种的优良种性是延长品种利用年限，保证品种增产的有效 手段。针对品种发生混杂退化的原因，应该从种子生产的各个环节抓 起，坚持“防杂重于除杂，保纯重于提纯”的原则，从品种推广应用开 始，就积极采取措施，防患于未然。 (一)加强队伍建设，培养出一支素质高，技术过硬的种子生产队 伍。 (二)建立健全良种繁育体系，使种子工作有健全的组织保证。新 品种一经审定通过，便由各级原（良）种场迅速繁育推广，同时对生产 中正在推广的品种有计划地进行提纯。 根据我国各地的经验，良种繁育体制大体有以下两种形式： 1.农作物常规种子的繁育体制 ①育种者种子生产当前品种通过品种审定后，应由育种单位向 种子部门提供一定数量的育种者种子，供繁殖原种所用，防止“种出 多门”种源混乱，给防杂保纯工作带来困难 ②原原种生产 一般应由国营原种场和有条件的国营农场进行， 其生产技术要求严格，比较费工，这些单位一般有一定的技术力量和 种子防杂保纯设备。 ③原种生产 一般由原良种场和条件较好的农村特约种子生产 基地进行。 ④良种生产一般由种子公司在农村的特约基地进行，这种基地 分为一级基地和二级基地，一级基地的种子按合同保证收购，二级基 地为备用基地。 2.杂交种子繁育体制 杂交种的亲本自交系提纯一般由育种单位或省级种子部门负责， 自交系繁殖由地市级种子部门承担，县种子公司负责安排杂交制种， 这就是“省提纯，地（市）加代，县制种”的繁育体制。 以上两种体制，对提高种子质量，发挥了一定作用，但也存在
些弊端，因此应建立“育、繁、推”一体化的运行机制。 (三)在技术上要针对品种混杂退化的原因，采取相应的措施。 1.建立严格的种子生产规则，防止人为的机械混杂在种子生产 过程，从种子准备到收获的全过程，严格按照操作规程进行。合理安排 种子生产田的轮作倒茬，避免施入未腐熟的有机肥，种子的接收、发 放、处理、播种要按品种质量严格分开，收获、脱粒、晾晒、包装、 入库、运输、贮藏等作业也要按品种、等级分开进行，操作用具及场 地等必须严格清理，专人负责。 2.采取隔离措施严防生物学混杂 (1)合理隔离异交和常异交作物繁殖时要设置足够的隔离区， 隔离区内严禁种植本作物其它品种，防止天然杂交，这是这类作物防 杂保纯的关键性措施。自交作物天然杂交率很低，但也应有一定的隔 离条件，对那些珍贵的材料可用套袋等措施千方百计地防止外来花粉 的污染。 (2)严格去杂去劣在各类种子生产过程中，都应严格去杂去劣， 一般品种以该品种性状表现明显的成熟期为主，杂交制种田和亲本繁 殖田则以开花散粉期为主，结合其他时期进行，田间管理时应随见随 去。原种繁殖田和亲本繁殖田去杂去劣更要严格，不能确认的怀疑株 应一并去掉。 3.有计划地进行种子更新每隔一定时间（一般3一5年）用原种 生产出高质量的种子代替生产中已混杂退化的种子。减少品种的繁殖 世代，减少混杂退化机率，是延长品种寿命，保持品种优良种性的一项 根本措施。 4.进行去杂去劣和选择在各类种子生产过程中，都应严格去杂 去劣。去杂主要是去掉非本品种的植株、穗粒：去劣指去掉感染病虫 害、生长不良的植株和穗、粒。这项工作在各级种子田中都要年年进 行，而且要在作物的不同生育时期进行。 选择在种子生产，尤其是品种提纯工作中具有重要的作用。在品 种提纯过程中，要对需提纯的品种特性了如指掌，同时要以典型性为 依据，以提高和保持品种纯度为目标进行选择
5.改善仓贮条件改善仓贮条件延长种子寿命，实现原种一次生 产，多年贮藏，分期使用，减少原种繁殖世代，可以较好地保持品种的 种性和纯度，大大延长品种的利用年限。 6.改善环境条件与栽培技术改善作物生育条件，采用优越的管 理措施可以提高种子质量，延缓品种退化速度。如在冷凉的高纬度、 高海拔地区生产种薯或者采用二季作夏秋播种可以有效地减轻马铃 薯退化，降低种薯成本。 四、作物的繁殖方式与种子生产特点 (一)有性繁殖与种子生产 1.自花授粉作物在生产上，这类作物通常是由遗传基础相同 的雌雄配子相结合所产生的同质结合体。由于自花授粉作物异交率很 低，高度的天然自交使群体内部的遗传基础比较简单，基本上是同质 结合的个体。同质结合的个体经过不断的自交繁殖，便可形成一个遗 传性相对稳定的纯合品系，而且长期的自交和自然选择，逐渐淘汰了 自交有害的基因型，形成自交后代生长正常，不退化或耐退化的有利 特性。 自花授粉作物在生产上主要利用纯系品种，也可以通过品种（系） 混合，利用混合（系）品种；配制杂交种时，一般是品种间的杂交种。 纯系品种的种子生产比较简单，对原种进行一次或几次扩繁即可作为 生产用种，也可采用单株选择、分系比较、混系繁殖的方法，用“三 圃制”生产原种。在种子生产中，保持品种纯度，主要是防止各种形 式的机械混杂，田间去杂是主要的技术措施。其次是防止生物学混杂， 但对隔离条件要求不严，可采取适当隔离。 2.异花授粉作物在生产上，异花授粉作物通常是由遗传基础不 同的雌雄配子结合而产生的异质结合体。其群体的遗传结构是多种多 样的，包含有许多不同基因型的个体，而且每一个体在遗传组成上都 是高度杂合的。因此，异花授粉作物的品种是由许多异质结合的个体 组成的群体。其后代产生分离现象，表现出多样性，故优良性状难以 稳定的保持下去。这类作物自交强烈退化，表现为生活力衰退，产量
降低等：异交有明显的杂种优势。 异花授粉作物最容易利用杂种优势，在生产上种植杂交种。但在 亲本繁育和杂交制种过程中，为了保证品种和自交系的纯度及杂交种 的质量，除防止机械混杂外，还必须采取严格的隔离措施和控制授粉 同时要注意及时拔除杂劣株，以防止发生不同类型间杂交。 3.常异花授粉作物这类作物虽然以自花授粉为主，在主要性状 上多处于同质结合状态，但由于其天然异交率较高，遗传基础比较复 杂，群体则多处于异质结合状态，个体的遗传性和典型性不易保持稳 定。在种子生产中，要设置隔离区、及时拔除杂株，防止异交混杂， 同时要严防各种形式的机械混杂。在杂种优势利用上，可利用品种间 杂交种，但最好利用自交系间杂交种。 (二)无性繁殖与种子生产 以营养繁殖或组织培养方式生产的无性繁殖后代叫无性繁殖系 (即无性系)。由于后代品种群体来源于母本的体细胞，遗传物质只来 自母本一方，所以不论母本遗传基础的纯或杂，其后代的表现型与母 本完全相似，通常不发生分离现象。同一无性系内的植株遗传基础相 同，而且具有原始亲本（母本）的特性。同样道理，无融合生殖所获得 的后代，只具有母本或父本一方的遗传物质，表现母本或父木一方的 性状。 无性繁殖作物品种的个体虽基因型杂合，但其后代群体表现型一 致。因而易于保持品种的稳定性。可采用有性杂交与无性繁殖相结合 的方法来改良无性繁殖作物。当前无性繁殖作物的病毒病是引起品利 退化减产的主要原因，所以在种子生产过程中，除了要注意去杂选优， 防止混杂退化以外，还应采取以防治病毒病为中心的防止良种退化的 各种措施 五、种子生产的生态条件 种子生产的生态条件主要是指自然条件，包括气候、土壤、生物
群落等。 气候条件主要有：无霜期、日照、温度、年降雨量和雨季分布等， 无霜期和有效积温是植物能否正常完成生育期的基本条件，光照对植 物的影响包括光照时间、强度及光周期， 土壤 生物群落 六、种子生产基地 建立种子生产基地是商品种子生产的重要保证。 (一)现代种子生产基地的要求 向专业化、规模化、产业化的方向发展。 专业化是每一种商品种子要建立专门的生产基地、要有专业技术 人员，严格按照种子生产技术规程进行种子生产： (二)基地的建设 1.地域选择 自然条件是基地建设的首要条件：生产水平和经济状况也是要考 虑的重要因素。 2.基地的建设 3.基地的管理 4.基地的扩大完善 规模化是每个基地要有相当规模的面积，要连片单一种植： 产业化是种子生产基地实行产、供、销一体化，组织机构和配套 设施齐全，生产的种子商品性好，在市场上的竞争力强