小麥遺傳單一性及其經(jīng)濟(jì)影響研究.doc
約38頁DOC格式手機(jī)打開展開
小麥遺傳單一性及其經(jīng)濟(jì)影響研究,頁數(shù)：38字?jǐn)?shù)：91771 綠色革命與遺傳物質(zhì)單一化 優(yōu)良品種的選育與推廣及“綠色革命”，有效地提高了農(nóng)作物的單產(chǎn)與總產(chǎn)，使世界上許多地區(qū)的農(nóng)民擺脫了貧困。然而，由于選育和推廣矮稈品種為主要內(nèi)容的“綠色革命”，其矮稈品種的矮源多來自少數(shù)幾個(gè)特殊的親本，使世界各...
內(nèi)容介紹
此文檔由會員 cnlula 發(fā)布
小麥遺傳單一性及其經(jīng)濟(jì)影響研究
頁數(shù)：38 字?jǐn)?shù)：9177
小麥遺傳單一性及其經(jīng)濟(jì)影響研究
1 綠色革命與遺傳物質(zhì)單一化 優(yōu)良品種的選育與推廣及“綠色革命”，有效地提高了農(nóng)作物的單產(chǎn)與總產(chǎn)，使世界上許多地區(qū)的農(nóng)民擺脫了貧困。然而，由于選育和推廣矮稈品種為主要內(nèi)容的“綠色革命”，其矮稈品種的矮源多來自少數(shù)幾個(gè)特殊的親本，使世界各國生產(chǎn)上所采用的品種間的親緣關(guān)系更加緊密。為此，一些學(xué)者對“綠色革命”以來矮稈品種的廣泛推廣與采用提出了批評，認(rèn)為矮稈品種的廣泛采用使作物失去了遺傳種質(zhì)的復(fù)雜性（Frankel, 1993; Dempsey, 1990）。另一些學(xué)者則將遺傳多樣性的遺失視作“綠色革命”的成本（Cooper, Vellve, and Hobbelink, 1992; Shiva, 1993，Heisey and Smale et al, 1997）。
在我國農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步與糧食增長中，優(yōu)良品種的選育與推廣具有特殊的作用。回顧我國四十多年的發(fā)展歷史，可以看到，每次品種的更新?lián)Q代，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展都是一次大的推動。而在每一次農(nóng)作物品種的更新?lián)Q代中，骨干親本起著關(guān)鍵作用（金善寶，1983）。由于這些具有特殊遺傳基因親本的采用，使新一代品種克服了生產(chǎn)上流行的某種病蟲害或者解決了生產(chǎn)上長時(shí)間限制產(chǎn)量提高的因素而使農(nóng)作物的單產(chǎn)水平出現(xiàn)飛躍。圖1顯示出幾個(gè)小麥骨干親本對我國15個(gè)省小麥生產(chǎn)的遺傳貢獻(xiàn)（即來自于所列親本的遺傳資源占全部15個(gè)省小麥播種面積的比例）。 然而，隨著骨干親本的出現(xiàn)和對生產(chǎn)所帶來的革命性的進(jìn)步，采用相同親本育成的新品種數(shù)量則大幅度增加，使生產(chǎn)上同一作物的遺傳基礎(chǔ)趨于單一化，這種單一化所帶來的后果尚未從實(shí)證的角度證明。本文將通過對我國15個(gè)省小麥生產(chǎn)上所采用的品種親緣關(guān)系及其對產(chǎn)量影響的分析，探討小麥遺傳單一性與小麥產(chǎn)量間的關(guān)系。
2 遺傳多樣性指標(biāo) 2.1 概念與理論 遺傳多樣性經(jīng)濟(jì)研究是近年來國際上的一個(gè)熱門研究課題。所謂遺傳多樣性是指遺傳物質(zhì)的多樣性。對某一作物（物種）而言，遺傳多樣性包括該作物群體內(nèi)部遺傳物質(zhì)的來源及其組成比例；對于某一生物個(gè)體而言，遺傳多樣性則指該個(gè)體內(nèi)部遺傳物質(zhì)的來源及組成。如果一個(gè)物種、一種作物或者一個(gè)生物個(gè)體的遺傳物質(zhì)來源越復(fù)雜，則稱該物種、群體或者生物個(gè)體的遺傳多樣性越高。相反，則稱該物種種群、作物或者個(gè)體的遺傳多樣性越低，或者遺傳單一性越高。 根據(jù)現(xiàn)代遺傳學(xué)理論與進(jìn)化論，種群的多樣性會影響到其生存與發(fā)展的延續(xù)性。一般而言，遺傳多樣性越豐富的種群，其生存能力越強(qiáng)，對外界環(huán)境的適應(yīng)能力也越強(qiáng)；相反，遺傳多樣性越單一的種群，其對外界環(huán)境的適應(yīng)能力則越弱，生存能力也越弱。 作物的遺傳多樣性也應(yīng)符合上述理論。即某一時(shí)期，在某一地區(qū)所種植某一作物的遺傳多樣性越豐富，該種作物的產(chǎn)量就越穩(wěn)定，產(chǎn)量也越高。然而，到目前為止，這一假設(shè)并未完全得到證實(shí)。學(xué)者們僅證明了多樣性與糧食產(chǎn)量的穩(wěn)定性間存在著正相關(guān)，即多樣性越強(qiáng)，作物的產(chǎn)量越穩(wěn)定（Small，et. al.，1998; Heisey, et. al, 1997）；尚未證實(shí)作物產(chǎn)量與作物多樣性間存在著正相關(guān)關(guān)系。 2.2 親本系數(shù) 目前國際上研究遺傳多樣性問題應(yīng)用最多的指標(biāo)為親本系數(shù)(the coefficient of parentage，簡稱COP)。即通過品種系譜的分析，計(jì)算兩個(gè)品種間具有相同遺傳物質(zhì)的比例。對于任何一對品種X與Y，其親本系數(shù)的計(jì)算公式為： rXY = 1/2( rXA + rXB ) (1) 方程(1)中rXY表示品種X與品種Y間的親本系數(shù)，rXA與rXB分別表示品種X與品種Y雙親間的親本系數(shù)。 對于品種Z，其自身親本系數(shù)的計(jì)算公式為： rZZ = 1/2(1+ Fz ) (2) 式(2)中Fz 為品種Z的近交系數(shù)，并定義其為Z品種獲得相同基因片斷的概率。如果Z的親本為未知，那么根據(jù)該品種的純合程度定義Fz為0（完全雜種，即染色體對間完全為雜合的）與1（
頁數(shù)：38 字?jǐn)?shù)：9177
小麥遺傳單一性及其經(jīng)濟(jì)影響研究
1 綠色革命與遺傳物質(zhì)單一化 優(yōu)良品種的選育與推廣及“綠色革命”，有效地提高了農(nóng)作物的單產(chǎn)與總產(chǎn)，使世界上許多地區(qū)的農(nóng)民擺脫了貧困。然而，由于選育和推廣矮稈品種為主要內(nèi)容的“綠色革命”，其矮稈品種的矮源多來自少數(shù)幾個(gè)特殊的親本，使世界各國生產(chǎn)上所采用的品種間的親緣關(guān)系更加緊密。為此，一些學(xué)者對“綠色革命”以來矮稈品種的廣泛推廣與采用提出了批評，認(rèn)為矮稈品種的廣泛采用使作物失去了遺傳種質(zhì)的復(fù)雜性（Frankel, 1993; Dempsey, 1990）。另一些學(xué)者則將遺傳多樣性的遺失視作“綠色革命”的成本（Cooper, Vellve, and Hobbelink, 1992; Shiva, 1993，Heisey and Smale et al, 1997）。
在我國農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步與糧食增長中，優(yōu)良品種的選育與推廣具有特殊的作用。回顧我國四十多年的發(fā)展歷史，可以看到，每次品種的更新?lián)Q代，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展都是一次大的推動。而在每一次農(nóng)作物品種的更新?lián)Q代中，骨干親本起著關(guān)鍵作用（金善寶，1983）。由于這些具有特殊遺傳基因親本的采用，使新一代品種克服了生產(chǎn)上流行的某種病蟲害或者解決了生產(chǎn)上長時(shí)間限制產(chǎn)量提高的因素而使農(nóng)作物的單產(chǎn)水平出現(xiàn)飛躍。圖1顯示出幾個(gè)小麥骨干親本對我國15個(gè)省小麥生產(chǎn)的遺傳貢獻(xiàn)（即來自于所列親本的遺傳資源占全部15個(gè)省小麥播種面積的比例）。 然而，隨著骨干親本的出現(xiàn)和對生產(chǎn)所帶來的革命性的進(jìn)步，采用相同親本育成的新品種數(shù)量則大幅度增加，使生產(chǎn)上同一作物的遺傳基礎(chǔ)趨于單一化，這種單一化所帶來的后果尚未從實(shí)證的角度證明。本文將通過對我國15個(gè)省小麥生產(chǎn)上所采用的品種親緣關(guān)系及其對產(chǎn)量影響的分析，探討小麥遺傳單一性與小麥產(chǎn)量間的關(guān)系。
2 遺傳多樣性指標(biāo) 2.1 概念與理論 遺傳多樣性經(jīng)濟(jì)研究是近年來國際上的一個(gè)熱門研究課題。所謂遺傳多樣性是指遺傳物質(zhì)的多樣性。對某一作物（物種）而言，遺傳多樣性包括該作物群體內(nèi)部遺傳物質(zhì)的來源及其組成比例；對于某一生物個(gè)體而言，遺傳多樣性則指該個(gè)體內(nèi)部遺傳物質(zhì)的來源及組成。如果一個(gè)物種、一種作物或者一個(gè)生物個(gè)體的遺傳物質(zhì)來源越復(fù)雜，則稱該物種、群體或者生物個(gè)體的遺傳多樣性越高。相反，則稱該物種種群、作物或者個(gè)體的遺傳多樣性越低，或者遺傳單一性越高。 根據(jù)現(xiàn)代遺傳學(xué)理論與進(jìn)化論，種群的多樣性會影響到其生存與發(fā)展的延續(xù)性。一般而言，遺傳多樣性越豐富的種群，其生存能力越強(qiáng)，對外界環(huán)境的適應(yīng)能力也越強(qiáng)；相反，遺傳多樣性越單一的種群，其對外界環(huán)境的適應(yīng)能力則越弱，生存能力也越弱。 作物的遺傳多樣性也應(yīng)符合上述理論。即某一時(shí)期，在某一地區(qū)所種植某一作物的遺傳多樣性越豐富，該種作物的產(chǎn)量就越穩(wěn)定，產(chǎn)量也越高。然而，到目前為止，這一假設(shè)并未完全得到證實(shí)。學(xué)者們僅證明了多樣性與糧食產(chǎn)量的穩(wěn)定性間存在著正相關(guān)，即多樣性越強(qiáng)，作物的產(chǎn)量越穩(wěn)定（Small，et. al.，1998; Heisey, et. al, 1997）；尚未證實(shí)作物產(chǎn)量與作物多樣性間存在著正相關(guān)關(guān)系。 2.2 親本系數(shù) 目前國際上研究遺傳多樣性問題應(yīng)用最多的指標(biāo)為親本系數(shù)(the coefficient of parentage，簡稱COP)。即通過品種系譜的分析，計(jì)算兩個(gè)品種間具有相同遺傳物質(zhì)的比例。對于任何一對品種X與Y，其親本系數(shù)的計(jì)算公式為： rXY = 1/2( rXA + rXB ) (1) 方程(1)中rXY表示品種X與品種Y間的親本系數(shù)，rXA與rXB分別表示品種X與品種Y雙親間的親本系數(shù)。 對于品種Z，其自身親本系數(shù)的計(jì)算公式為： rZZ = 1/2(1+ Fz ) (2) 式(2)中Fz 為品種Z的近交系數(shù)，并定義其為Z品種獲得相同基因片斷的概率。如果Z的親本為未知，那么根據(jù)該品種的純合程度定義Fz為0（完全雜種，即染色體對間完全為雜合的）與1（
