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[笔记，资料] 植物、水产的种质退化，生物多样性，农作物等的育种

已有 889 次阅读 2025-4-8 22:51 |个人分类:资料与科普|系统分类:科普集锦

[笔记，资料] 植物、水产的种质退化，生物多样性，农作物等的育种

看到《科学网》2023-09-21 “研究表明：地球历史上第6次物种大灭绝正加速进行”一文后，忍不住阅读了《中国大百科全书》里的一些资料。笔记如下。

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508987.shtm

西班牙《国家报》刊文称，尽管人类只占地球生物量的0.01%，但目前该物种已占现存哺乳动物总数的36%。人类饲养的牲畜占到了哺乳动物总量的60%，剩下仅4%的才是野生哺乳动物。

在我们的星球上，96%是人类和人类的食物。然而，人类的进步还在不断地挤压着其他动物的空间。

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508987.shtm

一、品种退化

[1] 2025-02-28，草类植物品种退化/grass variety degradation/张博，谷丽丽，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=564137&Type=bkzyb&SubID=234300

草品种的优良性状在经过几代以后，表现逐步减弱以至变劣，甚至有时出现某些预料不到的不良性状的现象。

草品种退化的原因主要有下列几种：①机械混杂。

②生物学混杂。

③品种本身遗传性发生变化。天然杂交、自然突变和杂合型基因的分离与进一步纯合化，是自花授粉草品种退化的主要原因之一；长期进行隔离种植，纯合化程度增大，以及由此而引起的自交劣势，是异花授粉和常异花授粉草类植物退化的主要原因。

④不正确选择的影响。良种繁育中，由于不了解选择的方向，不掌握被选品种的特点，进行不正确的选择，也会造成品种退化。

[2] 2024-11-20，水产种质退化/germplasm degeneration in aquaculture/孔杰，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=123045&Type=bkzyb&SubID=73065

水产动植物品种在养殖过程中逐渐丧失其原有优良性状，并遗传给下代的现象。

近交衰退

有亲缘关系的亲本进行交配使原本为杂交繁殖的生物增加纯合性，从而提高基因的稳定性，但往往伴同出现后代减少、性能降低的现象。近交衰退的产生是因为有效群体变小导致近交增加了有害等位基因纯合概率，进而导致个体适应能力下降。

种质混杂

主要是由于在良种繁育过程中隔离不严格而发生的不同亚种、变种、品种或类型之间的杂交造成的，或者上一代发生了自然的杂交或基因突变，导致后代群体中分离出变异类型，造成本品种纯度下降的现象。

遗传漂变

当一个种群中的个体数量较少时，下一代的个体容易因为有的个体没有产生后代，或是有的等位基因没有传给后代，而和上一代有不同的等位基因频率。一个等位基因可能（在经过一个以上的世代后）在这个种群中消失，或固定成为唯一的等位基因。它和选择、突变、近亲繁殖等因素一起影响等位基因频率。

瓶颈效应

由于环境激烈变化使群体个体数急剧减少，甚至面临灭绝，此时群体的等位基因频率发生急剧改变，随后由少数的奠基者继续繁衍增加群体内的个体数，类似于群体通过瓶颈，这种由于群体数量的消长而对遗传组成所造成的影响称为瓶颈效应。

[3] 2023-05-12，香猪/Xiang pig/潘玉春，王起山

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=157470&Type=bkzyb&SubID=110850

因其双月断乳仔猪无乳腥味，故名。根据香猪产地、毛皮颜色不同，分为从江香猪、巫不香猪、环江香猪、剑白香猪等类群。

香猪是近交不退化、基因纯合的小型猪种，母性好、护仔力强，易饲养，是加工特殊猪肉产品的优良原料，也是用作实验动物的理想猪种。

二、生物多样性

[4] 2022-01-20，生物多样性致危因素/threats to biodiversity/蒋志刚，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=186208&Type=bkzyb&SubID=114059

造成生物多样性丧失的自然和人为因素。

生物多样性的主要致危因素有：①生境退化和丧失。

②生物资源过度开发利用。

③环境污染。

④外来物种入侵。

⑤全球变暖。全球气温上升造成物种的数量和分布产生某些不可逆转的变化，一旦崩塌点到来，地球的生物多样性将遭受严重破坏。

[5] 2024-11-20，渔业生物遗传多样性丧失/loss of genetic diversity of aquatic animals/魏开建，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=105482&Type=bkzyb&SubID=72528

渔业生物遗传多样性丧失的原因主要有：①自然环境变化或人类活动对水域生态环境的影响及其引起的栖息地破碎化、栖息地丧失、水环境污染等，导致许多种类的种群隔离、种群数量减少或种类灭绝，进而导致渔业生物遗传多样性的丧失。

②人类对渔业资源的不合理利用，特别是对江河、湖泊、海洋等水域渔业资源的过度捕捞导致许多渔业生物资源急速下降、种群减小和个体快速小型化甚至物种灭绝，进而导致渔业生物遗传多样性降低。

③人工繁育苗种和选育新品种的大面积推广或不规范人工放流导致养殖水域或天然水域水产动物的遗传多样性降低。

④外来物种的入侵，会扰乱天然水体的生态平衡，改变原有水体的生物区系，侵占土著物种的生态位，威胁土著渔业生物的生存，导致土著种类种群数量减少或灭绝，从而导致渔业生物遗传多样性丧失。

[6] 2023-04-24，生物多样性变化/changes of biodiversity/戴君虎，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=51054&Type=bkzyb&SubID=79366

生物多样性包括遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性三个层次。

生物多样性发生变化的主要驱动因素是气候变化导致的土地利用和覆被变化。

[7] 2022-12-23，中国生物多样性保护/bio-diversity conservation in China/王静爱，杨文涛，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=568177&Type=bkzyb&SubID=234847

三、育种

[8] 2025-02-28，草类植物品种提纯复壮/purification and rejuvenation of grass varieties/张博，谷丽丽，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=563411&Type=bkzyb&SubID=234299

①自花授粉植物在良种繁育时，当需要对品种群体进行提纯复壮时，可采用1～2次混合选择，以提高品种纯度。②混合选择法只适合于异花授粉草品种的提纯复壮。③地方品种提纯复壮可采用单株选择法与混合选择法。④可通过二级提纯法生产原种，即通过选择单株，分株比较，混系繁殖的程序，通过株行圃、原种圃提纯复壮生产原种。又称二年二圃制法。多次混合选择仍然是广泛采用的作为品种提纯复壮的方法。

[9] 2022-01-20，作物良种繁育/seed multiplication of crop/陈鸿佑，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=77581&Type=bkzyb&SubID=75272

①防杂保纯。

②提纯复壮。

异花授粉作物、常异花授粉作物的原种生产田，以及杂交玉米、杂交高粱、杂交水稻等的亲本繁殖田和制种田，四周都须设置隔离区，借以防止外来花粉传粉。

[10] 2022-12-23，种子生产/seed production/洪德林，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=463768&Type=bkzyb&SubID=212312

新品种种子生产

为加速良种繁殖，常采取各种提高繁殖系数的方法，如小麦单粒点播、水稻单株插植、马铃薯芽栽，以及利用不同自然条件进行异地繁殖等。

现用品种种子生产

为防止混杂退化并延长品种使用寿命，常采用以下方法：①防杂保纯。

②提纯复壮。

[11] 2024-08-20，种质繁殖更新/germplasm regeneration/卢新雄，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=234419&Type=bkzyb&SubID=138919

繁殖更新是一项费时费力且代价和风险很高的工作。繁殖更新过程中，种质不仅容易受到异源花粉的污染，且会发生遗传漂移或漂变，有时还会受到病虫害和极端天气的危害而造成种质繁殖更新的失败。

[12] 2024-11-20，水产种质异质性/aquatic germplasm heterogeneity/王志勇，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=122792&Type=bkzyb&SubID=73066

水产生物物种、品种、品系、群体、个体的遗传多样性。

保护

在水产育种中，远缘杂交双亲间基因组必须有较高的同质性，异质性不能过大；种内杂交则一般杂交双亲间种质异质性较大时能取得较好的效果。选择育种应尽可能在种质异质性丰富的群体中进行，选育过程以及对育成品种扩繁过程中，在对目标性状进行选育的同时，应尽可能保留选育或繁育群体的种质异质性，以避免因为种质异质性太低、近交太严重而丧失继续选育的潜力，甚至导致育成的品种种质退化。

[13] 2025-04-03，中药材栽培/cultivation of Chinese materia medica/郭兰萍，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=532615&Type=bkzyb&SubID=227472

同种类药材的繁殖方法各异

种子繁殖

无性繁殖

[14] 2022-12-23，花生良种繁育/propagation of elite peanut varieties/禹山林，陈静，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=526725&Type=bkzyb&SubID=226968

花生是自花授粉作物，品种特性（种性）的稳定性相对较高，但变异仍绝对存在。花生生产过程中，天然杂交变异株的生物学混杂、人为机械混杂、不良栽培条件，引起植株变矮、早衰、荚果变小、单仁果增多等裂变退化现象

[15] 2023-06-22，甘蔗种质资源/sugarcane germplasm resources/王勤南，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=526353&Type=bkzyb&SubID=226367

一切可用于甘蔗育种的植物遗传资源。包括甘蔗原种、地方种、杂交种、育种中间材料、野生种及其近缘植物等。

甘蔗种质资源是甘蔗育种的物质基础，也是研究甘蔗及其近缘植物进化和遗传多样性的物质基础。现代甘蔗品种都是由为数不多的栽培原种、野生种及近缘种杂交、多次回交选育而成。

甘蔗野生种

包括细茎野生种（S. spontaneum）、大茎野生种（S. robustum）、肉质花穗野生种（S. edule）和甘蔗近缘属植物。

甘蔗近缘属植物

包括蔗茅属（Erianthus sect. Ripidium）、芒属（Miscanthus）、硬穗茅属（Sclerostachya）和河八王（Narenga）等。

[16] 2025-02-18，棉花育种/cotton breeding/陈兵林，中国大百科全书，第三版网络版[ED/OL]

https://www.zgbk.com/ecph/words?SiteID=1&ID=536153&Type=bkzyb&SubID=227900

通过引种驯化、定向选择、人工杂交及其他手段改造棉花的遗传特性，培育出在产量和产品品质上能满足生产、加工和消费要求的优良棉花品种的过程。

途径和方法

引种

自然变异选择育种

杂交育种

杂种优势利用

其他育种方法

远缘杂交育种法

诱变育种

单倍体育种

新技术的应用

细胞与组织培养

①胚珠培养。

②茎尖、腋芽等外植体培养。

③体细胞培养。

④花药培养。

⑤原生质体培养。

外源基因导入

①抗虫基因工程。

②抗除草剂基因工程。

③品质改良。

④雄性不育。

分子标记辅助育种

亲缘关系和遗传的多样性研究：利用分子标记可以确定亲本之间的遗传差异和亲缘关系，从而确定亲本间的遗传距离，进而划分杂交优势群体，提高杂种优势潜力。

基因图谱的构建和基因定位：

分子标记辅助选择：

发展趋势

分子标记辅助选择的群体改良

转基因棉花的培育与利用

参考资料：

[1] 科学网，张佳欣来源：科技日报发布时间：2023-09-21 14:57:02，研究表明：地球历史上第6次物种大灭绝正加速进行

https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508987.shtm

[2] Gerardo Ceballos, Paul R. Ehrlich. Mutilation of the tree of life via mass extinction of animal genera [J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), 2023, 120(39): e2306987120

doi: 10.1073/pnas.2306987120

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2306987120