例析生物品种的培育

缪茜+俞如旺

摘 要 从驯化和育种等两个方面例析了生物品种的培育，并分析了育种特点及其相互联系。

关键词 驯化 育种 基因工程

中图分类号 Q-49 文献标志码 E

人类社会发展至今已有数千年的农耕历史，无论是在饲养动物，还是种植植物方面，人类对品种的改良从未停止。驯化作为人类最早的育种方式，在农业领域扮演着举足轻重的角色。遗传定律被发现后，人们开始广泛地应用杂交手段育种。基因工程的兴起，使人类可以按照意愿，改造出新的生物品种。

1 驯化

1.1 驯化的概念与特点

驯化，又称为选择育种，指在一定的环境下，人类利用生物的变异，经过长期选择，优胜劣汰，培育出满足人类需要的优良品种的方法。驯化使得野生动植物演变为家养动物和栽培作物，例如看家的土狗、能够产蛋、产肉的家畜以及具有抗病虫害、高产量等特性的粮食作物。驯化所需要的周期很长，同时培育出新品种的概率也较小，但它作为人类早期的育种方式对人类进化起到了不可替代的作用。

1.2 动物的驯化

动物的驯化指野生动物经人类长期饲养后，逐渐改变原来的习性，成为听从人类指挥的宠物或家畜。这些动物为人类社会的发展和人类文明的进步做出了巨大贡献，不仅为人类提供了生活的用品，如奶、皮、肉等，还充当生活帮手，如作为运输工具、狩猎耕田等。

狗是人类最早驯化的动物，在4万～1.5万年前由狼驯化而来。在农业社会，养狗是为了看守家园和肉食。发展至今，狗的功能不仅仅是看家和食用，狗按照用途可以分为狩猎犬、工作犬、家庭犬和玩赏犬。它们分别在狩猎、从事特殊工作（缉毒、导盲等）、看家护主和抚慰人心等方面发挥着自己的作用。

1.3 植物的驯化

植物的驯化指人类提供合适的生存环境，通过长期栽培，使野生植物形态特征和生理功能发生改变，成为栽培作物的过程。驯化植物使农业得以发展，同时还推动着人类物质文明的进程。早期的植物驯化主要局限于粮食作物的驯化，这与那时人们的生产力水平和处境是相符的。如今，驯化的植物除了作为经济作物外，还应用到园艺、农林、医疗事业和环境保护等各方面。

1960～1970年间，流行以野生稻作为育种材料，借以加速新品种的形成。经过长期的自然选择，野生稻已经具备了抗病虫害、耐碱、耐涝、耐旱等特性，成为世界上最重要的育种原料之一。

植物引种驯化指人类为了满足自身的某种需要，从外地或外国引进本地或本国没有的植物物种或品种，经过驯化培育，使其成为本地或本国的栽培物种或品种的过程。

美国作为当今世界上的农业强国，其三大作物——玉米、小麦、大豆产量名列前茅。但曾经的美国却是农作物极度匮乏的国家，这些作物都是通过植物引种驯化而来的，它们分别来自于热带美洲、中亚和中国。在植物引种驯化的基础上，美国才有了如今勃勃生机的现代化农业。

2 育种

育種指以人为的方式创造出可遗传的变异，再进行人工选择，从而培育出优良动植物品种的技术。育种经历了传统育种和现代育种两个发展阶段。

2.1 传统育种

传统育种指在动物和植物的育种中，让带有不同性状或特征的个体进行有性繁殖的一种方式。传统育种耗时长，只能在同一物种或亲缘关系较近的物种间进行，同时后代容易出现性状分离的现象，不能稳定遗传。

（1） 杂交育种，将具有优良性状的不同品种进行交配，再经过选育获得新品种的方法。杂交育种使一个个体同时具有不同个体上的多个优良性状，在生长势、抗逆性、产量和品质方面具有优势。杂交优势往往表现出经济效益。例如，将顺从人类的雌马与载重佳的雄驴杂交，产生既能负重，又能顺从人类的骡。

（2） 诱变育种指利用物理因素（紫外线、X射线，激光等）或化学因素（亚硝酸、硫酸二乙酯等）诱发基因突变，从而产生优良性状的过程。诱变育种能提高突变率，产生从未见过的新品种，同时育种年限缩短，性状稳定，但往往要经过多次诱变。例如，抗病小麦诱变育种过程如图1所示。

2.2 现代育种

现代育种即基因工程，就是按照人们的愿望，利用DNA重组技术有目的地改造生物的某种基因，以此达到定向地改造生物遗传性状的目的。其过程包括获取目的基因、构建基因表达载体、导入受体细胞、检测目的基因等。现代育种打破物种间的生殖隔离，能够按照人们的想法定向修饰生物性状。自20世纪70年代兴起以来，基因工程在生命科学研究领域发挥着重要的作用，同时在实际应用领域也展现出美好的前景。

实例1：近年来，医疗事业的快速发展，使野生药材资源供不应求，再加上许多原料性药用植物资源的快速枯竭，使得将基因工程技术应用于药用植物育种变得刻不容缓。利用遗传转化，将目的基因（抗病毒、抗逆性等有关基因）导入药用植物中，改变其原来的遗传特性，优化品种，强化药用植物抗病毒、抗逆性的能力，既满足了发展需要，又保护了资源。

实例2：由于野生鲑鱼仅在天气温和时分泌生长激素，成鱼体积有限，但利用基因工程技术可以将生长激素（目的基因）植入鲑鱼卵（包括构建基因表达载体和导入受体细胞阶段）中，使其全年都可分泌激素，因此基因改造后的鲑鱼生长更快速，体积更肥大（定向改造鲑鱼生长特性）。

3 驯化、传统育种和现代育种的联系

3.1 驯化、传统育种和现代育种之间的关系

驯化、传统育种和现代育种之间的关系如表1所示。

驯化是育种的基础与前提，为育种提供材料；育种是借助新技术的驯化。育种不能完全代替驯化，驯化也无法脱离育种，两者相辅相成，缺一不可。

3.2 当代育种过程

综上所述，不同的育种方式优缺点不同，故而在育种时应该合理选择，制定恰当的育种方案，具体过程为：以驯化得到的生物作为育种材料，利用基因工程技术打破物种间的生殖隔离，产生新品种，再结合传统育种进行选育。当代育种就是将驯化、传统育种和现代育种三者相结合，扬长避短，借以加速新品种的形成。

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