最近两年,许多学者讨论了作物育种史,我见到的最早的一篇是国际种子联盟秘书长迈克尔·凯勒在2017年第23卷第3期《亚洲种子》杂志上提出的“植物育种创新”讨论,用图1总结了植物育种的里程碑事件。 图1 植物育种的里程碑 作者将上图翻译成表1。 表1 植物育种的里程碑 | 里程碑 | 内 容 | 时间 | 重大事件 | 作物驯化 |
| 农民选择最好的野生物种培育成作物 | 公元前1万年 | 小麦的驯化 | 基于杂交育种的植物育种 |
| 结合双亲的优良性状培育改良品种 | 1865 | 孟德尔定律 | 杂交种培育 | 用两个遗传不同的个体培育优良杂交种 | 1926 | 杂交玉米 | 诱变育种 | 用化学或辐射方法处理植物培育新品种 | 1940 | 抗枯萎水稻 | 基于遗传操作的植物育种 |
| 通过直接操作DNA培育新品种 | 1953 | 认知DNA结构 | 转基因 | 引进外源基因到植物中 | 1994 | 抗虫棉花 | 分子标记辅助选择 | 定位植物的目标性状便于选择和育种 | 2004 | 抗黄矮病病毒小麦 | 靶标育种 | 用基因组编辑等现代工具精准育种 | 现在 | 糯玉米 |
我见到谈及育种史的第二位学者是美国康奈尔大学玉米遗传育种学家、美国科学院院士 Edwards Buckler 教授,在2018 年初提出了“育种4.0”的理念,即作物育种技术的发展伴随人类社会的进步已经历了 3 个标志性阶段,目前正跨入第四个阶段。如图2所示。该学者还在华中农业大学就此进行了专题报告。 图2 育种的四个时代 作者将图2翻译成表2。 表2 植物育种1.0-4.0(Edwards Buckler,2018) | Breeding 1.0 | Breeding 2.0 | Breeding 3.0 | Breeding 4.0 | Incidental selection by farmers | Statistical and experimental design to improve selection effort | Integration of genetic and genomic data; current state of the art | Ability to combine any known allels into optimal combinations; will be reached soon for some crops | 农民的有意识选择 | 通过试验设计和统计分析改进选择效果 | 综合遗传和基因组数据,育种的现状 | 快速聚合有利等位基因创建最佳基因型集合;某些作物很快实现 |
作者见到的关于育种史描述的第三个是图3,未见到原始出处。 图3 作物遗传改良史 作者将图3翻译成表3。 表4 作物遗传改良史 | 时间 | 育种技术 | 内容 | 10000年前 | 系统育种 | 人类开始通过选择性繁殖进行作物驯化 | 18世纪 | 杂交育种 | 农民和科学家开始进行种内杂交育种 | 1940-1950年代 | 诱变、倍性育种 | 育种家和研究者开始寻求用其他手段将遗传变异引入植物基因库中 | 1980年代 |
| 研究人员开发了更为精准可控的遗传工程方法创造具有期望性状的植物 | 1990年代 | 转基因育种 | 首例转基因作物进入市场 | 1920-1960年代* | 杂交种育种 | 育种家开始探索利用人工去雄或雄性不育生产杂交种以利用种内杂种优势 |
*作者认为应补充的。 国内学者邓兴旺教授2018年9月17日也讨论了育种史,见图4。 图4 作物育种历史与发展趋势 图4也可以表达为表4。 表4 植物育种史(邓兴旺,2018) | 年份 | 育种方法 | 特点 | 1761 | 常规杂交育种 | 从一到二 | 1930 | 诱变育种 | 从慢到快 | 1987 | 转基因育种 | 从无到有 | 1998 | 分子标记辅助选择 | 从种子到收获 | 2003 | 分子设计育种 | 从种子到收获 | 2013 | CRISPR/Cas编辑育种 | 从随机到精准 |
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