甘蔗育种的株系、品系、品种和材料概念探讨

王贵华

（四川省植物工程研究院，资中 641200）

在甘蔗育种上，就株系、品系等问题进行咨询，特别是新同事和非农学及相关专业的同事，最近有，几年前有，30年前有。对此，笔者认为有必要进行梳理探讨。

1 甘蔗的育种程序

甘蔗育种的完整程序应该包括：原始材料圃（又叫品种资源圃）——亲本圃——杂种圃（实生苗）——选种圃——鉴定圃——预备品种（系）比较试验（简称预备品比）——品种（系）比较试验（简称品比）——区域试验（简称区试）——生产试验——良种表证示范（简称表证示范），即“五圃四试验一示范”（每个程序含新植和宿根）。但是，在不从事杂交环节的机构，或者通常情况下，则不包括原始材料圃和亲本圃，其程序为杂种圃——选种圃——鉴定圃——预备品种（系）比较试验——品种（系）比较试验——区域试验——生产试验[1-3]——良种表证示范[1]，即只有“三圃四试验一示范”。这两种甘蔗育种程序，即使材料足够，省去“预备品种（系）比较试验”程序不做，或再省去品种表证示范[2-3]，其也应有“五圃三试验”或“三圃三试验”。通常，为缩短育种年限，区域试验、生产试验与表证示范同期开展。2003年，有人将“预备品比”改成“预试圃”，将“品比”改为“品比圃”[3]。

2 甘蔗的株系、品系和品种

现在，我们已经明白了甘蔗育种的基本程序，那么在甘蔗育种程序上，哪一个程序的甘蔗植物体开始叫做“株系”，哪一个程序的叫做“品系”，哪个程序的又叫做“品种”，育种材料的概念又怎样呢？对此我们分别进行探讨。

2.1 关于株系概念问题

株系（Line）是一个单株的后代形成的一群个体，是通过选择后形成的群体内性状一致的一个系统。在系统育种中，根据育种目标，从现有品种中选出一定数量的优良个体，分别种植成一个系统，称为株系，通过试验鉴定选优去劣育成新品种。其过程见图1系统育种程序示意图。

杂交育种中的系谱法，是从杂种第一次性状分离（Segregation of character）的 F2代开始选株编号，分别种植成株行，每个株行为一个株系（系统），以后各世代均如此，直到选育成优良一致的株系为止，然后进行比较试验等[4]。

在甘蔗生产上，不是用种子繁殖而是取植株进行无性繁殖。因此，甘蔗的品种选育不是从杂种第一次分离的F2代开始选株，而是在杂交后的实生苗阶段从杂种未进行分离的F1代开始选择优良单株，以利用其杂种优势。杂种圃种植的是亲本杂交后取得的种子，即杂种；种子经播种萌发后长成实生苗，然后通过假植、定植成单株；对处于实生苗阶段的杂种单株进行单株选择，入选后的每个优良单株编号并种植成一个小区而成为一个株系（系统）。有的将从甘蔗实生苗（杂种圃）入选的单株称为单系[1-3]。对此，笔者认为还是统一用“株系”这个概念为好。即便过去的甘蔗专著都将入选的种植于选种圃的实生苗单株称为单系，也应舍去“单株”的“单”而取“单株”的“株”，不称“单系”而称“株系”，以统一于“株系是一个单株的后代形成的一群个体”这个概念，以免致猜测，释义歧解。此外，也有将从杂交获得的种子播种的第一年实生苗（杂种圃）中选出来的单株称为品系[2]，这不妥，因为这同样引起了概念混乱。试想：都是在甘蔗育种程序的第一个阶段（杂种圃或叫实生苗中）选择出来，有的却称之为株系，有的却称之为单系[1-3]，有的则既称之为单系又称之为品系[2]，这不规范、不科学。在杂种圃实生苗阶段选择出来的只是植株上带有10来个蔗芽的优良单株（1株甘蔗），选种圃是种植杂种后代的地段[4]，种植的是从杂种圃选择出来的“优良单株”的蔗芽，即是将在杂种圃入选的优良单株种植于选种圃的一个一个的蔗芽，若干个蔗芽生长成若干株蔗株。因此，甘蔗在选种圃种植的这些在杂种圃选择出来的“优良单株”萌发生长所形成的蔗株系统应称之为株系。

图1 系统育种程序示意图[4]

2.2 关于品系概念问题

品系（Strain），是指来源于同一祖先且具有稳定基因型的一个生物种群；或源于同一祖先、性状表现大致相同的一群个体[5]。《遗传学名词》第二版的释义：一个共同的祖先而且具有特定基因型的动植物或微生物[6]。同一起源，但与原亲本或原品种性状有一定差别，尚未正式审定或鉴定命名为品种的过渡类型。在作物品种选育上，从杂交后代进行单株选择而获得的或从栽培品种中发生基因突变或性状分离产生的新类型，在没有成为正式品种前都称为品系。国际上对栽培植物的命名是：凡明显区别于原亲本或原品种的栽培群体不能称为品系，而应该以品种形式予以定名。因此，品系主要是指品种审定或鉴定命名之前的具有明显特征特性、遗传性稳定的、个体间存在一定亲缘关系的小种群[7]。品系和品种一样，可以作育种材料；具有经济价值的，可直接经审定或鉴定后作为品种后在生产上推广应用。

我们知道，由于杂种株系在选种圃内因性状稳定所需世代不同而年限不定，在采用系谱法时要在选种圃内连续选择单株直到优良品系性状一致为止[4]。但是，甘蔗育种的目的是利用双亲杂交后所获后代具有的杂种优势，只在F1代进行优良单株选择，凭借无性繁殖而不让显隐性性状分离出现后代表现不一情况发生，性状一开始就是稳定的，所以无需在选种圃经过多世代选择，经过选种圃的新植和宿根选择后，就可进入鉴定圃进行选择培育。鉴定圃是对从选种圃选取的或上一年鉴定圃留下的材料进行产量比较、综合性状考察的阶段[4]。因此，在甘蔗育种程序中，从选种圃选择出来种植于鉴定圃的尚未成品种的某个株系群就叫品系。

2.3 关于品种概念问题

品系是育种过程中形成的中间材料，即：是经过选种圃选择因表现优良而进入鉴定圃、有可能成为品种、介于株系与品种间的中间材料。那么，品系应该止于甘蔗育种程序的哪一阶段而称其为品种呢？品种的概念怎样？下面分别提点看法：

目前，在甘蔗育种程序上，对品系的始止阶段比较混乱。有的从预试品比开始称为品种[1]；有的则在品比试验至生产性试验间，将两个概念都混用，品系与品种等同为一[2]；有的则从预试品比开始称为品种[3]。据某同事多年前说，某位参加某活动时，介绍此生从事某项工作育成品种多少多少个。如果把经过杂种圃、选种圃、鉴定圃等而进入品比试验的都称为品种，这个数据也不为过。然而事实并非如此，当时该单位总共育成经鉴定或审定的品种也不到20个，且其一直就在这个单位工作。因此，笔者认为：在甘蔗杂交育种中，从杂种圃选出来的优良单株种植于选种圃所形成的植物群体为株系，而从选种圃选出来的性状一致的并种植于鉴定圃的为品系。笔者赞成这样的解释：具有明显特征特性、遗传性稳定的、个体间存在一定亲缘关系的小种群，在没有成为正式品种（通过品种审定或鉴定命名）之前称为品系[7]。因此，在甘蔗育种程序中，品系是始于鉴定圃而终于通过审定或鉴定为品种。对育种程序中的某些阶段而言，如果使用简称，则没有歧义，如“预试品比试验”和“品比试验”，其看不出是“品系”还是“品种”比较；如果使用全称，则歧义产生，如“预试品种比较试验”和“品种比较试验”就不是我们所指“预试品系比较试验”和“品系比较试验”了。因此，这也应与作物的系统育种程序一样，分别称为“预试品系比较试验”和“品系比较试验”[4]。甘蔗育种程序及相关指称见图2。

什么叫品种？我们知道，品种是一群动物和植物生物体。这个生物体，一是要经过人工选择和培育，即具有选择性；二是要有一定的经济价值，即目的性；三是要有共同的遗传特点；四是要适应当地条件，即区域性或地区性[4-5，8]。品种有地方品种和育成品种之分。地方品种是在某个地区和生产条件下经过长期的人工选择和自然选择形成的品种。其突出特点是基因突变。而育成品种是农业科研单位或农业技术部门运用育种技术，按照科学方法人工创造的新品种。其突出的主要特点是基因重组。野生植物没有品种。由于在没有成为正式品种之前[7]或没有审定合格之前[4]为品系，那么要成为品种就必须经过审定或鉴定。因此，笔者认为品种应该这样定义：品种（Variety）是指通过审定或鉴定的、具有一定经济价值的、遗传性比较一致的、适应在一定自然和生产条件下栽培种植的植物或饲养的动物群体[4]。

图2 甘蔗育种程序图

3 甘蔗育种的材料概念

在农作物育种上，常见有“材料”、“育种材料”、“原始材料”、“中间材料”等提法。对此，有同事，特别是年轻同事问，在有关育种研究的文献中，时常有“材料”、“中间材料”、“株系”、“品系”等词出现，一会儿是株系，一会儿又是材料，到底是怎样的。对此，我们分别作如下探讨。

3.1 关于材料概念

材料（Material），在《现代汉语词典》里，是指可以直接造成成品的东西[5]。在作物育种上，材料是用来选育农业生产上所需品种的植物群，它包括原始材料、中间材料等；在逻辑学上，材料是属概念，“原始材料”、“中间材料”等是种概念。材料，在甘蔗育种上，是指种植在原始材料圃到品种审定或鉴定之前的植物群，它包括甘蔗原始材料、甘蔗中间材料等。

3.2 关于育种材料概念

我们在阅读有关科技文献时，常常可见“育种材料”（Breeding material）这词；如果涉及到某一作物，则称之为“××育种材料”，如“甘蔗育种材料”、“玉米育种材料”、“黄瓜育种材料”等等。说育种材料，只是一种特定的强调目的性的表达。如果我们只说甘蔗材料，则不能确知其使用目的；加上“育种”二字，其目的性就再明显不过了。因此，甘蔗育种材料是指用来选育甘蔗新品种的甘蔗及其近缘野生植物群。

3.3 关于原始材料概念

原始材料（Original material），是指保育在原始材料圃（Original material garden）中的供作物育种选择亲本的育种材料。它是培育新的品种的物质基础 。要育成一个新品种，无论通过何种途径，都必须要有较丰富的育种原始材料；同时对这些材料的主要特性有比较深入的分析和研究，从而使育种工作能够在育种理论的指导下，依据具体的事实材料，采用具体的育种方法和技术进行育种。原始材料通常包括品种、品系、株系，以及近缘植物等。在甘蔗育种上，甘蔗原始材料主要包括拟用作杂交亲本的从国内外搜集到的优良栽培品种、具有某些特殊优良性状的地方品种和新育成品系或品种、甘蔗近缘野生植物等。

3.4 关于中间材料概念

中间材料（Bridge material），全称是育种中间材料，也叫中间育种材料，是育种工作中常遇到的一个概念。在以前的攻关计划项目中常将育成若干个中间材料为技术指标之一。现在少有提及，多以育成若干个品系为技术指标。中间材料，是指在作物育种中产生的、尚未育成品种审定或鉴定推广的品系、株系，即育成而未做品种发放的品系、株系[4]。中间材料是育种的“粗产品”或“半成品”，虽然不能在生产上直接利用，但具有某些突出的优良性状可以利用。

综上概言之，在甘蔗品种选育中，株系（Line）是指种植在选种圃的从杂种圃选择出来并编号的某个优良单株的蔗芽萌发生长所形成的蔗株系统；品系（Strain）是指种植在鉴定圃的从选种圃选择出来的某个甘蔗株系群；品种（Variety）是指通过审定或鉴定的、具有一定经济价值和遗传性比较一致的、适应在一定自然和生产条件下栽培种植的甘蔗群体；材料（Material）是指从原始材料圃到品种审定或鉴定之前的甘蔗植物群；育种材料（Breeding material）是指种植于原始材料圃（品种资源圃）的用来选育甘蔗新品种的植物群；原始材料（Original material）是指保育在原始材料圃（Original material garden）中的供甘蔗育种选择亲本的甘蔗及其近缘植物；中间材料（Bridge material）是指在甘蔗育种中产生的尚未育成品种审定或鉴定推广的品系、株系，即育成而未做品种发放的品系、株系。

[1]轻工业部甘蔗糖业科学研究所，广东省农业科学院.中国甘蔗栽培学[M].北京：农业出版社，1985：167-171.

[2]李奇伟，陈子云，梁红.现代甘蔗改良技术[M].广州：华南理工大学出版社，2000：31-34.

[3]陈如凯，林彦铨，张木清，等.现代甘蔗育种的理论与实践[M].北京：中国农业出版社，2003：411-412.

[4]《常用农业科技词浅释》编写组.常用农业科技词浅释[M].北京：科学普及出版社，1982：113-115，133，145，121-122.

[5]中国社会科学院语言研究所词典编辑室.现代汉语词典（2002增补本）[M].北京：商务印书馆，2002：976，114.

[6]全国科学技术名词审定委员会审定.遗传学名词[M].北京：科学出版社，2006.

[7]百度.品系［EB/OL].http：//baike.baidu.com/view/1309811.htm

[8]中华人民共和国农业部.农业生产技术基本知识（第一册）[M].北京：农业出版社，1962：419.

[9]赵凤梧，李会敏.美国关于引用小麦育种中间材料的新规定[J].种子世界，1995（2）；36.