中国苜蓿育种的回顾与展望
苏加楷--中国农业科学院主研究所

[摘要]新中国成立以来，我国育种已取得很大成就，到2000年底，经全国牧草品种审定委员会审定登记的苜蓿品种达36个。其中育成品种17个，地方品种17个，国外引进品种及野生栽培品种各1个。在育成品种中有抗寒品种、抗霜霉前不见古人品种、耐盐品种、耐牧根蘖型品种和高产品种等。地方品种包括甘肃4个，新疆、陕西、山西、河北和内蒙古各2个，黑龙江，山东和江苏各1个。近年虽从国外引进数百个品种，但已通过审定登记的令润布　勒苜蓿个。野生栽培品种仅阿勒泰杂花苜蓿1个。存在问题主要是育成品种数量少，不能满足苜蓿生产多方面的无原则要。育种技术手段和方法有待进一步提高。良种繁育体系不健全，新品种扩繁缓慢，推广面积较小。展望21世纪，我国苜蓿育种应从高产、优质、抗前不见古人虫和抗冷子管性几个方面努力，培育出更多能满足我国西部开发及集约化、产业化栽培要求的新品种。从育种方法上提出应在常规育种方法如选择育种、杂交育种的基础上，开展生物技术应用于苜蓿育种的研究，争取在用转基因技术培育抗病虫、抗除草剂的新品种上有所突破。 苜蓿是世界上栽培最广泛最重要的豆科牧草，也是我国分布最广，栽培历史最久，经济价值最高的豆科牧草。据不完全统计，1997年我国苜蓿栽培面积为183万hm2。随着我国农业结构的调整，畜牧业将有较大的发展，苜蓿产业也会有更大的发展。苜蓿品种和其他牧草和饲料作物品种一样，是农业和畜牧业的重要生产资料，一个育成的优良苜蓿品种可比当地主要推广品种提高产量10%～30%，这是一个稳定可靠、效益显鞒的增产技术措施。
     1我国苜蓿育种的成就 我国现代意义的苜蓿育种是建国以后才开始的。50年代吉林省农业科学　畜牧研究所育成公农1号和公农2号两个苜蓿新品种，70年代内蒙古农牧学院草原系育成草原1号和草原2号两个苜蓿新品种。1978年以后我国苜蓿育种有了较快的发展，1987年全国牧草品种审定委员会正式成立，到2000年12月已通过审定登记的苜蓿品种36个，其中育成品种17个，地方品种17个，引进品种和野生栽培品种各1个。
     1.1苜蓿新品种选育
     1.1.1抗革品种选育　　我国北方高纬度、高海拔地区，紫花苜蓿因抗寒性差，越冬率低或因早春冻害死亡而影响栽培。内蒙古农牧学院草原系及黑龙江省畜牧研究所，分别利用抗寒、抗旱性很强的野生黄花苜蓿和扁蓿豆与紫花苜蓿进行种间或属间杂交，经多代选育，育成草原1号和草原2号苜蓿及龙牧801和龙牧803苜蓿，为内蒙古苜蓿北移及黑龙江省苜蓿向西部和北部扩大栽培地区提供了相适应的品种。摹号和2号苜蓿在冬季极端低温达－43℃的地区越冬率达90%以上。龙牧801和龙牧803苜蓿在冬季少雪－35℃和冬季有雪－45℃以下能安全越冬，气候不正常年份越冬率仍可达82%～78.3%。甘肃农业大学育成的甘农1号杂花苜蓿，新疆农业大学牧分院育成的新牧1号杂花苜蓿，内蒙古图牧吉草地研究所育成的图牧1号杂花苜蓿都是以黄花苜蓿与紫花苜蓿杂交选育而成的抗寒苜蓿品种。
     1.1.2抗病品种选育　　苜蓿霜霉病是苜蓿主要叶病之一，据中国农科院兰州畜牧与兽药研究所调查，甘肃省南部和中部苜蓿地方品种霜霉病为害严重，常与褐斑病、黄斑病同时发生，严重时可使产量减少27%～40%。该所应用国内外69份以紫花苜蓿为主的品种（材料），通过多年接种致病性鉴定，选出5个抗病高产选系，采用多元杂交法育成中兰1号抗霜霉病苜蓿新品种。该品种高抗霜霉病，元病株率达95%～100%，中抗褐斑病，产草量比对照地方品种陇中苜蓿提高22.4%～39.9%。
     1.1.3盐品种选育　　我国1亿多公顷耕地中约有700余万顷盐碱地。苜蓿是中等盐作物，适宜在轻度盐碱地上种植。选育盐性更强的品种，对进一步开发利用盐碱地和扩大苜蓿生产都有重要意义。中国农业科学院畜牧研究所在开展耐盐苜蓿品种鉴定和筛选的基础上，以保定苜蓿、秘鲁苜蓿、南皮苜蓿、RS苜蓿及细胞耐盐筛选的优株为原始材料，种植在0.4%的盐碱地上，开放授粉，经田间混合选择4代培育成中苜1号耐盐苜蓿新品种。该品种耐盐性较强，在含盐量0.3%的盐碱地上比一般栽培品种增多10%以上。
     1.1.4耐牧根蘖型品种选育　　根蘖型苜蓿具有大量水平生长的匍匐根，在一定的条件下匍匐根可萌发根蘖芽，根蘖芽出土即可成为新株，扩大其覆盖面积，这种类型的苜蓿具有较强的耐牧性。吉林省农料院畜牧研究所以国外引进的根蘖型苜蓿为原始材料，在吉林省西部半干旱地区穴播，单株定植，将根蘖性状出的无性系组配成综合品种，育成公农3号耐牧根蘖型苜蓿品种。该品种具大量水平根，根蘖株率达30%以上，抗寒、耐旱、耐牧，在与羊草混播放牧的条件下的公农1号苜蓿增产13%。甘肃农业大宵以类似的方法，育成甘农2号杂花苜蓿，其开放传粉后代根蘖株在20%以上，有水平根的株率在70%以上，扦插并隔离繁殖后代的根蘖株率在50%～80%，水平根株率在95%左右。由于根系强大，扩展性强，适宜黄土高原地区用作水土保持、防风固沙、护坡固土。 1.1.5高产品种选育　　提高苜蓿产草量是所有苜蓿育种工作者关注的目标。吉林省农科院畜牧所在50年代初以19224上23年从美国引进的格林苜蓿品种为亲本材料，该品种在吉林省公主岭经过30年连续10多代次的大面积风土驯化，自然淘汰后的群体作为基础材料，通过肯型选择，按高产、抗寒和生育一致的目标，进行连续4代混合选择，最后形成稳定的群体，育成公农1号苜蓿品种。该品种耐寒、适应性广、再生性较好、产草量高。北京市农林科学院畜牧兽医研究所1978～1986年从引进的国内外几十个苜蓿品种中，经试种观察、品种比较及区域试验，选出公农1号为适宜北京地区推广的最佳品种。在灌溉条件下，年刈割4次，每公顷产干草12150～18750公斤。从1984～1992年连续9年对公农1号苜蓿产量的动态研究，每年仅在越冬前及返青后各浇一次水，试验期不施肥，年收割4次，9年平均干草产量达14712公斤/公顷。春播当年刈割3次每公顷产干草10457公斤，生长第4年达产量高峰，干草产量达17415公斤/公顷，生长第9年干草产量仍保持14345公斤/公顷。试验表明公农1号苜蓿表现出良好的丰产性和持久而稳定的生产性能。
     1.2苜蓿地方品种整理
     我国栽培苜蓿已有2000多年的历史，经多年自然选择和人工选择，形成了适应当地环境条件的类型，成为各地的地方品种。80年代以来，中国农科院畜牧所、内蒙古农牧学院、新疆八一农学院、甘肃农业大学、西北农业大学、山西省农科院畜牧兽医所等科研和高等教育单位，对苜蓿主要产区的地方品种进行了系统整理，经过搜集、试验、鉴定、比较、相同类型合并归类，形成各具特色的品种，确定适当名称，并通过全国牧草品种审定委员会审定登记，已登记的苜蓿地方　品种共17个，即新疆的大叶苜蓿、北疆苜蓿，甘肃的陇东、陇中、河西、天水苜蓿，陕西的关中、陕北苜蓿，山西的偏关、晋南苜蓿，河北的蔚县，沧州苜蓿，山东的无棣苜蓿，江苏的淮阴苜蓿，内蒙古的敖汉、准格尔苜蓿，黑龙江的肇东苜蓿等。
     1.3国外引进品种
     我国早在2000多年前，汉武帝派张骞出使西域时引入苜蓿，先在长安种植，其后不断扩展至邻近地区。20世纪30～40年代从美国引入新品种，50～60年代从原苏联及欧洲引进80多个品种，70年代以来，先后从美国，加拿大，澳大利亚等7国引进300多个品种。近年我国苜蓿产业化发展迅速，苜蓿种子进口数量急剧增加，但进口苜蓿仍处在无序状态，大多数品种都未进行审定登记，迄今为止通过全国牧草品种审定委员会审定登记的只有润布勒苜蓿（Rabler）。
     1.4野生苜蓿栽培驯化
     野生苜蓿的栽培较为少见，已通过品种审定登记的只有阿勒仄杂花苜蓿。
     2我国苜蓿育种存在的问题
     虽然，我国苜蓿育种取得很大成就，但我国苜蓿育种的总体水平还较低，远不能满足苜蓿产业化发展的需要，与发达国家相比，还有很大的差距。
     2.1育成品种数量少，不能满足苜蓿生产多方面的需求。
     建国以来我国只育成苜蓿新品种17个，而美国1993/1994年发布的苜蓿品种多达221个，均为育成品种，可以充分满足全国不同自然气亻卢条件及栽培条件对苜蓿品种的要求。我国育成的苜蓿品种中，虽然已有抗寒，耐盐，抗霜霉病等优良品种，但品种数量少，缺乏抗眵种病虫害或具有多种抗性，适应集约化高产栽培的品种。
     2.2育种技术手段和方法有待提高
     我国育成的苜蓿品种都是采用传统的常规育种技术和方法育成的，普遍采用引种选择、鉴定筛选、杂交育种等方法，现代生物技术在苜蓿育种中的应用几乎还是空白。从1998年和2000年在美国的第36届和37届北美苜蓿改良会议所发表的论文可知，国际上育种学家们已在着重研究分子生物学育种技术中的一些关键问题。如斟因克隆，表达载体的构建，启动子和可选择的分标记，转基因的高表达及田间投放的安全性等问题。在苜蓿抗膨胀病、抗除草利、抗病虫以及延缓植株木质化过程以提高苜蓿品质的基因工程育种上取得了很大的进展。澳大利亚育成转基因高含硫氨基酸苜蓿新品种则已投放生产。
     2.3良种繁育体系不健全
     同其他牧草育成品种一样，苜蓿育成品种扩繁缓慢，推诿面积较小。要加快良种推诿，必须建立科学的良种繁育体系，即按育种家种子、基础种子、登记种子和合格种子4级进行种子的规范化生产。各级种子的繁殖代数，采种年限，生产技术和质量检验都要符合国家的种子法规和种子检验规程，并由种子管理机构依法进行监督指导和进行田间检验。关键是要搞好基础种子生产，这是良种繁育的基础。当前我国苜蓿产业化发展很快，需要大量优良品种的高质量种子，建立我国牧草良种繁育体系，已成为我国草发展急需解决的问题。
     3我国苜蓿育种的展望
     3.1关于苜蓿育种的研究内容
     3.1.1 高产育种　　在农业结构调整中，苜蓿已成为重要的饲料作物，集约化、产业化和商品化的苜蓿生产，具备较好的土地条件和栽培条件，有较高的资金和技术投入，也期待有较高的收获，对苜蓿品种也有较高的要求，高产苜蓿新品种的选育显然十分重要。
     3.1.2品质育种　　以改良苜蓿品质为主要目标。提高苜蓿粗蛋白质含量及所含营养物质的消化率，降低粗纤维含量，是改良苜蓿品质的重要内容。提高叶在全株的比重，培养耐蕾期刈割且再生快、持久性强的品种都有利于改良苜蓿的品质。
     3.1.3抗病虫育种　　以增强苜蓿抗病虫性能为主要目标。随着苜蓿大面积、集约化、产业化发展，病虫害成为苜蓿生产现实的威胁。选育和应用抗病虫品种是防治病虫害最经济有效、简便易行的方法，可不施或少施农药而避免污染环境，有利于畜牧业的安全生产。广泛搜集抗性种质材料，进行抗性鉴定和筛选，有了抗性材料即可通过0有性杂交将抗性性状传递到农艺性状优良的品种上，通过选育程序育成抗病虫新品种。
     3.1.4抗冷子管育种　　以选育能适应或抵御干旱、严寒、沙化、盐碱化，生态环境严酷，需要有适应的苜蓿品种，这对改善这些地区的生态环境，发展草地畜牧业有特别重要的意义。
     3.2关于苜蓿育种的方法
     从我国目前苜蓿育种研究的技术水平及世界发达国家苜蓿育种的发展趋势分析，常规育种方法将继续发挥重要作用，而生物新技术在苜蓿育种上的应用及其与常规育种方法的结合将促进我国苜蓿育种的迅速发展。
     3.2.1选择育种　　选择就是选优去劣，从自然的或人工创造的群体中根据个体的表现型选出具有优良性状，符合育种目标的基因型，并使所选择的性状稳定地遗传下去，这是改良现有品种，育成新品种的重要手段。在我国已审定登记的17个育成品种中，公农1号、2号和3号苜蓿，新牧1号、2号和3号，甘农2号苜蓿等品种，都是用选择育种的方法育成的。选择的方法主要是单株选择、混合选择及两者结合的改良混合选择及两者结合的改良混合选择。选择育种实用有效，容易掌握，对我国今后的苜蓿育种仍将起到重要的作用。
     3.2.2杂交育种　　用不同基因型亲本材料进行有性杂交，获得杂交种，其后代经分离、重组创造出异质型群体，再经选择，比较鉴定而育成新品种。通过有性杂交可以有目的地把双亲的优点结合到杂种中去，育成符合需要兼具双亲优良性状的新品种，甚至可以育成某些数量性状超出双亲的新品种。杂交育种有品种间杂交、种间杂交甚至属间杂交。甘农3号和图牧2号是品种间杂交育成的；草原1号、2号，甘农1号和图牧1号是用黄花苜蓿与紫花苜蓿杂交育成的；龙牧801和龙牧803是用扁蓿豆与紫花苜蓿杂交育成的。与选择育种相比，杂交育种不但利用了自然界现有的变异，而且可以有目的地创造出新的变异，因而能够更快地选育出符合育种目标，满足不同需要的新品种。
     3.2.3生物技术应用于苜蓿育种　　植物细胞组织培养技术及重组DNA技术是现代植物生物技术的两大主要内容。利用重组DNA技术与植物细胞全能性相结合，可以在体外操作基因，并将外源泉基因黑心入植物的细胞，再生出转基因植株，从而开创了用基因工程进行农作物改良的新途径，也为苜蓿的改良开创了新途径。当然，通过生物技术创造的遗传变异，还要与常规育种技术相结合，通过鉴定评价，比较筛选，才能选育出综合性状表现好，可应用于生产的新品种。从我国苜蓿育种的发展上看，加强生物技术在苜蓿育种上应用的研究，将是加快我国苜蓿新品种选育的有效途径。可以从单基因控制的性状如抗病虫、抗除草刘等品种的改良上开展苜蓿育种的基因工程研究，力争取得突破。