良种容易产生退化现象,所谓退化是指优良品种的一些经济性状发生衰退。主要表现在产量下降和纤维品质变劣。一般是在品种纯度较高的群体中,先是出现异形株,渐次增多,导致纯度下降,从而呈现出退化现象。其实质在于原先相对恒定的品种群体的基因频率发生了改变。棉种退化在棉花生产中比较普遍地发生,我国各主要棉区棉种有退化,世界各产棉国也都存在棉种退化问题。
一个高纯度的棉花品种种植几年后,为什么异型株会逐渐增多而形成退化呢?从理论上看,引起品种群体基因频率改变的因子,如遗传物质突变、基因漂移、天然杂交、机械混杂等都是造成良种退化的原因。从实践看,当前我国棉种退化的主要原因在于以下几方面。
1. 机械混杂。棉花的播种、补种和采摘、晒花、收购,以致轧花、贮存过程中,由于保纯措施不严格,常常发生不同品种种子的机械混杂,棉花种子发生机械混杂的机会较其他一些粮食作物多。一是棉花出苗难,经常缺苗补种。如果挪用其他品种种子或棉苗进行补种或移栽,就造成混杂;二是棉花收获多次进行,在收摘、晒花、贮存中稍有不慎,不同品种就发生混杂;三是要取得棉籽必须经过轧花的环节,而轧花过程中最易发生不同品种种子的互相混杂。值得引起重视的是,有的轧花厂不分品种,只按品级进行轧花,轧花后种子又留作种用,这是造成大面积生产上棉种迅速混杂的重要原因。
2. 天然杂交。棉花是常异花授粉作物,花朵大、色泽鲜,有蜜腺,吸引近30种昆虫传粉,天然杂交率常达5%,有的地方更多。同一品种不同株间发生天然杂交,其后代变异较小。如果两个甚至多个品种相邻或相间种植,发生了品种间的天然杂交,容易使后代中出现多种变异株。这也是棉花良种退化的重要原因。就我国较多地方的实际情况看,机械混杂和天然杂交的交互作用是造成棉花良种迅速混杂退化的最主要和最普遍的原因。特别在有些棉区,种植品种很多,布局混乱无序,其后果必然是混杂退化。
3. 遗传组成变异。陆地棉或海岛棉本身在遗传组成上较为复杂,且现在的品种大多是多次杂交选育而成,不可能绝对纯合,个体间遗传上存在一定差异,尤其是尚未十分稳定的品种过早投入生产,其间遗传组成的复杂性更为突出。品种种植面积大了或年代久了,也难免分离出各种变异株,或产生一些突变个体而引起混杂退化。
4.自然选择的作用。自然选择和人工选择对棉花主要经济性状的作用往往不一致。如小铃、小子、低衣分的变异类型不符合人们需要,不会被人们选留。但它们往往出苗快,成熟早,在恶劣的自然环境和不良栽培管理条件下容易生存下来,有利于棉花本身的生存和繁衍,并被自然选择所保留。因此,自然选择常常是促使品种群体一些经济性状下降、加速品种退化的一种因素。