图1.1 植物野生种和栽培种的表型对比（Doebley等，2006）
植物是不可或缺的食物和药物资源。我国最早的医学典籍《黄帝内经》就提出了“五谷为养，五果为助，五畜为益，五菜为充”的见解。另外，植物对于改善环境、提高人类生存质量有着极其重要的意义。栽培作物的来源包括3个方面：①驯化，野生植物驯化为栽培作物。植物，从其自身的角度，生长与发育只为确保后代的繁衍。野生状态的植物，经过长期的自然选择，对当地的生态环境表现出很强的适应性；而被驯化的栽培植物是人类根据自身的需要进行人工选择的结果。因此，栽培作物表现出可食器官的巨大性、平行变异等，如玉米和水稻每株的种子数量多于其野生种，番茄栽培种的果实远大于其野生种（见图1.1）。植物的栽培种与野生种相比，主要区别在于植株大型化；果实（种子）生产力下降；器官间有不均衡生长的现象；传播能力及繁殖能力下降甚至丧失；丧失野生状态的苦味及有毒物质；保护组织大为消失；种子的延迟萌发性丧失；成熟期较整齐；根的形态变化很大，如根菜类的肉质根不仅粗大而且贮藏物质丰富，不分叉，表面平滑。栽培种与野生种之间，全生长发育时期有差异，同一种内，栽培植物有各种各样的变异，而野生种其形态及组织大抵相同。②引种，从国外或其他生态区引进新品种，丰富当地品种资源。③创造，人工合成新物种，培育新品种。
优良品种作为育种技术创新的物化成果，是提高单产、保障农产品有效供给的重要物质基础和技术载体。中华人民共和国成立以来，我国作物育种研究得到了持续发展，粮食产量先后有两次大的突破：①通过矮化育种，如矮秆水稻、矮秆小麦等品种的育成；②通过杂交育种，如杂交玉米、杂交水稻的培育和推广。改革开放30多年来，水稻、小麦、玉米、大豆等主要粮食作物品种在全国范围内更新了3～4次，每次更新都增产10%～20%，抗性和品质也不断得到改进。
变异、选择和遗传为生物进化的3个基本要素，育种的任务就是创造变异、选择变异和稳定变异。从公元前9000年中东驯化小麦，至今植物育种已有长达一万年的历史。植物育种的发展已经历3个阶梯：第一阶梯主要为引种驯化和选种（见图1.2）；第二阶梯主要为杂交育种与诱变育种（见图1.3）；第三阶梯为分子育种（见图1.4）。
图1.2 第一阶梯的时间轴
相对于植物育种的历史，植物育种学的历史很短暂。究竟什么时候出现了植物育种学学科？18世纪的欧洲启蒙时代中，研究人员试图了解大自然和管理大自然，从而为人类造福。意识到人类可以选择更加有用的植物，以满足人口增长的需要，植物科学成为农业的一个强大的合作伙伴；通过实验方法来创建识别授粉的机制，开始定义与杂交密切相关的物种之间的界限，并注意到杂种优势的现象。因此，2007年，学者Murphy认为18世纪欧洲启蒙运动之后就有了科学的植物育种，按照这种观点，植物育种学已有300多年的历史。也有学者认为，1900年孟德尔遗传学定律重新发现后，才有了科学的植物育种，按照这种观点，植物育种学则仅有100多年的历史。
图1.3 第二阶梯的时间轴
图1.4 第三阶梯的时间轴
纵观植物育种学的发展历程，每一种育种方法的诞生，都以新的科学发现作为支撑（见图1.2～图1.4）。选择育种主要以生物进化论为理论依据；杂交育种主要依据遗传学、植物繁殖生物学等；分子育种则主要依据分子生物学背景下的分子生物技术。随着基因组学、系统生物学、生物信息学等新兴学科的迅猛发展，植物育种理论和技术正在发生重大变革。植物育种学已发展为一门综合科学。育种家为了实现某个目标，可选择多条育种途径，可以选用多种育种方法，表1.1列出了植物育种中应用的技术、手段。
表1.1 植物育种中常用的技术、手段及主要用途
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
