篩選(Selection)是育種過程中一個十分重要的程序,透過篩選來「去偽去雜」控制留種植株的特徵和質素,產生具理想性狀(traits)1的下一代。菜類植物的篩選必須在作物的生長期和繁殖期之間進行,即表現出其主要性狀之後和進入花期之前。
理想性狀包括作物的食味、營養、產量、生長優勢(耐寒、耐旱、耐病害)、外表特徵(如顏色、形狀、大小)等。
(1) 育種
一直以來,先民從大自然中選擇適合食用的植物進行栽種,開啟了人類的農業。數千年來,人類經過從自然界和已栽種作物中反覆挑選和淘汰,形成今天餐桌上的主要食物。
透過仔細挑選具理想性狀的植株(父母本)進行繁殖,以改變或維持一種作物的方法,稱為育種(breeding)2。一個育種過程通常需要不斷地透過嚴謹的篩選、控制授粉和留種再播,經歷若干代直至品種表現穩定,才稱作育種成功。這種自有農業以來人類已懂得應用的古老農業技術,因著人類對遺傳知識的開拓,在1900年開始成為一種科學。育種學又稱為應用遺傳學。
(2) 基因與有性繁殖
一段攜帶有遺傳信息的 DNA 序列,稱為基因(gene)3。一個生物個體所特有的基因組合(或稱基因信息總和),稱為這個體的基因型(genotype)4。
有性繁殖(Sexual reproduction)5是指透過分別來自父本和母本的繁殖細胞——配子(gamete)6的結合而受精,來產生下一代。有性繁殖能使父本和母本的基因型,重新組合成一個新的基因型,令物種內的遺傳信息多樣性得到保存。
開花植物的有性繁殖,在它的繁殖器官——花朵內進行,透過雄蕊產生的花粉(雄性配子),附著於雌蕊上的胚珠(雌性配子),使胚珠受精,發展為種子。而產生胚珠的子房則長成果實,包裹著種子。
有性繁殖可以令作物產生新品種7,農夫透過從天然雜交或自然突變產生的新品種進行篩選,挑選出理想的新作物(如鶴藪白),或透過人工雜交將具理想性狀的父母本結合。地球的主要糧食就是農夫透過觀察,慢慢摸索出模仿大自然繁殖方法的育種技術,長期進行品種改良的成果。
(3)篩選程序
(以下篩選程序適用於十字花科作物)
第一次篩選
保留: 長勢健康
具品種特色
生長速度、外表與大部分植株一致
移除: 病株、弱株
外表明顯與其他大部分植株不同
第二次篩選
挑選明顯較大部分植株早抽苔開花的植株,進行移除
1 性狀(traits)是指生物體所有特徵的總和(台灣Wiki「性狀」條)
2 中華百科全書「育種學」條
3 維基百科「基因」條
4 維基百科「基因型」條
5 維基百科「有性生殖」條
6 Wikipedia: “Gamete”
7 其他產生新作物品種的方式還有嫁接和基因工程等,後者是一種人為操控遺傳物質的技術。
學生正在為鶴藪白進行「篩選」,透過「去偽去雜」一代代保持品種的理想性狀。