全 文 ：第 21 卷 第 2 期
2005 年 4 月
忻 州 师 范 学 院 学 报
JOURNAL OF XINZHOU TEACHERS UNIVERSITY
Vol.21 No.2 Apr.2005
从皮 、裸燕麦种间杂交论科研选题
李 刚1 ,张巧仙2 ,王 雄1
(1.山西农科院高寒区作物研究所 , 山西 大同 037000;2.吕梁高等专科学校 , 山西 离石 033000)
摘 要:问题是科学研究的起点 ,选题是科学研究全过程的第一步。在科学研究过程中 ,
能否敏锐地从科学发展的各种问题中提出有创见性的问题 ,并从提出的各种问题中形成和选
择有价值的研究课题 ,是科学研究工作能否顺利开展并获得成效的关键。山西省农科院高寒
区作物研究所 ,运用科学的科研选题方法 ,进行六倍体皮 、裸燕麦种间杂交的成功实例 ,充分说
明选题在科学研究工作中的重要作用 。
关键词:科研选题;皮燕麦;裸燕麦(莜麦);种间杂交
中图分类号:S33 文献标识码:A 文章编号:1671-1491(2005)02-0124-03
燕麦是禾本科 、燕麦属(Avena)的草本植物 ,按植物学分
类有普通燕麦(皮燕麦 A.sativa)、裸燕麦(A .nuda)、野燕
麦(A .fatua)和野红燕麦(A .sterilis)四个种。 世界上其它
国家的栽培燕麦以皮燕麦为主 ,绝大多数用于家畜家禽的饲
料。我国栽培的燕麦以裸燕麦为主 , 子实作为粮食食用 ,茎
叶则用作牲畜的饲草 , 因此 , 在我国裸燕麦是一种粮草兼用
型作物。
我国裸燕麦种植历史悠久 , 是裸燕麦的起源地 ,也是裸
燕麦栽培面积最大的国家。位于内蒙古 、河北 、山西三省区 ,
北纬 35°50′～ 44°、东经 110°～ 120°的高寒生态区是我国裸燕
麦的主产区 , 占全国裸燕麦总播面积的 70%。该区多风干
燥 ,春旱频繁 , 气温较低 , 无霜期短 , 土地瘠薄。长期以来 ,繁
衍在这样自然环境条件下的裸燕麦品种 , 耐旱不耐水 , 耐瘠
不耐肥 , 亩产低下 , 制约着产区农牧业的发展。改良裸燕麦
品种 ,选育和推广高产 、多抗 、优质的新品种 , 是该区科研单
位长期以来的科研任务。山西省农科院高寒区作物研究所
利用皮燕麦的有利基因 ,通过皮 、裸燕麦种间杂交的途径 ,选
育出一批新品种 、新品系 , 在生产上发挥出极大的作用。该
项成果的应用与推广 , 不仅具有重大的经济效益和社会效
益 ,而且具有较高的学术价值 , 是裸燕麦育种工作上的重大
突破。
一 、科学研究从问题开始
科学研究从哪里开始? 传统的观念认为科学研究从观
察开始 , 即从观察和搜集材料开始 , 经过整理和归纳 , 上升为
理论。这种认识模式与现代科学发展的实际过程很难相符
合 , 为此 ,人们提出了另一种新的认识模式 , 科学研究从问题
开始。科学研究之所以从问题开始 ,是由科学研究本身的探
索性所决定的 。所谓科学研究 ,就是对人类所未知的问题给
出解答。所有的科学研究都是解决尚未解决或尚未完全解
决的问题 ,都是探索未知的一种过程 , 是一个提出问题和解
决问题的过程。可以说 , 在科学史上 , 没有一项具体科学研
究不是从发现问题开始的。
六倍体皮 、裸燕麦种间杂交的选题 , 正是在产区需要裸
燕麦新品种的紧迫性与裸燕麦种质资源贫乏的矛盾背景下
提出的。我国裸燕麦育种工作开始于 20 世纪 60 年代 , 1961
年 , 高寒作物研究所根据社会经济和农业生产的发展需要 ,
首先将“裸燕麦育种工作”纳入研究课题 , 并于 20 世纪 70 年
代前 ,先后完成了种质资源的收集 、整理和鉴定 , 系统选育 ,
裸燕麦品种间杂交三个育种初创阶段。
品种资源的收集 、整理和鉴定阶段 , 高寒作物研究所从
省内外科研单位和农户手中 , 引入和收集种质资源 200 余
份 , 并从其中筛选和推广了三分三 、华北一号 、华北二号等优
良品种 , 使裸燕麦生产水平由过去的亩产 20 ～ 30 斤提高到
亩产 30 ～ 40 斤 ,实现了建国以来裸燕麦生产的第一次飞跃。
收稿日期:2004-08-30
作者简介:李 刚(1963-),男 , 山西灵石人 , 山西省农业科学院高寒区作物研究所助理研究员 ,现为山西农业大学在职
硕士研究生 , 从事燕麦遗传育种研究;张巧仙(1970-), 女 , 山西吕梁人 , 吕梁高等专科学校讲师 , 现为山西农
业大学在职硕士研究生 , 从事生物教学;王 雄(1965-), 男 , 高寒区作物研究所助理研究员 , 从事燕麦遗传育
种研究。
系统选育阶段 ,育出的同系号品种系列 ,在产量性状上较农
家品种有较大改观 , 同时随着适期播种 、耕作保墒 、增加密
度 、科学施肥等栽培技术的推广应用 , 使裸燕麦生产水平突
破百斤大关 ,实现了裸燕麦生产的第二次飞跃 。裸燕麦品种
间杂交阶段 ,裸燕麦育种工作已基本成熟 , 此时 ,育成的雁红
号和晋燕号系列品种 ,伴随多项栽培技术的组装配套和应用
推广 ,使裸燕麦产量再攀高枝 , 亩产超过 150 公斤 ,实现了裸
燕麦生产的第三次飞跃。
裸燕麦育种的三个阶段 , 如同三步上篮 , 在较短的时间
内将我国裸燕麦生产送上一个较高的平台。但此时我国的
裸燕麦品种从抗性 、产量和品质方面与国外皮燕麦品种相
比 ,仍有很大差距。在育种的第三阶段 , 高寒作物研究所就
做过许多积极的尝试 ,但苦于我国裸燕麦种质资源贫乏的困
难 ,裸燕麦育种工作进入步履为难的爬坡阶段 。而此时皮燕
麦的种质资源却极其丰富 ,从 1874 年西勒斯·普林格(Cyrus
Pringle)第一个从事皮燕麦育种工作开始 ,已有一百多年的
历史 , 世界各国培育出许多著名的皮燕麦品种和品系 , 许多
优秀的皮燕麦种质资源完全能满足我国育种工作的需要 , 于
是 ,六倍体皮 、裸燕麦种间杂交的选题便进入育种工作的议
事日程。
二 、科研选题方法和步骤
科研选题就是形成 , 选择和确定所要研究和解决的课
题。课题是为了实现某个特定目标所需要研究的一个或一
组科学问题。科研选题是科学研究的起始步骤 ,是科学研究
的重要组成部分。选题的重要性在于 ,它关系到科学研究的
方向 、目标和内容 , 直接影响科研的途径和方法 ,决定着科研
成果的水平 、价值和发展前途。
在选题开始时 ,首先要了解前人的工作和现实的需要 ,
进行文献调研和实际考察。文献调研是为了考察前人对有
关课题已作过的工作及经验教训 ,以免重犯他人已指出的错
误和重复他人已作过的研究。文献调研是查明有关专著和
论文 , 并尽可能追溯其发展历史 ,以便继承前人已有的研究
成果 ,在新的起点上 , 选择研究课题。除了文献调研 ,还要考
察现实的需要 , 了解所选课题是否属于学科理论发展或生
产 、技术领域迫切需要解决的问题 , 估计其理论价值或社会
和经济的效益。
在初步选出课题后 , 还要对课题进行初步论证 , 即对课
题进行可行性研究和筛选 ,在初步论证的基础上提出选题报
告 ,然后经过评议 , 选出最佳课题。选题的过程是一个不断
反馈调整的过程 ,常常需要反复调研和多次论证。
六倍体皮 、裸燕麦种间杂交选题开始时 , 首先查阅了有
关科技文献资料 ,根据皮 、裸燕麦的染色体组同为 AACCDD
组的特点 ,推断了皮 、裸燕麦种间杂交的可能性。 通过文献
调研了解了前苏联 、美国等国家的皮燕麦种质资源情况和育
种情况。并在此基础上对 770 份皮燕麦的生育性状 、农艺性
状 、抗逆性 、适应性等进行了较长时期的观察鉴定 ,按照育种
目标确定了主要亲本。适宜于高肥力水滩地种植的选用了
健壮(Vigour)、斯图特(Stout)、永 380(Fyris)等矮秆 、抗倒 、
叶片上举 、综合农艺性状优良的皮燕麦材料;适宜于中肥力
旱滩地种植的 , 选用了永 99(Pendch)、永 118(Milford)、新
西兰 15号 、16 号 、哈里曼(Harman)等中秆 、抗倒 、耐水肥中
等 、中熟型品种;适宜于丘陵旱坡地种植的 , 选用了塞勒姆
(Salemn)、温得索(Windsor)、白雪(Penearth)、等弱冬性 、抗
旱 、耐瘠 、分孽力强 、千粒重高的皮燕麦品种。在对皮燕麦亲
本选择确定的同时 ,对裸燕麦亲本也做了进一步的选择和确
定 ,通过筛选 , 将综合性状最好的三分三 、华北二号 、雁红 10
号 、晋燕四号 、小 465 等作为主要的裸燕麦亲本。由此 , 六倍
体皮 、裸燕麦远缘杂交进入实质阶段。
三 、科研选题的基本原则
科研选题作为一种创造性思维活动 , 并不存在某种固定
不变的模式。但总结前人的成功经验和失败教训 , 仍应遵循
一些具有方法论功能的基本选题原则。
(一)需要性原则
需要性原则是指选择的课题必须着眼于社会的需要和
学科理论发展的需要。社会需要包含经济发展的需要 、国防
建设的需要 、医疗卫生和文化教育的需要等。学科理论发展
的需要包含开拓科学领域的需要 、更新科学理论的需要 、改
进科学方法的需要等。社会需要是科学发展的原动力 , 有志
于科学事业的人 ,首先要从人类物质文明的材料 、能源和信
息 ,人类日常生活的衣食住行等所构成的基本社会需要出
发 ,选定自己的研究课题。面向社会的实际需要来选择研究
课题 ,不仅其成果能够直接转化为现实生产力 , 对社会生产
和人民生活产生巨大影响 , 而且还能够推动科学自身的发
展。科学技术发展与经济发展和社会发展是三位一体的 ,选
题的需要性原则反映了这三者的内在联系 , 因而它是选题时
必须遵循的首要原则。
皮 、裸燕麦种间杂交的选题就是围绕裸燕麦生产的各种
需要展开的。它通过单交和复交的育种手段 , 配制不同的杂
交组合 ,将皮燕麦的有利基因导入综合性状良好的裸燕麦品
种中 ,选育出适合不同生态条件和不同生产需要的 18 个裸
燕麦优良品种及一批抗逆性强 、高产 、优质的新品系。它的
成功和推广应用 ,不仅产生了亩产 680 斤的高产典型 , 而且
大面积增产增效 , 形成裸燕麦生产的良好局面。
(二)创造性原则
创造性原则是指选出的课题应是前人没有解决或没有
完全解决的疑难问题 ,并预期能从中产生创造性的科学技术
成果。科学活动是人类的一种创造性劳动 , 它要求通过课题
的研究 ,在理论上作出新发现 , 提出新概念 、新见解和新方
法 ,在应用开发上取得一些新技术 、新品种和新材料。提出
新问题 、作出新发现 、取得新成果 , 正是科学研究创造性的本
质表现 ,也是衡量科研成果是否先进 ,有无价值和价值大小
的尺度。因此 ,选题的内容应是前人没有解决过或没有完全
解决的问题 ,创造性突出在一个“新”字上。
皮 、裸燕麦种间杂交及其在裸燕麦新品种选育中的应
用 ,是我国裸燕麦育种工作的重大创新和突破。在生产效益
方面 ,结束了我国裸燕麦生产的低产历史 , 拉动了产区的区
125第 2 期 李 刚等:从皮 、裸燕麦种间杂交论科研选题
域经济;在育种路线上 , 走出了品种间杂交徘徊不前的困难
境地 ,开辟了种间远缘杂交的新途径;在育种理论上 ,揭示了
皮 、裸燕麦杂交混合遗传的本质和内在规律 , 发展和完善了
皮 、裸燕麦遗传育种理论体系;在杂种后代的选育方面 , 克服
了单株选育在皮 、裸杂交上运用的困难 ,研究和发明了单株
粒选的杂种后代选育方法;在品种资源方面 , 储备了大量各
种类型的杂种后代材料 , 极大地丰富了我国裸燕麦种质资
源。六倍体皮 、裸燕麦种间杂交的成功 , 无论在思路上 , 还是
育种方法上 ,都为国际裸燕麦育种提供了成功的经验。据中
国农科院查新结果和鉴定委员的评价 , 我国六倍体皮 、裸燕
麦杂交工作开展时间之早 、育出品种类型之多 、推广应用面
积之大居国际领先地位和先进水平。
(三)科学性原则
科学性原则是指选题要有科学事实根据和科学理论根
据 ,把课题置于当时的科学技术背景下 ,并使之成为在科学
上可以成立和可以探讨的问题。强调选题要符合科学原则 ,
并不是要拘泥于传统观念 ,原有理论和经验事实一旦超出它
的适用范围而同新的事实矛盾时 ,要勇于突破传统观念的束
缚 ,重新审查已有事实和理论。科学性原则要求我们选题
时 ,既要尊重事实 , 又不拘泥于事实 ,既要接受已有理论的指
导 ,又要敢于突破传统观念的束缚 , 要坚持从实际出发和实
事求是的原则 ,这才是自然辩证法的科学态度 。
皮 、裸燕麦种间杂交及其在裸燕麦新品种选育中的应
用 ,虽是一项前无古人的开创性事业 , 而又是在正确遗传理
论指导下开展的 ,因此 , 最初的变散穗为紧穗 ,增加穗粒数和
千粒重 , 提高综合抗性的构想一一得以实现 , 这无疑是科学
理论做指导的结果。
(四)可行性原则
可行性原则指选择的课题应与自己主 、客观条件相适
应 ,即根据已经具备的或经过努力可以具备的条件进行选
题。选题要从实际出发 , 扬长避短 、发挥优势。我国裸燕麦
育种历史上 ,裸燕麦品种间杂交和皮 、裸燕麦种间杂交的交
叉重叠期 ,所要解决的生产问题和育种目标是一样的。裸燕
麦品种间杂交之所以未能取得预期效果 , 原因就在于种质资
源贫乏的条件 ,而皮 、裸燕麦种间杂交的成功也正得益于对
这种条件的改变。
(五)效益性原则
效益性原则指选出的课题应符合社会效益 、生态效益和
经济效益的要求。不符合社会效益的课题 , 会受到社会的拒
绝和反对;不符合生态效益的课题 ,会给环境造成损害 , 给人
类带来大自然的报复;不符合经济效益的课题 , 无从谈起它
的经济价值。选题时 , 综合考虑课题的效益性原则 ,对课题
能否取得研究成果 ,能否充分体现和发挥课题成果的价值是
至关重要的。皮 、裸燕麦种间杂交的选题是在产区急需裸燕
麦优良品种的背景下提出的 , 从选题一开始就带有鲜明的效
益性。事实证明 ,该项科研成果推广应用面积之大 、影响之
深与其良好的经济和社会效益性是分不开的。
总之 ,科研选题是研究工作的起点 ,是整个科研过程中
最关键的一步。怎样发现问题 , 选择课题 , 是每个科研工作
者都必须首先慎重考虑的事情。在具体科研选题工作中 ,我
们要十分重视研究课题的形成和选择 , 运用科学的科研选题
方法指导具体的工作实践 , 使我们选择到有价值的课题 、取
得良好的科研成果 , 造福于人类和社会。
(责编:史 颖)
参考文献:
[ 1] 秦志敏 , 董华.自然辨证法教程[ M] .北京:航空工业出
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步二等奖 , 1993 年获山西省科技进步一等奖), 1-19.
A Discussion of Selection of Scientific Research Subject
from Hybridization in Avenanuda and Avenasativa
LI Gang1 ,ZHANG Qiao-x ian2 ,WANG Xiong1
(1.Crops Research Institute in Severe Cold Region , Shanxi Academy
of Agricultural Sciences , Datong 037000 , China;
2.Lv liang College , Lishi 033000 , China)
Abstract:Problem is the start point of scientif ic research w ork , and subject selection is the f irst step of the w hole
scientific research procedures.It is essential to sharply put forw ard o riginal problem in all kinds of problems oc-
curred in scientific development , and form and select valuable research subject , which concerns whether scientif-
ic research wo rk can be conducted smoothly and effectively .Using scientific method of subjection selection ,
Crops Research Institute in Severe Cold Region , Shanxi Academy of Ag ricultural Sciences , successfully conduct-
ed interspecific hybridizat ion in hexaploid Avenasativa and Avenanuda , which fully indicates the importance of
subject selection in scientific research work.
Key words:subject selection in scientific research;Avenasat iva;Avenanuda;interspecific hybridization
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