選擇與系統(tǒng)育種

1、第二節(jié)第二節(jié) 幾種主要作物育種技術(shù)幾種主要作物育種技術(shù)選擇與系統(tǒng)育種選擇與系統(tǒng)育種一、一、品種的概念：品種的概念：是人類在一定環(huán)境條件和經(jīng)濟條件下，是人類在一定環(huán)境條件和經(jīng)濟條件下，根據(jù)根據(jù)需要需要經(jīng)過經(jīng)過人工選擇和培育人工選擇和培育獲得的，具有獲得的，具有一定一定經(jīng)濟價值經(jīng)濟價值和和共同遺傳特點共同遺傳特點的的一群生物體一群生物體 屬性：是經(jīng)濟上的類別，不是生物上的分類單位屬性：是經(jīng)濟上的類別，不是生物上的分類單位二、品種特征：二、品種特征：特異性（具有明顯區(qū)別于其它品種的性狀）特異性（具有明顯區(qū)別于其它品種的性狀）相對的一致性和穩(wěn)定性相對的一致性和穩(wěn)定性具有一定的地區(qū)適應(yīng)性和時間性具有一定

2、的地區(qū)適應(yīng)性和時間性三、優(yōu)良品種三、優(yōu)良品種指在一定的條件下有較高的產(chǎn)量和較好的品質(zhì)，指在一定的條件下有較高的產(chǎn)量和較好的品質(zhì)，并且有較大應(yīng)用前景的品種。并且有較大應(yīng)用前景的品種。 優(yōu)良品種的優(yōu)良是相對的，受栽培目的、地域優(yōu)良品種的優(yōu)良是相對的，受栽培目的、地域性、時間性等條件的限制。性、時間性等條件的限制。優(yōu)良品種的作用：優(yōu)良品種的作用：（1 1） 提高單位面積產(chǎn)量：一般可增產(chǎn)提高單位面積產(chǎn)量：一般可增產(chǎn)20-30%20-30%，有的可達，有的可達40-50%40-50%。如雜交水稻。如雜交水稻。（2 2） 改善品質(zhì)：優(yōu)質(zhì)面包小麥、高賴氨改善品質(zhì)：優(yōu)質(zhì)面包小麥、高賴氨酸玉米等。酸玉米等。（3

3、 3）充分利用當(dāng)?shù)刈匀粭l件）充分利用當(dāng)?shù)刈匀粭l件 ，抵抗和克服不，抵抗和克服不利因素利因素（4 4） 解決生產(chǎn)上的一些特殊問題（如茬口解決生產(chǎn)上的一些特殊問題（如茬口 問題）問題）1 1、高產(chǎn)、高產(chǎn)經(jīng)濟產(chǎn)量是普遍追求的目標(biāo)之一經(jīng)濟產(chǎn)量是普遍追求的目標(biāo)之一 四、育種目標(biāo)四、育種目標(biāo)2 2、 優(yōu)質(zhì)優(yōu)質(zhì)作物品質(zhì)分為：化學(xué)（營養(yǎng)）品質(zhì)、外觀作物品質(zhì)分為：化學(xué)（營養(yǎng)）品質(zhì)、外觀品質(zhì)、加工品質(zhì)、特殊品質(zhì)等品質(zhì)、加工品質(zhì)、特殊品質(zhì)等品質(zhì)性狀與高產(chǎn)性狀間往往存在著品質(zhì)性狀與高產(chǎn)性狀間往往存在著矛盾，即高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)為負(fù)相關(guān)關(guān)系，矛盾，即高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)為負(fù)相關(guān)關(guān)系，應(yīng)注意協(xié)調(diào)二者的關(guān)系。應(yīng)注意協(xié)調(diào)二者的關(guān)系。 3、抗逆

4、性強、抗逆性強 培育抗病、抗蟲的品種是保持產(chǎn)量穩(wěn)定培育抗病、抗蟲的品種是保持產(chǎn)量穩(wěn)定的有效手段之一的有效手段之一也是解決限制作物發(fā)展的重要途徑也是解決限制作物發(fā)展的重要途徑4 4、早熟、早熟 例如棉花要求株型緊湊，生例如棉花要求株型緊湊，生長整齊，結(jié)鈴部位適中，吐長整齊，結(jié)鈴部位適中，吐絮集中，棉瓣易于離殼等，絮集中，棉瓣易于離殼等，這樣方能適應(yīng)機械化收獲的這樣方能適應(yīng)機械化收獲的要求要求可提高復(fù)種指數(shù)，減輕或避免某些自然災(zāi)害可提高復(fù)種指數(shù)，減輕或避免某些自然災(zāi)害滿足耕作制度改革的要求滿足耕作制度改革的要求五、選擇及其基本方法五、選擇及其基本方法1 1 選擇的定義和作用選擇的定義和作用 選擇就

5、是選優(yōu)去劣，是在選擇就是選優(yōu)去劣，是在自然自然和和人工創(chuàng)造人工創(chuàng)造的變的變異群體中挑選符合人類需要的基因型的過程。異群體中挑選符合人類需要的基因型的過程。 作用：（1）選擇是選育新品種和改良現(xiàn)有品種的重 要手段，是育種過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。（2）連續(xù)定向的人工選擇，可以顯著地改變原始群體的性狀2 選擇的基本方法選擇的基本方法（1）單株選擇法：）單株選擇法： 是將是將當(dāng)選當(dāng)選的優(yōu)良個體的優(yōu)良個體分別分別脫粒、保脫粒、保存，下一年存，下一年分別分別種成一行（或小區(qū)）種成一行（或小區(qū)）根據(jù)后代株行的表現(xiàn)來鑒定上年當(dāng)選根據(jù)后代株行的表現(xiàn)來鑒定上年當(dāng)選單株的優(yōu)劣，淘汰不良株行。單株的優(yōu)劣，淘汰不良株行。

6、 單株選擇有一次和多次的。單株選擇有一次和多次的。 對對照照品品種種單株選擇法單株選擇法適用范圍適用范圍 （1 1） 適用于從適用于從自花授粉自花授粉作物及作物及常異花授常異花授粉粉作物中選擇作物中選擇單株單株培育新品種培育新品種 （2 2）生產(chǎn)）生產(chǎn)原種原種一般也采用單株選擇法一般也采用單株選擇法 （3 3）異花異花作物（如玉米）為利用作物（如玉米）為利用雜種優(yōu)雜種優(yōu)勢勢，選育，選育自交系自交系必須采用單株選擇法必須采用單株選擇法 常異花和異花授粉作物的品種群體，單株常異花和異花授粉作物的品種群體，單株選擇后，后代出現(xiàn)性狀分離，不易純化，選擇后，后代出現(xiàn)性狀分離，不易純化，若純化必須若純化必

7、須套袋自交套袋自交。（2）混合選擇法：）混合選擇法： 是從品種群中，選擇是從品種群中，選擇性狀優(yōu)良性狀優(yōu)良、相似的個體相似的個體（單株、（單株、單穗或單鈴）單穗或單鈴）混合混合脫粒，下年播種成小區(qū)，與原品種脫粒，下年播種成小區(qū)，與原品種進行比較鑒定。進行比較鑒定。 混合選擇的品種是個混合物?；旌线x擇的品種是個混合物。 選擇的次數(shù)：自花授粉作物一般進行選擇的次數(shù)：自花授粉作物一般進行一次一次即可即可 常異花和異花授常異花和異花授 粉作物通常要粉作物通常要多次多次混合選擇混合選擇 對照品種對照品種混合選擇播種田混合選擇播種田原始群體原始群體一次混合選擇一次混合選擇 法法 適用范圍適用范圍 用于自花

8、授粉作物的用于自花授粉作物的良種繁育良種繁育； 常異花授粉作物和異花授粉作物品種選擇后，常異花授粉作物和異花授粉作物品種選擇后，既使其既使其性狀和純度性狀和純度有所提高有所提高，又保持群體又保持群體的遺傳的的遺傳的差異性差異性，能保持，能保持較高的生活力較高的生活力，避免近親繁殖引起的生活力衰退。避免近親繁殖引起的生活力衰退。六六 性狀鑒定技術(shù)性狀鑒定技術(shù)1 鑒定的作用鑒定的作用 鑒定是進行鑒定是進行有效選擇有效選擇的依據(jù)，是提的依據(jù)，是提高高育種效率育種效率，加速，加速育種進程育種進程的基礎(chǔ)。的基礎(chǔ)。1.直接鑒定和間接鑒定直接鑒定和間接鑒定直接鑒定直接鑒定（direct evaluation

9、）：）：根據(jù)被鑒定性狀的本身表現(xiàn)進行鑒定；例如：例如： 一些形態(tài)特征可用目測進行感觀鑒定；鑒定作物的抗寒性時，根據(jù)作物在低溫條件下所受的損害程度進行評價；鑒定油料作物含油量以直接榨出的油量多少直接測定；通過烘烤試驗的結(jié)果進行小麥面粉烘烤品質(zhì)的鑒定等。 2、鑒定的方法、鑒定的方法間接鑒定間接鑒定(indirect evaluation): 根據(jù)被鑒定性狀與另一些性狀的相關(guān)關(guān)系進行鑒定。例如：例如：通過葉片蠟質(zhì)層的有無和厚薄、氣孔數(shù)目和大小及茸毛的有無和多少昨鑒定植物的抗旱性； 甘薯塊根的干物質(zhì)量與其淀粉含量間相關(guān)性很高，故用切干率鑒定其淀粉含量；小麥面粉的烘烤品質(zhì)與沉淀值相關(guān)，用沉淀值鑒定其烘烤

10、品質(zhì)。2、鑒定的方法、鑒定的方法2.2.自然鑒定和誘發(fā)鑒定自然鑒定和誘發(fā)鑒定自然鑒定：自然鑒定：田間自然條件下能充分表達性狀的鑒定(生育期、分蘗習(xí)性、株型等);誘發(fā)鑒定誘發(fā)鑒定(induced evaluation)：人工創(chuàng)造誘發(fā)條件的性狀鑒定(抗旱性、抗寒性和抗病蟲性等鑒定);注意：注意：誘發(fā)鑒定時要創(chuàng)造均勻一致的誘發(fā)條件和適度的危害程度，否則難以達到預(yù)期結(jié)果。2、鑒定的方法、鑒定的方法3. 當(dāng)?shù)罔b定和異地鑒定當(dāng)?shù)罔b定和異地鑒定 當(dāng)?shù)罔b定：當(dāng)?shù)罔b定：育種材料在當(dāng)?shù)貤l件下鑒定；異地鑒定異地鑒定（evaluation in different locations）：）：將試驗材料送到其它適宜鑒定

11、的地區(qū)種植鑒定；如：如：抗病蟲育種中，可將育種材料送到病蟲害經(jīng)常穩(wěn)定發(fā)生的地區(qū)進行異地鑒定；對溫光反應(yīng)為主的適應(yīng)性，在不同海拔或不同緯度地區(qū)下進行生態(tài)試驗，是異地鑒定的一種有效方式。 2 、 鑒定的方法鑒定的方法4. 田間鑒定和實驗室簽定田間鑒定和實驗室簽定 田間簽定：田間簽定：將試驗材料種于大田進行性狀的鑒定。如如: :田間對作物的抗蟲性鑒定；作物種子純度的大田鑒定等。 田間鑒定田間鑒定2、鑒定的方法、鑒定的方法實驗室簽定：實驗室簽定：利用一定的儀器設(shè)備，在實驗室條件下進行的性狀鑒定。育種材料收獲后的室內(nèi)考種也是實驗室鑒定。分子鑒定分子鑒定2、鑒定的方法、鑒定的方法七、七、 系統(tǒng)育種技術(shù)系統(tǒng)

12、育種技術(shù)1 定義定義系統(tǒng)育種系統(tǒng)育種：是根據(jù)育種目標(biāo)的要求，在：是根據(jù)育種目標(biāo)的要求，在現(xiàn)有現(xiàn)有品種群品種群中，通過中，通過單株選擇單株選擇的方法，選出優(yōu)良變異的個體的方法，選出優(yōu)良變異的個體（單株、單穗或單鈴），經(jīng)過（單株、單穗或單鈴），經(jīng)過后裔鑒定后裔鑒定，進而育，進而育成新品種的方法。成新品種的方法。 因為育成的品種，是由因為育成的品種，是由自然變異自然變異的的一個個體一個個體發(fā)發(fā)展而來的，故稱系統(tǒng)育種。展而來的，故稱系統(tǒng)育種。 對典型的自花授粉作物，又稱對典型的自花授粉作物，又稱純系育種純系育種。2、 選擇育種的意義選擇育種的意義在我國主要作物推廣品種中，用系統(tǒng)育種法育成的品種在我國主

13、要作物推廣品種中，用系統(tǒng)育種法育成的品種比例是相當(dāng)大的比例是相當(dāng)大的。如：稻、麥、棉三大作物用系統(tǒng)育種法育成的品種均占一定的的比例（%）：年代年代稻稻麥麥棉棉5061.219.674.46043.420.562.97027.69.856.63 、特點、特點（1）優(yōu)中選優(yōu)，簡便易行、收效快優(yōu)中選優(yōu)，簡便易行、收效快：a 利用自然變異材料，省去人工創(chuàng)造變異環(huán)節(jié)利用自然變異材料，省去人工創(chuàng)造變異環(huán)節(jié)b 優(yōu)良個體多是同質(zhì)結(jié)合體，不需幾代的分離優(yōu)良個體多是同質(zhì)結(jié)合體，不需幾代的分離 和選株和選株c 個別性狀上有提高，其他性狀都保持原品種個別性狀上有提高，其他性狀都保持原品種 優(yōu)點優(yōu)點l（2）具有局限性具

14、有局限性 ：l 因為其是從因為其是從自然變異自然變異的群體中的群體中選擇選擇的優(yōu)良個體而培育而成的新品種，所以的優(yōu)良個體而培育而成的新品種，所以不能有目的創(chuàng)造不能有目的創(chuàng)造新的基因型新的基因型；l有利變異的頻率很低，選擇率不高；有利變異的頻率很低，選擇率不高；l育成的品種在育成的品種在綜合性狀綜合性狀上難有較大的上難有較大的突破。突破。 3、 系統(tǒng)育種的程序和方法系統(tǒng)育種的程序和方法1 純系育種程序純系育種程序（1）：選擇符合育種目：選擇符合育種目標(biāo)的優(yōu)良單株，經(jīng)室內(nèi)復(fù)選，淘汰不良的個標(biāo)的優(yōu)良單株，經(jīng)室內(nèi)復(fù)選，淘汰不良的個體，體，分別脫粒分別脫粒，記錄其特點，并且編號。，記錄其特點，并且編號。

15、（2）：將上年入選的各單株分：將上年入選的各單株分別種植成別種植成株行（系），株行（系），每隔一定行數(shù)（每隔一定行數(shù)（9或或19），設(shè)一對照。經(jīng)鑒定，選擇），設(shè)一對照。經(jīng)鑒定，選擇優(yōu)良的株系優(yōu)良的株系，作為作為品系，品系，參加下年的品系比試驗。參加下年的品系比試驗。（3）：當(dāng)選的品系種成：當(dāng)選的品系種成小區(qū)小區(qū)，各，各入選品系相鄰種植，并設(shè)置入選品系相鄰種植，并設(shè)置2-3次重復(fù)，次重復(fù)，品系品系比較試驗要進行比較試驗要進行兩年兩年。最后，根據(jù)田間和室內(nèi)。最后，根據(jù)田間和室內(nèi)鑒定結(jié)果，選出鑒定結(jié)果，選出比對照顯著優(yōu)越比對照顯著優(yōu)越的品系的品系12個個，參加品比試驗。參加品比試驗。（4）：對選出的

16、優(yōu)良：對選出的優(yōu)良品系品系進行最進行最后的篩選和全面評價。經(jīng)后的篩選和全面評價。經(jīng)2-3年年品種比較試驗中，品種比較試驗中，表現(xiàn)優(yōu)良的品系當(dāng)選為表現(xiàn)優(yōu)良的品系當(dāng)選為品種品種，可報審，批準(zhǔn)后，可報審，批準(zhǔn)后定名推廣。定名推廣。（5）：測定新品種的適應(yīng)：測定新品種的適應(yīng)地區(qū)范圍及穩(wěn)定性，同時進行生產(chǎn)試驗，鑒定地區(qū)范圍及穩(wěn)定性，同時進行生產(chǎn)試驗，鑒定大面積生產(chǎn)條件下的表現(xiàn)。大面積生產(chǎn)條件下的表現(xiàn)。純系育種程序純系育種程序1. 選擇對象要恰當(dāng)選擇對象要恰當(dāng)生產(chǎn)上廣泛栽培或即將推廣的品種(綜合性狀好，產(chǎn)量高，品質(zhì)好，適應(yīng)性強，易選出更好的品種)。 外引品種(改變生態(tài)條件易產(chǎn)生新的變異類型)。 2. 選擇目標(biāo)要具體、明確：選擇目標(biāo)要具體、明確：保持原品種綜合性狀優(yōu)良的基礎(chǔ)上著重克服其個別突