作物育種目標(biāo)ppt課件

1、第一章 育 種 目 標(biāo) 確定育種目的是育種任務(wù)的前提。育種目的因地、因時(shí)、因作物而異。 育種目的：就是對(duì)育廢種類(lèi)的詳細(xì)要求，也就是在一定地域的自然、耕作栽培及經(jīng)濟(jì)條件下所要育成新種類(lèi)應(yīng)具備的一系列有利性狀的目的。 第一節(jié) 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)作物種類(lèi)性狀的要求一、高 產(chǎn) 優(yōu)良種類(lèi)首先應(yīng)具有較高的增產(chǎn)潛力。各種作物雖然收獲產(chǎn)物不同，但都要求具有較高的單位面積產(chǎn)量。如籽粒產(chǎn)量、蛋白質(zhì)產(chǎn)量、脂肪產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、塊根塊莖產(chǎn)量等。二、穩(wěn) 產(chǎn) 推行種類(lèi)不僅應(yīng)具有高產(chǎn)潛力，而且要求在大面積推行過(guò)程中可以堅(jiān)持延續(xù)平衡地增產(chǎn)。 影響穩(wěn)產(chǎn)性的主要要素有：病蟲(chóng)害、氣候要素、土壤因素等。三、優(yōu) 質(zhì) 隨著經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展和人民生活程度

2、的提高，要求新品種具有 優(yōu)良的質(zhì)量 如出米率高、出粉率高、蛋白質(zhì)含量高、脂肪含量高、含糖量高、纖維內(nèi)在質(zhì)量好、有害物質(zhì)含量低等，甚至要求具有一定的 質(zhì)量產(chǎn)量如蛋白質(zhì)產(chǎn)量、脂肪產(chǎn)量等。四、適 應(yīng) 性 強(qiáng) 培育作物種類(lèi)即要思索順應(yīng)本地當(dāng)前的自然條件，又要思索如何順應(yīng)開(kāi)展中的耕作栽培程度。 早熟：可防止后期災(zāi)禍、利于耕作改制、提高復(fù)種指數(shù)。 矮化：抗倒、耐肥水、利于密植和機(jī)械化收獲。 抗落粒：可減少收獲中的損失。第二節(jié) 制定作物育種目的的原那么 育種目的表達(dá)育種任務(wù)在一定地域和時(shí)期的方向和要求。制定育種目的的普通原那么是：一、國(guó)民經(jīng)濟(jì)需求和消費(fèi)開(kāi)展前景 在現(xiàn)有種類(lèi)的根底上，選育新種類(lèi)進(jìn)展種類(lèi)更新，必

3、需充分估計(jì)到未來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)開(kāi)展的需求和消費(fèi)開(kāi)展的要求。也就是說(shuō)要求育種任務(wù)者要有一定的預(yù)見(jiàn)性。二、當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有種類(lèi)有待改良的主要性狀 以當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有推行種類(lèi)為參考，從而選育出能抑制現(xiàn)有種類(lèi)的缺陷，堅(jiān)持和提高其優(yōu)點(diǎn)的新種類(lèi)。在思索主要目的性狀 的同時(shí)，還要兼顧 次要目的性狀。由于隨著主要目的的實(shí)現(xiàn)，原來(lái)的次要目的性狀就能夠上升為主要目的性狀。三、育種目的的詳細(xì)化和可行性 高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等是育種目的的普通化概念。制定育種目的需求落實(shí)到詳細(xì)性狀上，并且要有明確的性狀指標(biāo)。如禾谷類(lèi)作物 單位面積籽粒產(chǎn)量 = 單位面積株數(shù) 株穗數(shù) 穗粒數(shù) 千粒重 所以，高產(chǎn)要落實(shí)到詳細(xì)的產(chǎn)量組成要素上，各產(chǎn)量組成要素的目的要明

4、確，各產(chǎn)量組成要素要協(xié)調(diào)。 制定育種目的即要有前瞻性，又要真實(shí)可行。目的太高不易實(shí)現(xiàn)，太低就能夠落后消費(fèi)需求。四、品 種 的 合 理 搭 配 在同一地域范圍內(nèi)，自然條件和消費(fèi)條件也不盡一樣，消費(fèi)上對(duì)種類(lèi)的要求也就有類(lèi)型上的差別。因此，在制定育種目的時(shí)就應(yīng)思索培育具有適當(dāng)差別的幾類(lèi)種類(lèi)，以滿(mǎn)足消費(fèi)上搭配種植的需求。第三節(jié) 作物育種的主要目的性狀 各種作物都有一系列性狀，這些性狀又有其組成要素。其中特別需求改良的性狀稱(chēng)為育種的主要目的性狀。 一、產(chǎn) 量 性 狀 產(chǎn)量的提高直接取決于產(chǎn)量構(gòu)成要素的協(xié)調(diào)增長(zhǎng)。 禾谷類(lèi)作物的籽粒產(chǎn)量 = 單位面積株數(shù) 株穗數(shù) 穗粒數(shù) 粒重 棉花的皮棉產(chǎn)量 = 單位面積株

5、數(shù) 單株結(jié)鈴數(shù) 單鈴重 衣分 大豆和油菜籽粒產(chǎn)量 = 單位面積株數(shù) 株莢數(shù) 莢粒數(shù) 粒重 產(chǎn)量要素之間往往相互制約。應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、耕作栽培程度和作物的生長(zhǎng)發(fā)育特性，使產(chǎn)量構(gòu)成因素得以協(xié)調(diào)增長(zhǎng)，從而到達(dá)高產(chǎn)的目的。 合理株型是高產(chǎn)種類(lèi)的生育根底和形狀特征。株型育種 改善種類(lèi)株型態(tài)勢(shì)育種。矮化育種 株型育種的一個(gè)重要內(nèi)容。高光效育種 提高光合效率的遺傳改良。 廣義高光效育種：包括株型育種的根本內(nèi)容。 狹義高光效育種：僅指提高單位葉面積凈光合 速率的生理遺傳改良或生理育種。二、對(duì) 病 蟲(chóng) 害 的 抗 耐 性 從經(jīng)濟(jì)學(xué)和生態(tài)學(xué)的觀念講，作物或種類(lèi)對(duì)病蟲(chóng)害的抗性，普通只需求在病菌流行或害蟲(chóng)發(fā)生時(shí)

6、，能把病原菌的數(shù)量或蟲(chóng)口密度壓低到經(jīng)濟(jì)允許的閥值以下，即要求種類(lèi)對(duì)病蟲(chóng)害有相對(duì)的抗性，而不是絕對(duì)的抗性。三、對(duì)環(huán)境脅迫的抗耐性 作物品種類(lèi)型對(duì)不利的氣候、土壤等環(huán)境因素的脅迫分別具有不同程度的抗耐性，要求種類(lèi)抗(耐)寒、抗(耐)旱、抗(耐)鹽堿、抗(耐)澇、抗穗發(fā)芽等。四、品 質(zhì) 性 狀 質(zhì)量性狀因作物種類(lèi)及同一作物的產(chǎn)品用途不同而異。普通講： 1. 谷物質(zhì)量：有碾磨質(zhì)量。包括出米率、精米率、出 粉率、灰分含量等； 加工質(zhì)量。米類(lèi)的蒸煮質(zhì)量、出飯率、 色澤、口感，柔軟性和粘聚性等； 面粉的烘烤質(zhì)量、制造面條質(zhì)量、蒸制饅頭質(zhì)量、 蛋糕餅干質(zhì)量等。 營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量。蛋白質(zhì)含量、氨基酸含量、油 脂含量等

7、2. 纖維質(zhì)量：長(zhǎng)度、細(xì)度、強(qiáng)度、整齊度、伸長(zhǎng)率 色澤等。 3. 食用油質(zhì)量：不飽和脂肪酸含量高五、熟性及對(duì)耕作制度和機(jī)械化作業(yè)的順應(yīng)性 早熟或生育期短適于改良耕作制度和提高復(fù)種指數(shù)，減少后期自然災(zāi)禍如小麥生長(zhǎng)后期的干熱風(fēng)、棉花或玉米生長(zhǎng)后期的早霜等能夠呵斥的損失，利于穩(wěn)產(chǎn)。 適于機(jī)械化操作的種類(lèi)性狀有：整齊、不倒伏、結(jié)實(shí)部位一致、不落粒、不裂莢等。第二章 作物繁衍方式及品種類(lèi)型 第一節(jié) 作物的繁衍方式 有性繁衍 無(wú)性繁衍 作物的繁衍方式與其遺傳組成關(guān)系親密，且相互影響。作物的繁衍方式有一、有 性 繁 殖 一 花器構(gòu)造和開(kāi)花習(xí)性對(duì)授粉的影響 普通情況下雌 雄 同 花：利于自花授粉(如小麥、水稻

8、等)；雌雄同株異花：利于異花授粉(如玉米、蓖麻、瓜類(lèi)等)；雌 雄 異 株：完全異花授粉(如大麻、菠菜等)；閉 穎 授 粉：利于自交(如大麥、豌豆、花生等)；雌雄(蕊)異熟：有利于異花授粉； 雌蕊先熟的有油菜 雄蕊先熟的有玉米、向日葵雄 性 不 育：利于異交； 自交不親和：利于異交；另：花器大、有蜜腺、有香(臭)味等性狀添加異交的時(shí)機(jī)。二、自然異交率的測(cè)定 1授粉方式的界定 異交率 作物類(lèi)型 4% 自花授粉作物 4% - 50% 常異花授粉作物 50%-100% 異花授粉作物 2自然異交率的測(cè)定 母本(帶隱性性狀)和父本(帶顯性性狀)等量、等間隔相間種植，自在授粉，測(cè)定F1中顯性個(gè)體比率。 自然

9、異交率 = F1中顯性個(gè)體株數(shù)/F1總株數(shù) 三 有性繁衍的主要授粉方式 1. 自花授粉：同一朵花的花粉傳播到同一朵花的雌蕊柱頭上，或同株的花粉傳播到同株的雌蕊柱頭上稱(chēng)自花授粉。 自花授粉作物：經(jīng)過(guò)自花授粉方式繁衍后代的作物為自花授粉作物，也稱(chēng)自交作物。 自花授粉作物有水稻、小麥、大豆、燕麥、豌豆、綠豆、花生、芝麻、馬鈴薯、亞麻、煙草等。 2. 異花授粉： 雌蕊柱頭接受異株花粉為異花授粉。 異花授粉作物：經(jīng)過(guò)異花授粉方式繁衍后代的作物稱(chēng)異花授粉作物，又稱(chēng)異交作物。 異花授粉作物有玉米、黑麥、甘薯、向日葵、白菜型油菜、甘蔗、甜菜、蓖麻、大麻、紫花苜蓿、三葉草、啤酒花等。 3. 常異花授粉：以自交為

10、主，同時(shí)具有一定異交時(shí)稱(chēng)常異花授粉。 常異花授粉作物：經(jīng)過(guò)常異花授粉方式繁衍后代的作物稱(chēng)常異花授粉作物，或常異交作物。 常異花授粉作物有棉花、高粱、甘藍(lán)型油菜、芥菜型油菜、蠶豆、粟等。四、自交不親和性 定義：自交不親和性(self-incompatibility)是指具有完全花并可構(gòu)成正常的雌雄配子的某些植物，缺乏自花授粉結(jié)實(shí)才干的一種自交不育性。 具有自交不親和性的作物有：甘薯、黑麥、白菜型油菜、向日葵、甜菜、甘藍(lán)等。 自交不親和性是一種受遺傳控制的、提高植物自然異交率的特殊順應(yīng)性。在雜種優(yōu)勢(shì)育種中，可以利于自交不親和性植株作母本，經(jīng)過(guò)異花授粉，獲得大量雜交種子，因此時(shí)一種具有適用價(jià)值的繁衍

11、特性。五 雄性不育性 定義：植株的花粉敗育，不能產(chǎn)生具有正常功能的雄配子的特性稱(chēng)雄性不育性。 具有雄性不育性的植物有：水稻、玉米、高粱、大麥、粟、小麥、棉花、油菜、向日葵等。 在植物育種中，雄性不育株作母本，經(jīng)過(guò)異交，就可得到大量雜交種子，是利于雜種優(yōu)勢(shì)的極其珍貴的特性和親本資源。 1細(xì)胞核雄性不育性 這類(lèi)雄性不育性受核基因控制，多為隱性，少數(shù)作物如小麥、水稻、粟等也發(fā)現(xiàn)顯性基因。其一種行為符合孟德?tīng)栠z傳規(guī)律。 2細(xì)胞質(zhì)雄性不育性 這類(lèi)雄性不育性受細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核雙方的育性基因控制，實(shí)踐上是核質(zhì)互作型雄性不育性。 細(xì)胞質(zhì)雄性不育性遺傳有三種根本方式： 1 雄性不育系 基因型為 Srfrf 2 雄

12、性不育堅(jiān)持系 基因型為 N rfrf S rf rf N rf rf 不育系 堅(jiān)持系 不育系S rf rf3雄性不育恢復(fù)系 基因型為 NRf Rf 或 SRf Rf S rf rf NRf Rf/ SRf Rf 不育系 恢復(fù)系 S Rf rf F1 利用雄性不育性配制雜交種，可以免除人工、藥物或機(jī)械去雄程序，即能降低制種本錢(qián)，又可提高種子質(zhì)量。二、無(wú) 性 繁 殖 無(wú)性繁衍分為營(yíng)養(yǎng)體繁衍和無(wú)交融生殖兩類(lèi)。 一 營(yíng)養(yǎng)體繁衍 許多植物的營(yíng)養(yǎng)體部分(如植株的根、莖、芽、葉等營(yíng)養(yǎng)器官以及變態(tài)部分的塊根、塊莖、鱗莖球莖、匍匐莖、地中莖等)都具有再生繁衍才干。 可利用營(yíng)養(yǎng)體進(jìn)展繁衍的作物主要有甘薯、馬鈴薯、

13、甘蔗等。 由營(yíng)養(yǎng)體繁衍的后代稱(chēng)為營(yíng)養(yǎng)系或無(wú)性系(Clone)。 二無(wú)交融生殖 定義：植物的雌雄配子不經(jīng)過(guò)正常受精和兩性配子的交融過(guò)程而構(gòu)成種子以繁衍后代的方式稱(chēng)為無(wú)交融生殖(apomixes)。 無(wú)交融生殖有多種類(lèi)型： 1.無(wú)孢子生殖：大孢子母細(xì)胞或幼胚囊敗育，由胚珠體細(xì)胞進(jìn)展有絲分裂直接構(gòu)成二倍體胚囊。 2.二倍體孢子生殖：大孢子母細(xì)胞不經(jīng)減數(shù)分裂而進(jìn)展有絲分裂，直接產(chǎn)生二倍體的胚囊，最后構(gòu)成種子。 3. 不定胚生殖：由胚珠或子房壁的二倍體細(xì)胞經(jīng)過(guò)有絲分裂而構(gòu)成胚，極核發(fā)育成胚乳而形成種子。 4. 孤雌生殖：胚囊中的卵細(xì)胞未和精子結(jié)合，直接構(gòu)成單倍體胚。 5. 孤雄生殖：進(jìn)入胚囊的精核未與卵

14、細(xì)胞融合，直接構(gòu)成單倍體胚。 無(wú)交融生殖的共同特點(diǎn)是：未經(jīng)過(guò)雌雄配子的交融過(guò)程。后代只具有母本或父本一方的遺傳物質(zhì)，表現(xiàn)為母本或父本一方的性狀。第二節(jié) 自交和異交的遺傳效應(yīng)一、自交的遺傳效應(yīng) 一自交導(dǎo)致雜合基因型逐漸趨于純合 Xn = 1 - 1/2 n 自交對(duì)種類(lèi)的保純和物種的相對(duì)穩(wěn)定非常重要。 二自交導(dǎo)致雜合基因型后代發(fā)生分別 經(jīng)過(guò)自交和選擇，可以選擇到優(yōu)良的純合基因型。 三自交引起純合基因型生活力衰退二、自花授粉作物和常異花授粉作物的基因型一 自花授粉作物： 絕大多數(shù)個(gè)體的基因型是純合的 少數(shù)個(gè)體基因型是雜合的二常異花授粉作物：至少包括三種基因型 1. 根本群體的純合同質(zhì)基因型； 2.

15、雜合基因型； 3. 非根本群體的純合基因型。三、異交的遺傳效應(yīng) 一 異交構(gòu)成雜合基因型 雜合基因型是產(chǎn)生基因交換、基因重組和產(chǎn)生新基因型的根底。有選擇的進(jìn)展異交是人工發(fā)明遺傳變異的主要方法。 二異交加強(qiáng)后代的生活力 異交后代生活力加強(qiáng)主要表如今生長(zhǎng)勢(shì)、繁衍力、抗逆性以及產(chǎn)量的提高。故用于雜種優(yōu)勢(shì)利用中。四、異花授粉作物的基因型 自然種類(lèi)群體基因型是高度異質(zhì)的； 個(gè)體基因型是高度雜合的。 遺傳構(gòu)造符合Hardy - Weinberg 法那么。第三節(jié) 作物的品種類(lèi)型及其特點(diǎn)一、作物種類(lèi)的類(lèi)型 普通說(shuō)來(lái)，對(duì)農(nóng)作物種類(lèi)有三個(gè)根本要求，即特異性、一致性和穩(wěn)定性。簡(jiǎn)稱(chēng)DUS。特異性(Distinctnes

16、s)：本種類(lèi)具有一個(gè)或多個(gè)不同于其它種類(lèi)的形狀特征和生理特性等。一致性(Uniformity)：種類(lèi)群體性狀整齊一致，能指出種類(lèi)內(nèi)株間一些特異性狀的變異。穩(wěn)定性(Stability)：繁衍或再組本錢(qián)種類(lèi)時(shí)，其特異性和一致性堅(jiān)持不變。 根據(jù)繁衍方式、種子消費(fèi)方式、遺傳根底、育種特點(diǎn)和利用方式，農(nóng)作物種類(lèi)可分為以下類(lèi)型： 一自交系種類(lèi) 純系種類(lèi) 自交系種類(lèi)由遺傳背景一樣和基因型純合的一群植株組成。生產(chǎn)上大多數(shù)自花授粉作物都是自交系種類(lèi)，異交作物和無(wú)交融生殖的后代也可產(chǎn)生自交系種類(lèi)。二 雜交種種類(lèi) 在嚴(yán)厲選擇親本和控制授粉條件下消費(fèi)的各類(lèi)雜交組合的F1植株群體。群體為高度同質(zhì)，個(gè)體基因型高度雜合。

17、三 群體種類(lèi) 根本特點(diǎn)是遺傳根底復(fù)雜，群體內(nèi)植株間基因型不一致。根據(jù)作物種類(lèi)和組成方式，群體種類(lèi)可分為四種： 1異花授粉作物的自在授粉種類(lèi) 群體內(nèi)和群體間的植株可隨機(jī)授粉。雖然植株間存在一定變異，但能堅(jiān)持本種類(lèi)的一些主要特征特性，并能區(qū)別于其它種類(lèi)。 個(gè)體基因型是雜合的，群體是異質(zhì)的。 2異花授粉作物的綜合種類(lèi) 由一組選擇的自交系在隔離條件下經(jīng)過(guò)多代隨機(jī)授粉并到達(dá)遺傳平衡的群體。 個(gè)體基因型是雜合的，群體是異質(zhì)的。 群體具有一個(gè)或幾個(gè)代表本種類(lèi)特征的性狀。 3自花授粉作物的雜交合成群體 兩個(gè)或兩個(gè)以上自交系雜交的后代，種植在特定的環(huán)境下，主要靠自然選擇的作用而產(chǎn)生的某些類(lèi)型的混合群體。實(shí)踐上是

18、多種純合基因型的混合群體。 4多系種類(lèi) 由同一種類(lèi)的假設(shè)干個(gè)近等基因系種子混合繁衍而成。多用于提高種類(lèi)的抗病性和穩(wěn)產(chǎn)性。 5混合種類(lèi) 由幾個(gè)種類(lèi)或自交系的種子按一定比例混合繁衍而成。曾用于提高抗病性、穩(wěn)產(chǎn)性和順應(yīng)性等。 四無(wú)性系種類(lèi) 由一個(gè)或幾個(gè)近似的無(wú)性系經(jīng)過(guò)營(yíng)養(yǎng)器官的繁衍而成。 無(wú)性系種類(lèi)的基因型由母本決議，其表現(xiàn)型與母體一樣。二、各類(lèi)種類(lèi)的育種特點(diǎn) 一自交系種類(lèi)的育種特點(diǎn) 群體同質(zhì)，個(gè)體基因型純合。 根本要求：性狀優(yōu)良，群體整齊一致。 育種特點(diǎn)： 1. 自交和單株選擇相結(jié)合，使性狀穩(wěn)定； 2. 發(fā)明遺傳變異，在分別的群體中選擇單株。 二 雜交種種類(lèi)的育種特點(diǎn) 群體同質(zhì)，個(gè)體基因型雜合。