引種和選擇育種課件

第四章引種和選擇育種影響引種的因素作物引種規(guī)律選擇育種原理選擇及選擇育種方法影響選擇效果的因素本章重難點第四章引種和選擇育種影響引種的因素本章重難點1第一節(jié)引種（cropintroduction）和馴化基本概念引種（廣義）：從外地或外國引進新植物、新作物、新品種（系）以及各種遺傳資源材料引種（狹義）：從當前的生產需要出發(fā)，從外地區(qū)或外國引進作物新品種(系)，通過適應性試驗，直接在本地區(qū)或本國推廣種植馴化：人類對植物適應新的地理環(huán)境能力的利用和改造引種包括：引進原始材料；將野生作物變?yōu)樵耘嘧魑铮Z化）；引進當地沒有的作物（擴大新區(qū)）第一節(jié)引種（cropintroduction）和馴化基本2一、引種的意義解決生產者、消費者對品種的需求增加我國的種質資源種類，為新品種培育奠定物質基礎作物育種的有效途徑擴大栽培區(qū)域，建立穩(wěn)定的生產基地野生種變栽培種，保護瀕危作物一、引種的意義解決生產者、消費者對品種的需求3二、引種的基本原理引種的氣候相似性原理引種的生態(tài)條件和生態(tài)型相似性原理二、引種的基本原理引種的氣候相似性原理4（一）氣候相似論（theoryofclimatic

analogy）基本要點：原產地和引入地之間，影響生產的主要因素（生態(tài)環(huán)境中的氣候條件），應相似到足以保證相互間引種成功的程度（一）氣候相似論（theoryofclimatic

52022/10/31共39頁6生態(tài)條件：指與作物品種形成及生長發(fā)育有密切關系的環(huán)境條件：氣候生態(tài)因子、土壤因子等生態(tài)型：是指在同一物種變種范圍內，在生物學特征、形態(tài)特征等方面均與當地的主要生態(tài)條件相適應，遺傳結構也基本相似的作物類型。（二）生態(tài)條件和生態(tài)型相似性原理2022/10/22共39頁6生態(tài)條件：指與作物品種形成及生6氣候生態(tài)型：是指在一定的氣候因素下所形成的生態(tài)型土壤生態(tài)型：是在一定的土壤理化特性、含水量、含鹽量、pH值以及土壤微生物影響下形成的生態(tài)型共棲生態(tài)型：與生物因素相互影響、共處一個環(huán)境中而形成的生態(tài)型在作物生態(tài)型中最主要的是氣候生態(tài)型，不同生態(tài)型之間相互引種比較困難，而相同生態(tài)型之間相互引種則較容易成功作物的三種生態(tài)型氣候生態(tài)型：是指在一定的氣候因素下所形成的生態(tài)型作物的三種生7（一）引種是否成功的標準

與原產地比較，不需特殊保護而能露地越冬、度夏，正常生長、開花、結實保持原有的產量和品質等經濟性狀能用適當的繁殖方式進行正常的繁殖無性繁殖作物只要在新地區(qū)能保持其經濟利用器官的產量和品質，能否正常開花結籽可不作為引種成功的主要標準

三、影響引種成功的因素（一）引種是否成功的標準與原產地比較，不需特殊保護而能露地8（二）影響引種成功的因素溫度：高溫、低溫影響；春化現象光照：長日照、短日照作物緯度：同緯度引種易成功海拔：每升高100米，日均溫降0.6℃栽培水平、耕作制度、土壤狀況等植物的發(fā)育特性（二）影響引種成功的因素溫度：高溫、低溫影響；春化現象9植物的發(fā)育特性與引種（溫度）春化階段：作物在某一個發(fā)育時期需要一定的溫度條件。如果該時期溫度條件不能滿足，就不能完成這一階段的發(fā)育

不同植物完成春化所需溫度與持續(xù)時間不同（冬性、半冬性、春性及喜溫植物）作物的不同品種完成春化所需溫度與持續(xù)時間也不同（小麥，強冬性、冬性、弱冬性和春性；甘藍型油菜，冬性、半冬性和春性）植物的發(fā)育特性與引種（溫度）春化階段：作物在某一個發(fā)育時期需10植物的發(fā)育特性與引種（光照）感光階段：作物在某一個發(fā)育時期需要一定的光照條件，如果光照條件不能滿足就不能開花結實按日照長短要求不同，可將作物分為長日照作物（＞12h，小麥、油菜等）、短日照作物（＜l2h，玉米、水稻、大豆等）和中性作物（如絲瓜、番茄、甜椒、花生等）作物的不同品種類型對光照的反應也不相同（晚稻對光照長度很敏感，早稻則鈍感或無感）植物的發(fā)育特性與引種（光照）感光階段：作物在某一個發(fā)育時期需11四、作物不同類型引種后的生長變化規(guī)律引種方式低溫長日照作物高溫短日照作物北種南引生育期長(遲熟)，營養(yǎng)生長好，植株高、穗粒增大，或不抽穗開花發(fā)育快(早熟)，營養(yǎng)生長不良，植株、穗、粒小，生殖生長受阻南種北引發(fā)育快(早熟)，營養(yǎng)生長不良，植株、穗、粒小，低產，易凍害生育期長(遲熟)，營養(yǎng)生長好，植株高、穗粒增大，或不抽穗開花四、作物不同類型引種后的生長變化規(guī)律引種方式低溫長日照作物高12五、引種的基本步驟可行性分析(引種材料的收集)檢疫和隔離種植引種試驗（試種觀察、品種比較試驗）栽培試驗引種與選擇相結合，不斷防雜保純和選育新品種五、引種的基本步驟可行性分析(引種材料的收集)132022/10/31共39頁14六、引種實踐水稻引種：早稻感溫、晚稻感光小麥引種：需低溫、長日棉花引種：短日、喜溫大豆引種：短日作物2022/10/22共39頁14六、引種實踐水稻引種：早稻感142022/10/31共39頁15（一）風土馴化學說：生物體與環(huán)境間是對立統(tǒng)一的關系，生物體的遺傳可塑性使其可經過馴化適應新環(huán)境（二）馴化的方法：選用植物遺傳不穩(wěn)定、最易動搖的幼齡實生苗作為材料，采用逐步遷移方法，在新環(huán)境下逐步改變原有特性，最終適應新環(huán)境，達到預期馴化的效果七、植物馴化的原理和方法2022/10/22共39頁15（一）風土馴化學說：生物體與152022/10/31共39頁16第二節(jié)選擇育種2022/10/22共39頁16第二節(jié)選擇育種162022/10/31共39頁17選擇育種：又稱系統(tǒng)育種（pedigreebreedingmethod），是指對現有品種群體中出現的自然變異進行性狀鑒定、選擇并通過品系比較試驗、區(qū)域試驗和生產試驗培育農作物新品種的育種途徑對典型的自花授粉作物又可稱為純系育種（purelinebreeding）選擇育種（breedingbyselection）的概念2022/10/22共39頁17選擇育種：又稱系統(tǒng)育種（pe172022/10/31共39頁18選擇育種的要點根據育種目標，從現有的品種群體中選擇優(yōu)良個體，實現優(yōu)中選優(yōu)和連續(xù)選優(yōu)選擇育種是作物育種中最基本、簡易、快速而有效的途徑是利用現有品種中的自然變異，從中選擇出符合生產需要的基因型，并進行后續(xù)試驗，無需進行人工創(chuàng)造變異2022/10/22共39頁18選擇育種的要點根據育種目標，182022/10/31共39頁19（一）作物品種自然變異現象和純系學說一、選擇育種的基本原理作物品種穩(wěn)定性的相對性外界環(huán)境條件的變化，會引起基因突變自然雜交2022/10/22共39頁19（一）作物品種自然變異現象和192022/10/31共39頁20純系的概念

純系是自花授粉作物一個純合個體自交所產生的后代，即由同一基因型組成的個體群，純系即基因型純合的群體（品系）2022/10/22共39頁20純系的概念20自花授粉作物原始群體品種中，通過單株選擇，可以分離出許多不同的純系從純系內繼續(xù)選擇是無效的同一純系內受環(huán)境因素影響所出現的變異是不能遺傳的

純系學說的主要內容自花授粉作物原始群體品種中，通過單株選擇，可以分離出許多不同212022/10/31共39頁22純系學說是自花授粉作物純系育種的理論基礎之一將變異分為可遺傳的變異和不可遺傳的變異純系是相對的，沒有絕對的純系2022/10/22共39頁22純系學說是自花授粉作物純系育222022/10/31共39頁23(二)作物品種自然變異的原因自然異交引起的基因重組自然變異新育成品種群體中的變異2022/10/22共39頁23(二)作物品種自然變異的原因232022/10/31共39頁24二、性狀鑒定與選擇選優(yōu)汰劣：其實質就是造成有差別的生殖率，或叫差別繁殖選擇的遺傳原理：生物進化學說，其核心是變異、遺傳和選擇選擇可以定向地改變群體的遺傳組成；選擇可以保留和積累變異2022/10/22共39頁24二、性狀鑒定與選擇選優(yōu)汰劣：242022/10/31共39頁25（一）選擇的基本方法混合選擇：從品種群體中選擇目標性狀基本相似的個體，混合后加以繁殖，與原品種進行比較，從而培育新的品種自花授粉作物進行混合選擇后，基因型趨于純合，可淘汰劣株，但改良效果有限常異花授粉和異花授粉作物混合選擇，可保持雜合性、較高生活力及遺傳多樣性2022/10/22共39頁25（一）選擇的基本方法混合選擇252022/10/31共39頁26單株選擇：從品種群體中選擇優(yōu)良的個體，分別脫粒保存，翌年分別各種一小區(qū)（行），根據各小區(qū)植株的表現來鑒定上年當選個體的優(yōu)劣，并據此淘汰不良個體的后代自花授粉作物單株選擇后，進行單株后代測驗，改良效果明顯常異花授粉和異花授粉作物單株選后，破壞群體結構，導致生活力和適應性衰退2022/10/22共39頁26單株選擇：從品種群體中選擇優(yōu)262022/10/31共39頁27（二）性狀鑒定的作用與方法鑒定是進行有效選擇的依據，是保證和提高育種質量的基礎鑒定方法：直接鑒定與間接鑒定；田間鑒定和實驗室鑒定；自然鑒定與誘發(fā)鑒定；當地鑒定和異地鑒定2022/10/22共39頁27（二）性狀鑒定的作用與方法鑒272022/10/31共39頁28三、選擇育種的程序單株選擇與純系（系統(tǒng)）育種程序混合選擇與混合選擇育種程序2022/10/22共39頁28三、選擇育種的程序單株選擇與282022/10/31共39頁29（一）單株選擇與純系

（系統(tǒng)）育種程序2022/10/22共39頁29（一）單株選擇與純系

292022/10/31共39頁301、單株選擇(individualselection)從原始群體中選取(一些)優(yōu)良單株分別編號、分別留種，次年按單株分小區(qū)播種，根據各株行(系)的表現進行鑒定的選擇方法一個單株就是一個基因型，中選單株形成了一個譜系，故又叫做系譜選擇法或基因型選擇法單株選擇法分為一次單株選擇和多次單株選擇法2022/10/22共39頁301、單株選擇(individ302022/10/31共39頁31一次單株選擇(一穗傳或一株傳)2022/10/22共39頁31一次單株選擇(一穗傳或一株傳312022/10/31共39頁32多次單株選擇2022/10/22共39頁32多次單株選擇322022/10/31共39頁332、純系育

種程序優(yōu)良變異個體的選擇株行比較試驗品系比較試驗區(qū)域試驗和生產試驗品種審定與推廣2022/10/22共39頁332、純系育

種程序332022/10/31共39頁34（二）混合選擇與混合

選擇育種程序2022/10/22共39頁34（二）混合選擇與混合

342022/10/31共39頁351、混合選擇(bulkselection)混合選擇法又叫表型選擇法。根據單株的表現型，從一個原始混雜群體中選取符合育種目標的優(yōu)良單株混合留種，下一年播種于同一塊圃地，與標準品種及原始群體小區(qū)相鄰種植，進行比較鑒定的選擇法

可分為一次混合選擇法和多次混合選擇法2022/10/22共39頁351、混合選擇(bulkse352022/10/31共39頁36一次混合選擇2022/10/22共39頁36一次混合選擇362022/10/31共39頁37多次混合選擇2022/10/22共39頁37多次混合選擇372022/10/31共39頁382、混合選擇

育種程序從原始品種群體中進行混合選擇比較試驗繁殖和推廣2022/10/22共39頁382、混合選擇

育種382022/10/31共39頁39三

、集團混合選擇育種2022/10/22共39頁39三

、集團混合選擇育種392022/10/31共39頁40四

、改良混合選擇育種2022/10/22共39頁40四

、改良混合選擇育種402022/10/31共39頁41

單混株合選選擇擇

混合

單選

株擇選擇改良混合選擇法示意圖2022/10/22共39頁41改良混合選擇法示意圖412022/10/31共39頁42（五）選擇育種工作程序2022/10/22共39頁42（五）選擇育種工作程序42第四章引種和選擇育種影響引種的因素作物引種規(guī)律選擇育種原理選擇及選擇育種方法影響選擇效果的因素本章重難點第四章引種和選擇育種影響引種的因素本章重難點43第一節(jié)引種（cropintroduction）和馴化基本概念引種（廣義）：從外地或外國引進新植物、新作物、新品種（系）以及各種遺傳資源材料引種（狹義）：從當前的生產需要出發(fā)，從外地區(qū)或外國引進作物新品種(系)，通過適應性試驗，直接在本地區(qū)或本國推廣種植馴化：人類對植物適應新的地理環(huán)境能力的利用和改造引種包括：引進原始材料；將野生作物變?yōu)樵耘嘧魑铮Z化）；引進當地沒有的作物（擴大新區(qū)）第一節(jié)引種（cropintroduction）和馴化基本44一、引種的意義解決生產者、消費者對品種的需求增加我國的種質資源種類，為新品種培育奠定物質基礎作物育種的有效途徑擴大栽培區(qū)域，建立穩(wěn)定的生產基地野生種變栽培種，保護瀕危作物一、引種的意義解決生產者、消費者對品種的需求45二、引種的基本原理引種的氣候相似性原理引種的生態(tài)條件和生態(tài)型相似性原理二、引種的基本原理引種的氣候相似性原理46（一）氣候相似論（theoryofclimatic

analogy）基本要點：原產地和引入地之間，影響生產的主要因素（生態(tài)環(huán)境中的氣候條件），應相似到足以保證相互間引種成功的程度（一）氣候相似論（theoryofclimatic

472022/10/31共39頁48生態(tài)條件：指與作物品種形成及生長發(fā)育有密切關系的環(huán)境條件：氣候生態(tài)因子、土壤因子等生態(tài)型：是指在同一物種變種范圍內，在生物學特征、形態(tài)特征等方面均與當地的主要生態(tài)條件相適應，遺傳結構也基本相似的作物類型。（二）生態(tài)條件和生態(tài)型相似性原理2022/10/22共39頁6生態(tài)條件：指與作物品種形成及生48氣候生態(tài)型：是指在一定的氣候因素下所形成的生態(tài)型土壤生態(tài)型：是在一定的土壤理化特性、含水量、含鹽量、pH值以及土壤微生物影響下形成的生態(tài)型共棲生態(tài)型：與生物因素相互影響、共處一個環(huán)境中而形成的生態(tài)型在作物生態(tài)型中最主要的是氣候生態(tài)型，不同生態(tài)型之間相互引種比較困難，而相同生態(tài)型之間相互引種則較容易成功作物的三種生態(tài)型氣候生態(tài)型：是指在一定的氣候因素下所形成的生態(tài)型作物的三種生49（一）引種是否成功的標準

與原產地比較，不需特殊保護而能露地越冬、度夏，正常生長、開花、結實保持原有的產量和品質等經濟性狀能用適當的繁殖方式進行正常的繁殖無性繁殖作物只要在新地區(qū)能保持其經濟利用器官的產量和品質，能否正常開花結籽可不作為引種成功的主要標準

三、影響引種成功的因素（一）引種是否成功的標準與原產地比較，不需特殊保護而能露地50（二）影響引種成功的因素溫度：高溫、低溫影響；春化現象光照：長日照、短日照作物緯度：同緯度引種易成功海拔：每升高100米，日均溫降0.6℃栽培水平、耕作制度、土壤狀況等植物的發(fā)育特性（二）影響引種成功的因素溫度：高溫、低溫影響；春化現象51植物的發(fā)育特性與引種（溫度）春化階段：作物在某一個發(fā)育時期需要一定的溫度條件。如果該時期溫度條件不能滿足，就不能完成這一階段的發(fā)育

不同植物完成春化所需溫度與持續(xù)時間不同（冬性、半冬性、春性及喜溫植物）作物的不同品種完成春化所需溫度與持續(xù)時間也不同（小麥，強冬性、冬性、弱冬性和春性；甘藍型油菜，冬性、半冬性和春性）植物的發(fā)育特性與引種（溫度）春化階段：作物在某一個發(fā)育時期需52植物的發(fā)育特性與引種（光照）感光階段：作物在某一個發(fā)育時期需要一定的光照條件，如果光照條件不能滿足就不能開花結實按日照長短要求不同，可將作物分為長日照作物（＞12h，小麥、油菜等）、短日照作物（＜l2h，玉米、水稻、大豆等）和中性作物（如絲瓜、番茄、甜椒、花生等）作物的不同品種類型對光照的反應也不相同（晚稻對光照長度很敏感，早稻則鈍感或無感）植物的發(fā)育特性與引種（光照）感光階段：作物在某一個發(fā)育時期需53四、作物不同類型引種后的生長變化規(guī)律引種方式低溫長日照作物高溫短日照作物北種南引生育期長(遲熟)，營養(yǎng)生長好，植株高、穗粒增大，或不抽穗開花發(fā)育快(早熟)，營養(yǎng)生長不良，植株、穗、粒小，生殖生長受阻南種北引發(fā)育快(早熟)，營養(yǎng)生長不良，植株、穗、粒小，低產，易凍害生育期長(遲熟)，營養(yǎng)生長好，植株高、穗粒增大，或不抽穗開花四、作物不同類型引種后的生長變化規(guī)律引種方式低溫長日照作物高54五、引種的基本步驟可行性分析(引種材料的收集)檢疫和隔離種植引種試驗（試種觀察、品種比較試驗）栽培試驗引種與選擇相結合，不斷防雜保純和選育新品種五、引種的基本步驟可行性分析(引種材料的收集)552022/10/31共39頁56六、引種實踐水稻引種：早稻感溫、晚稻感光小麥引種：需低溫、長日棉花引種：短日、喜溫大豆引種：短日作物2022/10/22共39頁14六、引種實踐水稻引種：早稻感562022/10/31共39頁57（一）風土馴化學說：生物體與環(huán)境間是對立統(tǒng)一的關系，生物體的遺傳可塑性使其可經過馴化適應新環(huán)境（二）馴化的方法：選用植物遺傳不穩(wěn)定、最易動搖的幼齡實生苗作為材料，采用逐步遷移方法，在新環(huán)境下逐步改變原有特性，最終適應新環(huán)境，達到預期馴化的效果七、植物馴化的原理和方法2022/10/22共39頁15（一）風土馴化學說：生物體與572022/10/31共39頁58第二節(jié)選擇育種2022/10/22共39頁16第二節(jié)選擇育種582022/10/31共39頁59選擇育種：又稱系統(tǒng)育種（pedigreebreedingmethod），是指對現有品種群體中出現的自然變異進行性狀鑒定、選擇并通過品系比較試驗、區(qū)域試驗和生產試驗培育農作物新品種的育種途徑對典型的自花授粉作物又可稱為純系育種（purelinebreeding）選擇育種（breedingbyselection）的概念2022/10/22共39頁17選擇育種：又稱系統(tǒng)育種（pe592022/10/31共39頁60選擇育種的要點根據育種目標，從現有的品種群體中選擇優(yōu)良個體，實現優(yōu)中選優(yōu)和連續(xù)選優(yōu)選擇育種是作物育種中最基本、簡易、快速而有效的途徑是利用現有品種中的自然變異，從中選擇出符合生產需要的基因型，并進行后續(xù)試驗，無需進行人工創(chuàng)造變異2022/10/22共39頁18選擇育種的要點根據育種目標，602022/10/31共39頁61（一）作物品種自然變異現象和純系學說一、選擇育種的基本原理作物品種穩(wěn)定性的相對性外界環(huán)境條件的變化，會引起基因突變自然雜交2022/10/22共39頁19（一）作物品種自然變異現象和612022/10/31共39頁62純系的概念

純系是自花授粉作物一個純合個體自交所產生的后代，即由同一基因型組成的個體群，純系即基因型純合的群體（品系）2022/10/22共39頁20純系的概念62自花授粉作物原始群體品種中，通過單株選擇，可以分離出許多不同的純系從純系內繼續(xù)選擇是無效的同一純系內受環(huán)境因素影響所出現的變異是不能遺傳的

純系學說的主要內容自花授粉作物原始群體品種中，通過單株選擇，可以分離出許多不同632022/10/31共39頁64純系學說是自花授粉作物純系育種的理論基礎之一將變異分為可遺傳的變異和不可遺傳的變異純系是相對的，沒有絕對的純系2022/10/22共39頁22純系學說是自花授粉作物純系育642022/10/31共39頁65(二)作物品種自然變異的原因自然異交引起的基因重組自然變異新育成品種群體中的變異2022/10/22共39頁23(二)作物品種自然變異的原因652022/10/31共39頁66二、性狀鑒定與選擇選優(yōu)汰劣：其實質就是造成有差別的生殖率，或叫差別繁殖選擇的遺傳原理：生物進化學說，其核心是變異、遺傳和選擇選擇可以定向地改變群體的遺傳組成；選擇可以保留和積累變異2022/10/22共39頁24二、性狀鑒定與選擇選優(yōu)汰劣：662022/10/31共39頁67（一）選擇的基本方法混合選擇：從品種群體中選擇目標性狀基本相似的個體，混合后加以繁殖，與原品種進行比較，從而培育新的品種自花授粉作物進行混合選擇后，基因型趨于純合，可淘汰劣株，但改良效果有限常異花授粉和異花授粉作物混合選擇，可保持雜合性、較高生活力及遺傳多樣性2022/10/22共39頁25（一）選擇的基本方法混合選擇672022/10/31共39頁68單株選擇：從品種群體中選擇優(yōu)良的個體，分別脫粒保存，翌年分別各種一小區(qū)（行），根據各小區(qū)植株的表現來鑒定上年當選個體的優(yōu)劣，并據此淘汰不良個體的后代自花授粉作物單株選擇后，進行單株后代測驗，改良效果明顯常異花授粉和異花授粉作物單株選后，破壞群體結構，導致生活力和適應性衰退2022/10/22共39頁26單株選擇：從品種群體中選擇優(yōu)682022/10/31共39頁69（二）性狀鑒定的作用與方法鑒定是進行有效選擇的依據，是保證和提高育種質量的基礎鑒定方法：直接鑒定與間接鑒定；田間鑒定和實驗室鑒定；自然鑒定與誘發(fā)鑒定；當地鑒定和異地鑒定2022/10/22共39頁27（二）性狀鑒定的作用與方法鑒692022/10/31共39頁70三、選擇育種的程序單株選擇與純系（系統(tǒng)）育種程序混合選擇與混合選擇育種程序2022/10/22共39頁28三、選擇育種的程序單株選擇與702022/10/31共39頁71（一）單株選擇與純系

（系統(tǒng)）育種程序2022/10/22共39頁29（一）單株選擇與純系

712022/10/31共39頁721、單株選擇(individualselection)從原始群體中選取(一些)優(yōu)良單株分別編號、分別留種，次年按單株分小區(qū)播種，根據各株行(系)的表現進行鑒定的選擇方法一個單株就是一個基因型，中選單株形成了一個譜系，故又叫做系譜選擇法或基因型選擇法單株選擇法分為一次單株選擇和多次單株選擇法2022/10/22共39頁301、單株選擇(individ722022/10/31共39頁73一次單株選擇(一穗傳或一株傳)2022/10/22共39頁31一次單株選擇(一穗傳或一株傳732022/10/31共39頁74多次單株選擇2022/10/22共39頁32多次單株選擇742022/10/31共39頁752、純系育

種程序優(yōu)良變異個體的選擇株行比較試驗品系比較試驗區(qū)域試驗