第一章作物的繁殖方式與育種

第1節(jié)作物的繁殖方式第2節(jié)自交和異交的遺傳效應(yīng)

第3節(jié)作物品種的類型第1章作物繁殖方式與品種類型第一節(jié)作物的繁殖方式作物繁殖方式有性繁殖（sexualreproduction）無性繁殖(asexualreproduction）自花授粉作物（self-pollination）異花授粉作物（cross-pollination）自交不親和性雄性不育性植株營養(yǎng)體繁殖無融合生殖一、有性繁殖蓖麻雌雄同株異花石刁柏（蘆筍）的雄株（黃花）和雌株（紅果）3種類型：1.自花授粉作物（self-pollinationcrops）以自花授粉方式繁殖后代的作物,又稱自交作物。異交率0~4%。如水稻、小麥、大豆、花生等(圖)。第1章作物繁殖方式與育種第1節(jié)作物的繁殖方式1.1.1有性繁殖(sexualreproduction)凡由雌雄配子結(jié)合，經(jīng)過受精過程，最后形成種子繁衍后代的，統(tǒng)稱為有性繁殖。第1章作物繁殖方式與育種第1節(jié)作物的繁殖方式自花授粉

(self-pollination)：同一朵花的花粉傳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。自花受精:同株(花)的雌雄配子相結(jié)合的受精過程;花器構(gòu)造特點(diǎn)：

①雌雄蕊同花、同熟,二者長度接近或雄蕊較長；②開花時間較短,甚至閉花授粉；③花器保護(hù)嚴(yán)密,其他花粉不易飛入。第1章作物繁殖方式與育種小麥花器結(jié)構(gòu)第1節(jié)作物的繁殖方式第1章作物繁殖方式與育種水稻花期結(jié)構(gòu)第1節(jié)作物的繁殖方式第1章作物繁殖方式與育種第1節(jié)作物的繁殖方式2.異花授粉作物（cross-pollinationcrops）

不同植株花朵的花粉進(jìn)行傳粉而繁殖后代的作物。異交率50％以上，高者95％或100％。花器構(gòu)造特點(diǎn)：①雌雄異株(dioecious)，雌花和雄花分別生長在不同的植株上，如大麻、菠菜等；②雌雄同株異花（monoecious），雌花和雄花分別著生在同一植株的不同部位，如玉米、黃瓜；第1章作物繁殖方式與育種第1節(jié)作物的繁殖方式玉米雄穗雌穗③雌雄同花，但自交不親和，如甘薯、白菜、向日葵等。第1章作物繁殖方式與育種3.常異花授粉作物(oftencross-pollination

crops)同時依靠自花授粉和異花授粉兩種方式繁殖后代的作物(棉花、高粱、谷子、蠶豆、甘藍(lán)型和芥菜型油菜等)。自花授粉為主要繁殖方式，自然異交率4-50％(棉花1-18％，高粱0.6-50％）?；ㄆ鳂?gòu)造特點(diǎn)：①雌雄同花；②雌雄異長、異熟；③雌蕊外露，易接受外來花粉，花朵開放時間長，花瓣鮮艷，分泌密汁等。

第1節(jié)作物的繁殖方式第1章作物繁殖方式與育種陸地棉核雄性不育(可育花朵)陸地棉核雄性不育（不育花朵）第1節(jié)作物的繁殖方式4.兩種特殊的有性繁殖方式

(1)自交不親和性(self-incompatibility)具有完全花雌、雄配子正常,自交不育。4.兩種特殊的有性繁殖方式自交不親和性4.兩種特殊的有性繁殖方式雄性不育性第1章作物繁殖方式與育種如甘薯、黑麥、向日葵、甜菜、白菜、甘藍(lán)等。(2)雄性不育性（malesterility）植株雌蕊正常而花粉敗育,不產(chǎn)生有功能的雄配子的特性。雄性不育性作物：水稻、玉米、高粱、油菜、大麥、小麥、棉花、向日葵等。2大類：一是細(xì)胞核雄性不育性(genicmalesterility,GMS);二是細(xì)胞質(zhì)雄性不育性(cytoplasmicsterility,CMS)。第1節(jié)作物的繁殖方式第1章作物繁殖方式與育種第1節(jié)作物的繁殖方式1.1.2無性繁殖（asexualreproduction）不經(jīng)過兩性細(xì)胞受精過程而繁殖后代的方式。1.營養(yǎng)體繁殖

利用植物營養(yǎng)器官的再生能力，使其長成新的植物體。如:甘薯、馬鈴薯、甘蔗等。

石刁柏（蘆筍）的雄株（黃花）和雌株（紅果）營養(yǎng)體繁殖第1章作物繁殖方式與育種第1節(jié)作物的繁殖方式2.無融合生殖（apomixes）

植物的雌雄配子未發(fā)生核融合過程而形成種子以繁衍后代的方式。二倍體孢子生殖(2n)：大孢子母細(xì)胞有絲分裂形成二倍體胚囊無孢子生殖(2n)：胚珠體細(xì)胞發(fā)育形成二倍體胚囊不定胚生殖（2n)：胚珠或子房壁二倍體細(xì)胞經(jīng)有絲分裂形成胚，同時正常胚囊中的極核發(fā)育成胚乳。

孤雌生殖(1n)：卵細(xì)胞不受精直接形成單倍體胚

孤雄生殖(1n)：進(jìn)入胚囊的精核未與卵細(xì)胞融合而直接發(fā)育成單倍體胚。第1章作物繁殖方式與育種第1節(jié)作物的繁殖方式1.1.3作物天然異交率的測定

天然異交是指作物不同品種間的天然雜交。

1.研究作物花器構(gòu)造、開花習(xí)性、傳粉方式和雌、雄蕊的生長發(fā)育特點(diǎn)。2.單株隔離自交，觀察自交的結(jié)實(shí)性。套袋隔離條件下不能正常結(jié)實(shí)------異花授粉；第1章作物繁殖方式與育種第1節(jié)作物的繁殖方式3.遺傳試驗(yàn)方法步驟：①父本—顯性標(biāo)志性狀;母本—相應(yīng)隱性性狀;②父母本間行種植或父本種在母本周圍;③收母本植株種子，播種，統(tǒng)計：天然異交率(％)＝(F1中具顯性性狀的植株數(shù)/F1代總植株數(shù))×100％第1章作物繁殖方式與育種1.2.1自交的遺傳效應(yīng)1.自交使雜合的基因型趨向純合2.自交引起雜合基因后代性狀分離第2節(jié)自交和異交的遺傳效應(yīng)

一對雜合基因型個體自交各代的分離比例及基因型純合化的進(jìn)程第1章作物繁殖方式與育種純合體比例：Xn=(1－1/2r)×100%3.后代生活力衰退雜合基因型作物,自交后代的生活力衰退,稱為自交衰退。表現(xiàn):生長勢下降,繁殖力、抗逆性減弱,產(chǎn)量降低等。1.2.2自花、常異花授粉作物遺傳特點(diǎn)

1.自花授粉作物①一致性;②穩(wěn)定性;③耐自交第2節(jié)自交和異交的遺傳效應(yīng)

第1章作物繁殖方式與育種第2節(jié)自交和異交的遺傳效應(yīng)

2.常異花授粉作物(1)自花授粉為主，天然異交率較高，遺傳上由三部分組成：①品種基本群體的純合同質(zhì)基因型；②雜合基因型；③非基本群體的純合基因型。(2)較耐自交：棉花等連續(xù)自交試驗(yàn)表現(xiàn)生活力衰退，但不明顯，且主要性狀的分離也不顯著。第1章作物繁殖方式與育種第2節(jié)自交和異交的遺傳效應(yīng)

1.2.3異交的遺傳效應(yīng)

1.異交形成雜合基因型。不同的兩親配子結(jié)合受精,因基因交換、重組，使后代具有雜合的基因型。2.增強(qiáng)后代的生活力。后代的生長勢、生活力、抗逆性等方面增強(qiáng)和產(chǎn)量提高，稱為雜種優(yōu)勢。1.2.4異花授粉作物的遺傳特點(diǎn)1.異質(zhì)性；2.分離不穩(wěn)定；3.自交顯著退化。第三節(jié)作物的品種類型作物品種自交系品種（purelinecultivar）雜交種品種(hybridcultiva）異花授粉作物的自由授粉品種異花授粉作物的綜合品種自花授粉作物的雜交合成群體自花授粉作物的多系品種群體品種(populationcultiva）無性系品種(clonalcultiva）第1章作物繁殖方式與育種第3節(jié)作物品種的類型作物品種基本要求：

特異性，一致性，穩(wěn)定性。1.3.1自交（純）系品種(purelinecultivar)對突變或雜合基因型經(jīng)過連續(xù)多代的自交加選擇而得到的同質(zhì)純合群體。具有親本純合基因型的后代植株數(shù)達(dá)到或超過87％,——自交系品種(小麥、水稻、玉米自交系等)。

第1章作物繁殖方式與育種第3節(jié)作物品種的類型1.3.2雜交種品種（hybridcultivar）

在嚴(yán)格選擇親本和控制授粉的條件下生產(chǎn)的各類雜交組合的F1植株群體。遺傳特點(diǎn):個體內(nèi)基因型高度雜合,個體間基因型有不同程度的異質(zhì)性。育種特點(diǎn)：①連續(xù)自交選擇獲得自交系。②自交系間雜交配制強(qiáng)優(yōu)勢組合。③利用雄性不育等特性制種。1.3.3群體品種（populationcultivar）第1章作物繁殖方式與育種第3節(jié)作物品種的類型

l.異花授粉作物的自由授粉品種

雜交、自交和姊妹交產(chǎn)生的后代，是一種特殊的異質(zhì)雜合群體(玉米、黑麥等)。2.異花授粉作物的綜合品種（syntheticcultivar）

由一組經(jīng)過挑選的自交系采用人工控制授粉和在隔離區(qū)多代隨機(jī)授粉組成的遺傳平衡群體。

3.自花授粉作物的雜交合成群體（composite-crosspopulation）由2個以上自交系品種雜交后繁殖出的分離的混合群體，最后將成為一個多種純合基因型的混合群體(哈蘭德大麥和麥芒拉利馬豆等)。第1章作物繁殖方式與育種第3節(jié)作物品種的類型4.自花授粉作物的多系品種(multi-linecultivars）若干近等基因系(near-isogenicline)種子混合繁殖而成。例:多系品種A、B和C3個近等基因系各抗R1、R2和R3三個生理小種，其他農(nóng)藝性狀同質(zhì)。多系品種1/2A+1/4B+1/4C抗三個生理小種，農(nóng)藝性狀一致。育種特點(diǎn)：①根據(jù)育種目標(biāo)，選擇若干個有遺傳差異的自交系為原始親本，提供廣泛的遺傳基礎(chǔ)；②對后代群體一般不選擇，保存群體，多代自由授粉下逐步打破連續(xù)，積累有利的基因改良群體。

第1章作物繁殖方式與育種第3節(jié)作物品種的類型1.3.4無性系品種（clonalcultivar）

由一個無性系或幾個遺傳上近似的無性系經(jīng)過營養(yǎng)器官繁殖而成的。它們的基因型由母體決定，表現(xiàn)型與母體相同。如薯類作物和果樹品種，孤雌生殖、孤雄生殖等產(chǎn)生的種子繁殖的后代都屬于無性系品種。育種特點(diǎn)：1.有性雜交+無性繁殖固定雜種優(yōu)勢;2.利用芽變。作物繁殖方式的遺傳測定；不同繁