牧草及飼料作物育種學(xué)-三葉草育種資料課件

三葉草育種第一節(jié)三葉草的育種概況

第二節(jié)育種目標(biāo)和性狀遺傳第三節(jié)三葉草的育種方法第一節(jié)

三葉草育種概況一、三葉草育種的研究進(jìn)展

三葉草屬（TrifoliumL.）又名車軸草屬，為豆科牧草中分布最廣的一個屬，一年生或多年生草本植物。

三葉草屬約有250種，在農(nóng)業(yè)上利用價值較高的約有25種，其中最重要的有紅三葉、白三葉、地三葉、雜三葉、絳三葉、埃及三葉草等10余種。目前國內(nèi)外普遍栽培的有紅三葉和白三葉。第一節(jié)三葉草育種概況

白三葉（TrifoliumrepensL.）是溫帶地區(qū)最重要的豆科牧草，它可提高飼草品質(zhì)，通過固氮每年可向草地提供豐富的氮素。白三葉匍匐莖的生長和表型的可塑性使它成為多數(shù)禾草型草地的理想混播成分，并能經(jīng)得起重度的刈割利用。

紅三葉（TrifoliumpratenseL.）是三葉草屬中種植最廣泛的一個種?？蓡尾ィ部膳c禾本科牧草混播，可刈割調(diào)制干草、放牧利用和用于土壤改良。第一節(jié)三葉草育種概況

三葉草育種始于20世紀(jì)20年代初，1920年荷蘭首先育出Dutch白三葉品種，1927年，丹麥選育出Morsootofee白三葉，進(jìn)入20世紀(jì)40年代，荷蘭、英國、芬蘭、瑞典、法國、美國、加拿大、比利時先后選育出Fres、Perina、Tammninges、Louisiana、Kenland、Hasalleotofee等數(shù)十個白三葉和紅三葉品種，這些品種大部分是通過自然選擇法選育出的適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件的生態(tài)型或通過混合法選育出比當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)型優(yōu)良的品種。第一節(jié)三葉草育種概況

受玉米自交系間雜種高產(chǎn)的影響，從20世紀(jì)50年代，美國利用自交零代和自交一代非親和的S等位基因控制雜交來配制雙交雜種。但由于近交系產(chǎn)生和保持較困難，成本又高，紅三葉的單交和雙交雜種并沒有在生產(chǎn)上得到廣泛應(yīng)用，轉(zhuǎn)而應(yīng)用三葉草的綜合品種。

綜合品種可以保持品種內(nèi)很大的遺傳變異。因?yàn)榻N的發(fā)展，推進(jìn)了品種的均一化，從而使基因的損失已成為世界性的問題。另外，綜合品種可以繼代留種，富于變異的綜合品種，比高度純化的一代雜種品種更符合農(nóng)業(yè)的實(shí)際情況，因而在三葉草品種選育中，廣泛應(yīng)用綜合品種。目前，世界各國應(yīng)用的各類三葉草品種中，綜合品種約占80%以上。第一節(jié)三葉草育種概況

從20世紀(jì)60年代開始用秋水仙素誘導(dǎo)三葉草的四倍體育種同樣受到重視，與二倍體相比，在形態(tài)、生物學(xué)和經(jīng)濟(jì)性狀方面有明顯的區(qū)別。各國的實(shí)踐表明，四倍體產(chǎn)量超過二倍體達(dá)20%~30%，粗蛋白超過1%~1.5%。德國、波蘭、瑞典等國最先培育出四倍體紅三葉草。20世紀(jì)80年代，在英國41個栽培品種中，有12個是四倍體，占三葉草播種總面積的16%，晚熟品種占21%。前蘇聯(lián)在培育四倍體三葉草方面成果卓越，先后由全蘇作物栽培研究所培育出BиK84等多個四倍體品種，并對200多個具有重要經(jīng)濟(jì)價值的四倍體材料作了進(jìn)一步選育。第一節(jié)三葉草育種概況

在應(yīng)用秋水仙素化學(xué)藥劑誘導(dǎo)多倍體的同時，美國學(xué)者曾于20世紀(jì)70年代應(yīng)用2n配子或2n孢子產(chǎn)生了四倍體三葉草。它與用秋水仙素處理獲得四倍體的成功率相近，但通過2n配子獲得的有性四倍體植株生長健壯，可育性高，在近交中可直接利用。

三葉草育種中，母系選擇法、輪回表型選擇法、遠(yuǎn)緣雜交一直得到廣泛的應(yīng)用。從20世紀(jì)80年代開始，已著手進(jìn)行三葉草單細(xì)胞培養(yǎng)以及細(xì)胞質(zhì)融合技術(shù)。第一節(jié)三葉草育種概況

總之，三葉草育種工作經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜、從低級到高級逐步發(fā)展過程。據(jù)不完全統(tǒng)計，采用各種方法，已選育出各類三葉草品種500余個。早期多采用自然選育和混合選擇育種法，培育適合當(dāng)?shù)刈匀粭l件的生態(tài)型，隨著育種工作的進(jìn)展，生態(tài)型逐步被各種育種途徑選育的優(yōu)良品種所代替（Williams）。第一節(jié)三葉草育種概況

由于育種手段的不斷改進(jìn)，三葉草遺傳改良取得了長足的進(jìn)步。1985年至1989年期間，在新西蘭PamerstonNorth對來自24個郭家的110個白三葉生態(tài)型和品種進(jìn)行了改良成果的試驗(yàn)，它代表著60多年三葉草改良的成果。結(jié)果表明，80年代推廣的品種干物質(zhì)產(chǎn)量比1939年前推廣的品種多28%，比40年代推廣的品種多44%，增長最多的是50年代?？傮w上三葉草干重以0.16克/平方米的速度增長，相當(dāng)于每年增加1.44克/平方米，每10年的遺傳改良率約為6%。根據(jù)在Rhind等（1979）在南非評價的31個品種的資料，三葉草產(chǎn)量以每10年6.8%的速率增加。第一節(jié)三葉草育種概況

我國草地大多發(fā)布在寒冷少雨的地區(qū)，不適宜種植三葉草，很少進(jìn)行三葉草育種工作。進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，隨著我國南方草地畜牧業(yè)的發(fā)展，逐步從引入國外優(yōu)良品種入手，開展了地方品種的整理和野生三葉草的馴化工作。如已登記注冊的地方品種巴東紅三葉、岷山紅三葉、無水紅三葉、巫溪紅三葉、貴州白三葉等；野生訓(xùn)化的有延邊野火球；從國外引進(jìn)的優(yōu)良品種有Huia和Ladino白三葉等。

湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所應(yīng)用綜合品種法，已培育出抗熱耐旱并且比原品種增產(chǎn)約14.5%的鄂牧一號白三葉新品種。第一節(jié)三葉草的育種概況

二、三葉草的類型及品種資源

（一）紅三葉的類型

（二）白三葉的類型（三）紅三葉與白三葉品種資源第一節(jié)三葉草的育種概況

（一）紅三葉的類型根據(jù)Merkenschlager的研究，將歐洲中部的紅三葉列為三個種群：（1）大西洋種群——由早熟Brabant、Norman及Spanish型組成；（2）中阿爾卑斯山種群——由晚花型組成（3）大陸群——包括晚熟的Greek以及Seyrian型，在歐洲從北往南分布的種型，多在高原地帶第一節(jié)三葉草的育種概況

以栽培種之分類，可分為3個類型：

1）普通或雙刈割型紅三葉，早熟、生長迅速，生存期較短，耐寒性較弱。

2）早熟或晚熟的中間型。3）晚熟型，多年生、單刈割型，生長緩慢、耐寒、生存力較強(qiáng)

以上三個類型最大差別是生長期對日照的反應(yīng)，單刈型需較長的日照，以促進(jìn)花原體的形成；而雙刈型所需日照則較短。第一節(jié)三葉草的育種概況在英國，紅三葉通常分為Broad紅三葉、單刈割紅三葉和晚花型紅三葉。一般Broad紅三葉生長發(fā)育較早，宜早期利用，而晚花型紅三葉宜后期利用，且具有較強(qiáng)的耐牧性，適于奶牛肉牛放牧。在美國，人們通常把紅三葉分為早花紅三葉和晚花紅三葉兩類。晚花紅三葉也稱為Mammoth或單刈割紅三葉，生長季僅能刈割一次，適于種植在生長季節(jié)短、海拔高的地區(qū)。早花紅三葉又稱雙刈紅三葉，每季至少可刈割兩次。王棟（1955）等認(rèn)為，紅三葉可根據(jù)成熟期分為晚熟型和早熟型兩類。第一節(jié)三葉草的育種概況（二）白三葉的類型白三葉有很多天然類型及育成品種，可分為三個類群，即小葉野生白三葉，中葉型的普通白三葉和大葉型白三葉。小葉型白三葉葉小、莖短，匍匐型強(qiáng)，適于放牧產(chǎn)量較低，我國長江流域分布的即為小葉型。中葉型普通白三葉葉型和莖長均屬大小葉型的中間型，它包括很多國家的地方品種或生態(tài)型。大葉型白三葉此型有大頭花及長匍匐莖，生長健壯，有直立的葉柄及穗柄在歐洲及美洲已經(jīng)普遍栽培。第一節(jié)三葉草的育種概況

近年來，我國從國外引進(jìn)的優(yōu)良品種，大部分為大葉型白三葉。據(jù)貴州野生白三葉資源調(diào)查組報導(dǎo)，白三葉類型復(fù)雜。從葉型看有卵圓形，倒卵形和近似心臟形；從葉片大小看，有大、中、小三個類型；葉片上有“V”形斑和無“V”形斑兩類?！癡”形斑多于無“V”形斑，種子的形狀，顏色亦有多種分化。第一節(jié)三葉草的育種概況（三）紅三葉與白三葉品種資源三葉草產(chǎn)于小亞細(xì)亞南部與歐洲東南部，歐洲早在3~4世紀(jì)開始栽培紅三葉和白三葉，十五世紀(jì)傳入西班牙、意大利和荷蘭，以后逐步傳入英國、德國、美國。幾百年的栽培歷史，使世界各國均有適于本地的紅三葉、白三葉的野生生態(tài)型、地方品種以及選育的優(yōu)良品種。在紅三葉中既有二倍體，亦有四倍體，既有一次刈割的，又有多次刈割的。第一節(jié)三葉草的育種概況

據(jù)生產(chǎn)發(fā)展的需要，通過混合選擇法，輪回選擇法，綜合品種育種法以及多倍體育種，世界各國已經(jīng)選育出一大批高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗病的優(yōu)良品種。第一節(jié)三葉草的育種概況

據(jù)經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（DECO）的材料，六十多年前，西歐諸國、斯堪的納維亞各國、俄羅斯、美國、加拿大等20多個國家，已選育出200多個紅三葉品種，250多個白三葉品種，并在育種過程中，積累了上萬計的用于各種育種目標(biāo)的原始材料，目前最優(yōu)良的品種當(dāng)屬Hungaropoly、Teroba、Tetr、Leda;四倍體品種有英國的DorsetMah;新西蘭的Grasslands、Hamua,其中Hamua是著名的雙刈型紅三葉。第一節(jié)三葉草的育種概況紅、白三葉草并非我國原產(chǎn)草種。從19世紀(jì)末至本世紀(jì)初陸續(xù)從歐美、印度、埃及等國家引進(jìn)30余個種，60多個品種，在長江流域、西北谷底及四川部分地區(qū)種植。第一節(jié)三葉草的育種概況有名的巴東紅三葉于1875年自比利時引進(jìn)，經(jīng)多年不斷的自然選擇已發(fā)展成為區(qū)域性大面積分布的野生群落；1934—1935年新疆從原蘇聯(lián)引入紅三葉在伊犁地區(qū)種植，已成為新疆的野生種；甘肅省的紅三葉主要分布在海拔2000米以上的岷山縣、漳縣，溫暖、濕潤、半濕潤的天水、武都等地，有名的岷山紅三葉是在該地長期栽培馴化成功的地方品種。第一節(jié)三葉草的育種概況我國野生白三葉主要分布在新疆天山北麓濕潤的河灘草地，吉林省主要分布在海拔50米的琿春縣的低濕草地，黑龍江的尚志縣、內(nèi)蒙的呼倫貝爾、貴州、湖北、四川、湖南、山西、陜西等省區(qū)均有野生白三葉草分布。根據(jù)中國草地資源，野生的白三葉分布面積最大，能夠成草地類型的只有四川、陜西、山西和吉林，他們分屬白三葉+雜類草型和白三葉+山野豌豆型。第一節(jié)三葉草的育種概況應(yīng)該指出，散生在各地的紅、白三葉野生種，沒有進(jìn)行人工選擇，大都屬于小葉型，只有早熟、產(chǎn)量偏低、抗病及抗熱性較差等弱點(diǎn)。為了適應(yīng)南方草原畜牧業(yè)的發(fā)展，從20世紀(jì)70年代開始，從美國、新西蘭、丹麥、荷蘭等國家，引進(jìn)一批白三葉、紅三葉優(yōu)良品種，經(jīng)短期試種栽培后，已成為適合我國一些地區(qū)栽培的優(yōu)良引進(jìn)品種或作為育種的親本材料。第二節(jié)三葉草的育種目標(biāo)和性狀遺傳

一、育種目標(biāo)1、高額而穩(wěn)定的飼草和種子資源

目前，各國育種家正致力于培育植株高大粗壯、花莖不彎曲的品種，以便于種子田用聯(lián)合收割機(jī)收獲，并防止由此造成種子產(chǎn)量損失，為此，必須培育集約化類型的品種。第二節(jié)三葉草的育種目標(biāo)和性狀遺傳

2、培育抗病蟲品種

世界各國在栽培三葉草的過程中，常發(fā)生多種病害，如根節(jié)線蟲、鐮刀菌根腐病、炭疽病、白粉病、病毒病、銹病等。在我國南方三葉草種植區(qū)的病害主要有黃斑病、白粉病，最嚴(yán)重的是白三葉白絹病。除三葉草病害外，我國南方一些省區(qū)，還有危害三葉草的小綠葉蟬、小長蝽、蝗蟲等多種病害。三葉草病蟲害對其栽培危害極大，不但降低產(chǎn)量，還影響飼草的品質(zhì)，因此，三葉草的抗病蟲害育種已成為各國的重要育種方向。第二節(jié)三葉草的育種目標(biāo)和性狀遺傳3、選育氫氰酸含量低的白三葉品種

白三葉混播時，其飼用價值在相當(dāng)程度上決定于生氰葡萄糖苷的數(shù)量，生氰葡萄糖苷水解時分解產(chǎn)生對家畜健康不良影響的氫氰酸，為此，需要選育氫氰酸含量極低（HCN≤3%），而蛋白質(zhì)含量高的白三葉品種。第二節(jié)三葉草的育種目標(biāo)和性狀遺傳第二節(jié)三葉草的育種目標(biāo)和性狀遺傳4、選育生長迅速的品種

播種當(dāng)年植株存活率要高，發(fā)育初期生長迅速，能在有灌溉條件的放牧場和割草場大量利用有機(jī)肥料和迅速生長的三葉草品種。在培育放牧型三葉草品種時，應(yīng)該特別注意根系及其固氮特性和再生速度。5、培育能和禾本科牧草混播的白三葉品種

白三葉與禾本科牧草的混播草地經(jīng)常是禾本科和豆科二者之一占優(yōu)勢，保持禾本科和豆科牧草一定構(gòu)成比例的穩(wěn)定性是極為重要的。然而，其比例常因?yàn)榄h(huán)境、草地管理狀態(tài)等變化而難以穩(wěn)定。因此，選育既能穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)，又能與異種協(xié)調(diào)共存的白三葉品種顯得尤為重要。第二節(jié)三葉草的育種目標(biāo)和性狀遺傳

6、選育具持久性的品種

三葉草的持久性，是通過在一定年限內(nèi)維持某種產(chǎn)量水平表現(xiàn)的，缺乏持久性將產(chǎn)生不規(guī)則的裸露斑，這樣不僅易受到雜草的侵襲、降低產(chǎn)量，且對霜害和冷害更為敏感，因此，在三葉草育種中應(yīng)注意天然群體的多型性，并依此培育出長壽命類型的品種。第二節(jié)三葉草的育種目標(biāo)和性狀遺傳7、培育四倍體三葉草品種

國外的實(shí)踐證明，四倍體紅三葉比二倍體品種增產(chǎn)約20%-30%，粗蛋白質(zhì)提高1%-1.5%，并且有抗病和長壽特性。

我國三葉草的栽培區(qū)域主要在湖北、湖南、四川、貴州等省，并以栽培白三葉為主。其主要育種目標(biāo)為產(chǎn)草量高，每公頃產(chǎn)鮮草6萬kg以上，粗蛋白質(zhì)含量25%以上，無毒無害、適口性好、耐熱、耐寒、繁殖速度快，綜合性狀良好的品種。第二節(jié)三葉草的育種目標(biāo)和性狀遺傳

二、三葉草的性狀遺傳

1、三葉草的染色體組成

白三葉是四倍體，染色體數(shù)為2n=4x=32；該種核型由11對中部、5對中部著絲點(diǎn)染色體組成，其中第六對染色體短臂具隨體。最長與最短染色體比值為1.65，屬2A核型，核型公式為2n=4x=22m+10sm（2SAT）第二節(jié)三葉草的育種目標(biāo)和性狀遺傳

二、三葉草的性狀遺傳

1、三葉草的染色體組成

紅三葉為二倍體，2n=2x=16，其核型由7對中部、1對中部著絲點(diǎn)染色體組成，最長與最短染色體比值為1.37，屬2A型，核型公式為2n=2x=14m+2sm。

對紅三葉染色體數(shù)目分析后認(rèn)為，該種具有2個染色體基數(shù)（x=7或x=8），2n=32的正是染色體基數(shù)為8的四倍體。國外所選育的紅三葉四倍體是2n=4x=32。第二節(jié)三葉草的育種目標(biāo)和性狀遺傳

2、三葉草的數(shù)量性狀遺傳

莖的長短以及葉片的大小、復(fù)葉的多少是構(gòu)成產(chǎn)量的重要因素。已知紅三葉具有5片小葉的復(fù)葉是由兩個隱性基因f和n控制的，在純和條件下，這兩個基因中的一個或兩個都可形成復(fù)葉。Artmenko（1972）培育出一個群體，其植株89%都具有4-9小葉；每個花序的種子數(shù)及粒重受多基因控制，環(huán)境對其影響較大，遺傳力較小。第二節(jié)三葉草的育種目標(biāo)和性狀遺傳3、三葉草的質(zhì)量性狀遺傳

質(zhì)量性狀和數(shù)量性狀是相對而存在的，二者并沒有絕對的界限。一般主基因遺傳效應(yīng)較強(qiáng)而且易確定的性狀，習(xí)慣稱為質(zhì)量性狀。第二節(jié)三葉草的育種目標(biāo)和性狀遺傳①抗病性

紅三葉基因的劑量效應(yīng)對于抗病性是很重要的，對病毒的抗性是可遺傳的。Heson等曾報道了三個抗豆黃花葉病毒類型，每一個類型分別由一個不同顯性基因所控制，對葉脈鑲嵌病毒抗性是由一個單獨(dú)的顯性基因RC所控制，對莖線蟲的抗性是由兩個顯性基因所控制，其中一個與S基因連鎖。由此可見，病毒的抗性并非由單基因控制。第二節(jié)三葉草的育種目標(biāo)和性狀遺傳②白三葉氰化物的產(chǎn)生

多數(shù)白三葉群體含有生氰植株和非生氰植株，并且牧草產(chǎn)量和持久性均較高的群體其生氰基因型頻率較高，氰化物主要在葉片中，當(dāng)葉子受傷時，生氰植株釋放HCN，可防止害蟲，但含有較多的氰化物，可使母畜所產(chǎn)羔羊患甲狀腺腫。

白三葉受傷葉片產(chǎn)生氰化物是由AC（亞麻苦苷和葡萄糖苷）和Li（水解酶）位點(diǎn)的兩個顯性等位基因所控制。第二節(jié)三葉草的育種目標(biāo)和性狀遺傳③葉斑

雜交種子或雜交植株的遺傳特征是顯性性狀包括紅葉、紅斑點(diǎn)、紅中脈、白“V”字形斑、矢車菊紅花冠和黑長種子；隱性性狀包括紅色花冠和非紫色苞片。

在白三葉的葉特征中，莖和托葉上的紅色素是通過兩種顯性基因調(diào)節(jié)的，但區(qū)別較困難。深紅三葉簡單的隱性性狀，包括白色花、多個小葉的復(fù)葉等。所有三葉草的性狀遺傳因不同遺傳背景而比較復(fù)雜，因此，在進(jìn)行控制雜交時，試圖利用他們作為遺傳標(biāo)記前，應(yīng)對現(xiàn)有材料進(jìn)行詳細(xì)研究。第二節(jié)三葉草的育種目標(biāo)和性狀遺傳④自交不親和性

三葉草的自交不親和性是由一系列S等位基因控制的。M.K.Adenson曾用近交同型S等位基因完成雜交遺傳控制來產(chǎn)生雙交雜種。第二節(jié)三葉草的育種目標(biāo)和性狀遺傳第三節(jié)三葉草的育種方法第三節(jié)三葉草的育種方法一、集團(tuán)選擇法

集團(tuán)選擇法是混合選擇法的一種方式，這種方法對不容易受環(huán)境影響而且遺傳力高的性狀選擇是有效的。（一）用于集團(tuán)選擇的材料引進(jìn)品種，當(dāng)?shù)貎?yōu)良品種或優(yōu)良品系，生態(tài)型，雜交后代等均可作為選擇的原始材料。（二）建立材料圃在選擇圃內(nèi)材料不宜過多，一般以1-2個為宜。把用于選擇的材料播種于選擇圃內(nèi)。材料圃應(yīng)選在地勢平坦，肥力較一致的地塊，以使性狀表現(xiàn)不因地力不同造成選擇錯誤。第三節(jié)三葉草的育種方法（三）選擇從播種后第二年或第三年開始選擇。在整個選育過程中，隨時都應(yīng)將不良株剔除。連續(xù)進(jìn)行二到三代的選擇，當(dāng)集團(tuán)內(nèi)性狀相對穩(wěn)定后，迅速擴(kuò)大種子繁殖，便于品系比較試驗(yàn)。（四）品系比較試驗(yàn)和區(qū)域試驗(yàn)以當(dāng)?shù)赝茝V的品種為對照，以一般大田栽培方式，對入選品系進(jìn)行比較試驗(yàn)和適當(dāng)范圍內(nèi)的區(qū)域試驗(yàn)。第三節(jié)三葉草的育種方法二種間雜交育種（一）開花特性

三葉草有豆科植物具有的完整花，由花萼、花冠、10枚雄蕊和1枚雌蕊組成?；ㄝ喙苌嫌?個裂片和齒。1個旗瓣，2個翼瓣和2個龍骨瓣的基部聯(lián)合成花冠管。白三葉花冠白色或奶油色，紅三葉粉紅色。第三節(jié)三葉草的育種方法

子房里一般有1~4個胚珠，也有多達(dá)10個。花聚集成頭狀或短狀花序，花有梗或無梗，成熟時花瓣通常不裂，下彎（白三葉）或直立（紅三葉）。

分枝期過后10~15d，即將進(jìn)入現(xiàn)蕾期，7~10d后，第一個頭狀花序開始開花，一個單株頂端的花序先開，依次向下分別開放每日開花時間為10：00~17:00，從播種至開花約需70~80d。第三節(jié)三葉草的育種方法（二）雜交技術(shù)

開花前，每個植株的頭狀花序用平紋細(xì)布袋套住，套住前需修剪花序，沒花序只留下15~20朵花。為了防止傳粉的昆蟲，用細(xì)繩扎口。套了袋的頭狀花序用細(xì)繩和植株同樣高的木樁支撐。

紅三葉和白三葉不必去雄，因?yàn)樗鼈兙哂惺芘渥芋w與等位基因的自交不親和性。第三節(jié)三葉草的育種方法

白三葉可以通過去掉花冠去雄，去掉柱頭種類，去掉花冠管及其附著的種類，留下未受損的雌蕊，不要損傷柱頭。

三葉草最適的授粉時間在開花后不久。紅三葉的花在半開時進(jìn)行異花授粉，通常具有較高的結(jié)實(shí)率。

操作時，把授粉的牙簽插入父本花旗瓣和龍骨瓣之間，并向下碰擊雄蕊管，取出花粉，然后把牙簽上的花粉授予雌蕊的柱頭上。授粉后系下一個標(biāo)簽，用鉛筆標(biāo)明組合和日期第三節(jié)三葉草的育種方法（三）雜交困難及克服方法

三葉草遠(yuǎn)緣雜交的困難主要表現(xiàn)為雜交不成功，雜種生活力弱，不育性或育性低，除了一個組合有育性外，其余均不育或部分可育。第三節(jié)三葉草的育種方法

為克服三葉草間雜交的不可交配性和雜種不實(shí)，目前國外主要采用將三葉草的二倍體種加倍成多倍體后再進(jìn)行雜交或以染色體倍數(shù)高的作母本進(jìn)行雜交。

為了克服授粉后的障礙，可利用胚胎組織培養(yǎng)技術(shù)來挽救未成熟的雜種胚組織。

為了解決三葉草間的雜交失敗，利用細(xì)胞技術(shù)培育三葉草的種間雜交。原生質(zhì)可以利用細(xì)胞壁降解酶，從三葉草屬的根系中分離出來。第三節(jié)三葉草的育種方法

在進(jìn)行種間雜交的同時，利用優(yōu)良品種同野生紅三葉，不同生態(tài)型的三葉草以及地理上遠(yuǎn)緣的不同品種進(jìn)行了大量的近緣品種間雜交，培育出很多品種間雜交種。

品種間的雜交的方法，可以在隔離區(qū)內(nèi)將母本和父本隔行種植在雜交圃內(nèi)，授粉之后所有父本植株刈割掉，從母本行收獲雜交種子。為了選出最佳雜交組合，還可以進(jìn)行正反交。第三節(jié)三葉草的育種方法三、多倍體育種

三葉草的多倍體育種開始于20世紀(jì)50多年代中后期，其中最有效的為紅三葉四倍體。

在前蘇聯(lián)培育的紅三葉為2n=4x=28，在西歐以及美國等國家培育的紅三葉為2n=4x=32。第三節(jié)三葉草的育種方法

四倍體紅三葉具有抗病、長壽、高產(chǎn)等諸多優(yōu)點(diǎn)，如全蘇飼料研究所培育的四倍體紅三葉的單株平均產(chǎn)量高于對照62.2%-83.0%，蛋白質(zhì)含量高出對照1.0%-1.7%，維生素含量較對照低1.0%-3.7%，胡蘿卜素較對照高51.6%-133.2%。第三節(jié)三葉草的育種方法

四倍體紅三葉的缺點(diǎn)是種子產(chǎn)量比二倍體要低，而花粉育性低是其主要原因。四倍體紅三葉群體中含有16%的非整倍體，非整倍體可導(dǎo)致種子產(chǎn)量的降低。與四倍體紅三葉草相比，白三葉草的多倍體2n=8x=64.存在許多的缺陷。白三葉的多倍體植株比二倍體開花遲、葉柄和莖較密、種子產(chǎn)量低。第三節(jié)三葉草的育種方法

（一）紅三葉四倍體的產(chǎn)生途徑

現(xiàn)在廣泛推廣用秋水仙堿處理發(fā)芽種子或幼苗的方法，在濃度為0、01%-0.25%秋水仙堿水溶液中處理2-6h.為了獲得多倍體，葉可用氮的亞氧化物N2O，當(dāng)三葉草花粉朵授粉一天后，在大氣壓0.6Pa下用N2O處理24h此法可獲得100%的四倍體。為了獲得紅三葉的四倍體植株，美國學(xué)者采用2n配子獲得四倍體的方法。第三節(jié)三葉草的育種方法其方法是：他們在溫室條件下采用三次輪回表型選擇的辦法，提高每株產(chǎn)生2n花粉的頻率。用2n卵子和2n花粉結(jié)合產(chǎn)生四倍體紅三葉。采用2n配子獲得四倍體紅三葉草比用秋水仙素或N2O處理的成功率要低，但它的長處是四倍體植株生長健壯，可育性高。第三節(jié)三葉草的育種方法（二）四倍體紅三葉的鑒定方法

經(jīng)秋水仙堿處理或其他方法處理后，因誘變劑只對分生組織起作用，所以，可能出現(xiàn)部分組織染色體加倍，同時整個植株仍是二倍體，這就需要對處理后的材料進(jìn)行鑒定。直接鑒定可檢查花粉母細(xì)胞或檢查根尖染色體數(shù)目。間接鑒定主要是從植株形態(tài)特征來辨別。第三節(jié)三葉草的育種方法

四倍體紅三葉保衛(wèi)細(xì)胞和葉表皮比二倍體長1.31倍，寬1.18倍；花粉粒比二倍體寬1.54倍；花序比二倍體長39.2