育種學(xué)總論第1章教學(xué)課件

第一節(jié)、作物的繁殖方式有性繁殖（sexualreproduction）

自花授粉（self-pollination）異花授粉（cross-pollination）常異花授粉（oftencross-pollination）無性繁殖（asexualreproduction）營養(yǎng)體繁殖（vegetativepropagation）

無融合生殖（apomixes）7/19/20231共34頁一、有性繁殖（sexualreproduction）（一）花器官構(gòu)造和開花習(xí)性對授粉方式的影響7/19/20232共34頁花器官構(gòu)造對授粉方式的影響兩性花：又稱完全花。雌雄同花，利于自花授粉。（稻、麥）單性花：又稱不完全花。有雌花與雄花之分，利于異花授粉

雌雄同株異花（monoecious）：如玉米、蓖麻、瓜類等雌雄異株（dioecious）：如大麻、菠菜、銀杏等7/19/20233共34頁異花授粉——蓖麻雌雄同株異花雄花雌花7/19/20234共34頁異花授粉——石刁柏（蘆筍）雌雄異株雄株（黃花）和雌株（紅果）7/19/20235共34頁利于異花授粉的其他花器官構(gòu)造具有完全花，但雌雄蕊異長（heterogony）。（棉花：雌蕊>雄蕊）有蜜腺和香氣，誘使昆蟲傳粉花粉粒輕、小，壽命長，可借風力傳播雄性不育（male-sterility,MS）7/19/20236共34頁特殊的有性繁殖方式

——雄性不育雄性不育（malesterility,MS）：雌蕊正常而花粉敗育，不能產(chǎn)生有功能的雄配子。雄性不育在植物中廣泛存在7/19/20237共34頁開花授粉習(xí)性對授粉方式的影響閉花受精（cleistogamy）：典型自花授粉(如大麥，豌豆，花生）雌雄蕊異熟（dichogamy）：利于異花授粉（如油菜，玉米）其它：散粉時間（棉花花冠張開后散粉）；開花時間長短等自交不親和（self-incompatibility,SI）7/19/20238共34頁特殊的有性繁殖方式

——自交不親和自交不親和（self-incompatibility,SI）：具有完全花并可形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉結(jié)實能力的自交不育性（甘薯、黑麥、白菜型油菜、向日葵、甜菜、白菜、甘藍等）7/19/20239共34頁黑麥：自交不親和，異花授粉7/19/202310共34頁

向日葵：自交不親和，異花授粉7/19/202311共34頁（二）作物天然異交率的測定自花授粉：天然異交率≤4%異花授粉：50%≤天然異交率≤100%常異花授粉：5%≤天然異交率<50%天然異交率=F1中顯性性狀個體數(shù)F1總個體數(shù)×100%(×2)7/19/202312共34頁（三）有性繁殖植物的主要授粉方式自花授粉：同一朵（株）花的花粉傳到同一朵（株）花的雌蕊柱頭上（水稻、小麥、大麥、燕麥、大豆、豌豆、花生、芝麻、綠豆、馬鈴薯、亞麻、煙草等）小麥大豆馬鈴薯煙草7/19/202313共34頁自花授粉——水稻7/19/202314共34頁有性繁殖的主要授粉方式—異花授粉異花授粉：雌蕊柱頭接受異株花的花粉而授粉（玉米、黑麥、甘薯、向日葵、白菜型油菜、甘蔗、甜菜、蓖麻、大麻、木薯、紫花苜蓿、三葉草、草木樨、啤酒花等）啤酒花玉米大麻白菜型油菜7/19/202315共34頁有性繁殖的主要授粉方式—常異花授粉常異花授粉：同時依靠自花授粉和異花授粉兩種方式，自花授粉為主（棉花、甘藍型油菜、芥菜型油菜、高粱、蠶豆、粟等）高粱棉花粟7/19/202316共34頁二、無性繁殖（asexualreproduction）營養(yǎng)體繁殖（vegetativepropagation）：利用植株營養(yǎng)體部分的再生能力，采取分根、扦插、壓條、嫁接等方法繁殖后代的方式無融合生殖（apomixes）：植物的雌雄性細胞甚至雌配子體內(nèi)的某些單、二倍體細胞不經(jīng)過正常受精和兩性配子的融合過程而直接形成種子以繁衍后代的方式7/19/202317共34頁無融合生殖（apomixes）類型無孢子生殖（apospory）：大孢子母細胞或幼胚敗育，而由胚珠體細胞進行有絲分裂直接形成二倍體胚囊，最后形成種子二倍體孢子生殖（diplospory）：大孢子母細胞不經(jīng)過減數(shù)分裂而進行有絲分裂直接產(chǎn)生二倍體胚囊，最后形成種子不定胚生殖（adventitiousembryony）：由胚珠或子房壁的二倍體細胞經(jīng)有絲分裂形成胚，同時由正常胚囊中的極核發(fā)育成胚乳而形成種子（柑橘）孤雌生殖（parthenogenesis）：胚囊中的卵細胞未和精核結(jié)合，直接形成單倍體的胚。特殊情況下，胚囊中的助細胞和反足細胞也能發(fā)育為單倍體或二倍體的胚孤雄生殖（androgenesis）：進入胚囊中的精核未與卵細胞融合，直接形成單倍體的胚。（油菜中的小孢子培養(yǎng)技術(shù)）7/19/202318共34頁甘藍型油菜小孢子培養(yǎng)流程取花蕾小孢子培養(yǎng)移栽繼代培養(yǎng)7/19/202319共34頁繁殖方式交配制度花器構(gòu)造特點遺傳特點主要品種類型自花授粉作物自交雌雄同花，同熟，開花時間較短，外界花粉不易侵入群體同質(zhì)，個體基因型純合，基因型與表現(xiàn)型相對一致，自交無害，不斷自交導(dǎo)致純合純系品種雜交種異花授粉作物自由交配雌雄異株，或雌雄同株異花,或雌雄同花,花器利于異交或自交不親和群體異質(zhì)，個體基因型雜合，強制自交、近交可獲得穩(wěn)定后代，但導(dǎo)致自交衰退，雜交產(chǎn)生雜種優(yōu)勢雜交種常異花授粉作物基本自交雌雄同花異熟或雌雄蕊不等長,易接受外來花粉,異交率較高群體基本同質(zhì)，個體基本純合，雜合體分離純系品種雜交種無性繁殖作物——群體同質(zhì)，個體基因型雜合，無性繁殖產(chǎn)生的無性系不分離，表現(xiàn)型與母本相似無性系7/19/202320共34頁第二節(jié)、自交和異交的遺傳效應(yīng)一、自交的遺傳效應(yīng)自交使純合基因型保持不變自交使雜合基因型的后代發(fā)生性狀分離自交引起后代生活力衰退7/19/202321共34頁自交各代純合體比率計算公式一對雜合基因型n對雜合基因Xn為自交后代純合體比例r為自交代數(shù)Xn=(1-12r)×100%Xn=(1-12r)n×100%一對雜合基因型個體自交各代分離比例及基因型純合化的進程7/19/202322共34頁二、異交的遺傳效應(yīng)異交形成雜合基因型異交增強后代的生活力7/19/202323共34頁第三節(jié)作物的品種類型及其特點7/19/202324共34頁一、作物品種的類型自交系品種（purelinecultivar）雜交種品種（hybridcultivar）群體品種（populationcultivar）無性系品種（clonalcultivar）7/19/202325共34頁（一）、自交系品種（purelinecultivar）又稱純系品種：是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。包括自花授粉作物和常異花授粉作物的純系品種和異花授粉作物的自交系7/19/202326共34頁自交系品種的育種特點自花授粉加單株選擇的育種方法拓寬遺傳變異范圍，在大群體中進行單株選擇（多中選優(yōu)、優(yōu)中選優(yōu)）7/19/202327共34頁（二）、雜交種品種（hybridcultivar）在嚴格選擇親本和控制授粉的條件下生產(chǎn)的各類雜交組合F1植株群體既高度雜合（F1基因型），又具有同質(zhì)性（F1群體內(nèi)）雜種優(yōu)勢強，但不能穩(wěn)定遺傳。在生產(chǎn)上僅棉花利用F2群體7/19/202328共34頁雜交種品種的育種特點包括自交系育種和雜交組合育種兩個育種程序，自交系間的配合力測定是貫穿兩個育種程序的關(guān)鍵對影響親本繁殖和制種產(chǎn)量的性狀必須加強選擇需建立相應(yīng)的種子生產(chǎn)和供銷體系7/19/202329共34頁（三）、群體品種（populationcultivar）異花授粉作物的自由授粉品種(open-pollinatedcultivar)異花授粉作物的綜合品種（syntheticcultivar）自花授粉作物的雜交合成群體（composite-crosspopulation）自花授粉作物的多系品種（multi-linecultivar）7/19/202330共34頁群體品種的育種特點使群體品種具有廣泛的遺傳基礎(chǔ)和基因型的多樣性（組成群體品種的原始親本間要有明顯的遺傳差異，但生育期等性狀差別不能太大）使群體品種能夠保持廣泛的遺傳基礎(chǔ)和基因型的多樣性（對后代不加選擇，以隨機樣本保存群體，要防止外來基因