第4章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(diǎn)第一節(jié)引種〔cropintroduction〕和馴化根本概念引種〔廣義〕：從外地或外國引進(jìn)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(dāng)前的生產(chǎn)需要出發(fā)，從外地區(qū)或外國引進(jìn)作物新品種(系)，通過適應(yīng)性試驗(yàn)，直接在本地區(qū)或本國推廣種植馴化：人類對(duì)植物適應(yīng)新的地理環(huán)境能力的利用和改造引種包括：引進(jìn)原始材料；將野生作物變?yōu)樵耘嘧魑铩柴Z化〕；引進(jìn)當(dāng)?shù)貨]有的作物〔擴(kuò)大新區(qū)〕一、引種的意義解決生產(chǎn)者、消費(fèi)者對(duì)品種的需求增加我國的種質(zhì)資源種類，為新品種培育奠定物質(zhì)根底作物育種的有效途徑擴(kuò)大栽培區(qū)域，建立穩(wěn)定的生產(chǎn)基地野生種變?cè)耘喾N，保護(hù)瀕危作物二、引種的根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〔一〕氣候相似論〔theoryofclimatic

analogy〕根本要點(diǎn)：原產(chǎn)地和引入地之間，影響生產(chǎn)的主要因素〔生態(tài)環(huán)境中的氣候條件〕，應(yīng)相似到足以保證相互間引種成功的程度2023/11/13共39頁6生態(tài)條件：指與作物品種形成及生長(zhǎng)發(fā)育有密切關(guān)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(nèi)，在生物學(xué)特征、形態(tài)特征等方面均與當(dāng)?shù)氐闹饕鷳B(tài)條件相適應(yīng)，遺傳結(jié)構(gòu)也根本相似的作物類型?！捕成鷳B(tài)條件和生態(tài)型相似性原理氣候生態(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(gè)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)型之間相互引種那么較容易成功作物的三種生態(tài)型〔一〕引種是否成功的標(biāo)準(zhǔn)與原產(chǎn)地比較，不需特殊保護(hù)而能露地越冬、度夏，正常生長(zhǎng)、開花、結(jié)實(shí)保持原有的產(chǎn)量和品質(zhì)等經(jīng)濟(jì)性狀能用適當(dāng)?shù)姆敝撤绞竭M(jìn)行正常的繁殖無性繁殖作物只要在新地區(qū)能保持其經(jīng)濟(jì)利用器官的產(chǎn)量和品質(zhì)，能否正常開花結(jié)籽可不作為引種成功的主要標(biāo)準(zhǔn)三、影響引種成功的因素〔二〕影響引種成功的因素溫度：高溫、低溫影響；春化現(xiàn)象光照：長(zhǎng)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)育特性植物的發(fā)育特性與引種〔溫度〕春化階段：作物在某一個(gè)發(fā)育時(shí)期需要一定的溫度條件。如果該時(shí)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(shí)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(shí)間也不同〔小麥，強(qiáng)冬性、冬性、弱冬性和春性；甘藍(lán)型油菜，冬性、半冬性和春性〕植物的發(fā)育特性與引種〔光照〕感光階段：作物在某一個(gè)發(fā)育時(shí)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(jié)實(shí)按日照長(zhǎng)短要求不同，可將作物分為長(zhǎng)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(duì)光照的反響也不相同〔晚稻對(duì)光照長(zhǎng)度很敏感，早稻那么鈍感或無感〕四、作物不同類型引種后的生長(zhǎng)變化規(guī)律引種方式低溫長(zhǎng)日照作物高溫短日照作物北種南引生育期長(zhǎng)(遲熟)，營養(yǎng)生長(zhǎng)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(zhǎng)不良，植株、穗、粒小，生殖生長(zhǎng)受阻南種北引發(fā)育快(早熟)，營養(yǎng)生長(zhǎng)不良，植株、穗、粒小，低產(chǎn)，易凍害生育期長(zhǎng)(遲熟)，營養(yǎng)生長(zhǎng)好，植株高、穗粒增大，或不抽穗開花五、引種的根本步驟可行性分析(引種材料的收集)檢疫和隔離種植引種試驗(yàn)〔試種觀察、品種比較試驗(yàn)〕栽培試驗(yàn)引種與選擇相結(jié)合，不斷防雜保純和選育新品種2023/11/13共39頁14六、引種實(shí)踐水稻引種：早稻感溫、晚稻感光小麥引種：需低溫、長(zhǎng)日棉花引種：短日、喜溫大豆引種：短日作物2023/11/13共39頁15〔一〕風(fēng)土馴化學(xué)說：生物體與環(huán)境間是對(duì)立統(tǒng)一的關(guān)系，生物體的遺傳可塑性使其可經(jīng)過馴化適應(yīng)新環(huán)境〔二〕馴化的方法：選用植物遺傳不穩(wěn)定、最易動(dòng)搖的幼齡實(shí)生苗作為材料，采用逐步遷移方法，在新環(huán)境下逐步改變?cè)刑匦裕罱K適應(yīng)新環(huán)境，到達(dá)預(yù)期馴化的效果七、植物馴化的原理和方法2023/11/13共39頁16第二節(jié)選擇育種2023/11/13共39頁17選擇育種：又稱系統(tǒng)育種〔pedigreebreedingmethod〕，是指對(duì)現(xiàn)有品種群體中出現(xiàn)的自然變異進(jìn)行性狀鑒定、選擇并通過品系比較試驗(yàn)、區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)培育農(nóng)作物新品種的育種途徑對(duì)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2023/11/13共39頁18選擇育種的要點(diǎn)根據(jù)育種目標(biāo)，從現(xiàn)有的品種群體中選擇優(yōu)良個(gè)體，實(shí)現(xiàn)優(yōu)中選優(yōu)和連續(xù)選優(yōu)選擇育種是作物育種中最根本、簡(jiǎn)易、快速而有效的途徑是利用現(xiàn)有品種中的自然變異，從中選擇出符合生產(chǎn)需要的基因型，并進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)，無需進(jìn)行人工創(chuàng)造變異2023/11/13共39頁19〔一〕作物品種自然變異現(xiàn)象和純系學(xué)說一、選擇育種的根本原理作物品種穩(wěn)定性的相對(duì)性外界環(huán)境條件的變化，會(huì)引起基因突變自然雜交2023/11/13共39頁20純系的概念純系是自花授粉作物一個(gè)純合個(gè)體自交所產(chǎn)生的后代，即由同一基因型組成的個(gè)體群，純系即基因型純合的群體〔品系〕自花授粉作物原始群體品種中，通過單株選擇，可以別離出許多不同的純系從純系內(nèi)繼續(xù)選擇是無效的同一純系內(nèi)受環(huán)境因素影響所出現(xiàn)的變異是不能遺傳的純系學(xué)說的主要內(nèi)容2023/11/13共39頁22純系學(xué)說是自花授粉作物純系育種的理論根底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(duì)的，沒有絕對(duì)的純系2023/11/13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2023/11/13共39頁24二、性狀鑒定與選擇選優(yōu)汰劣：其實(shí)質(zhì)就是造成有差異的生殖率，或叫差異繁殖選擇的遺傳原理：生物進(jìn)化學(xué)說，其核心是變異、遺傳和選擇選擇可以定向地改變?nèi)后w的遺傳組成；選擇可以保存和積累變異2023/11/13共39頁25〔一〕選擇的根本方法混合選擇：從品種群體中選擇目標(biāo)性狀根本相似的個(gè)體，混合后加以繁殖，與原品種進(jìn)行比較，從而培育新的品種自花授粉作物進(jìn)行混合選擇后，基因型趨于純合，可淘汰劣株，但改進(jìn)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2023/11/13共39頁26單株選擇：從品種群體中選擇優(yōu)良的個(gè)體，分別脫粒保存，翌年分別各種一小區(qū)〔行〕，根據(jù)各小區(qū)植株的表現(xiàn)來鑒定上年中選個(gè)體的優(yōu)劣，并據(jù)此淘汰不良個(gè)體的后代自花授粉作物單株選擇后，進(jìn)行單株后代測(cè)驗(yàn)，改進(jìn)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(jié)構(gòu)，導(dǎo)致生活力和適應(yīng)性衰退2023/11/13共39頁27〔二〕性狀鑒定的作用與方法鑒定是進(jìn)行有效選擇的依據(jù)，是保證和提高育種質(zhì)量的根底鑒定方法：直接鑒定與間接鑒定；田間鑒定和實(shí)驗(yàn)室鑒定；自然鑒定與誘發(fā)鑒定；當(dāng)?shù)罔b定和異地鑒定2023/11/13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2023/11/13共39頁29〔一〕單株選擇與純系

〔系統(tǒng)〕育種程序2023/11/13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(hào)、分別留種，次年按單株分小區(qū)播種，根據(jù)各株行(系)的表現(xiàn)進(jìn)行鑒定的選擇方法一個(gè)單株就是一個(gè)基因型，中選單株形成了一個(gè)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屢次單株選擇法2023/11/13共39頁31一次單株選擇(一穗傳或一株傳)2023/11/13共39頁32屢次單株選擇2023/11/13共39頁332、純系育

種程序優(yōu)良變異個(gè)體的選擇株行比較試驗(yàn)品系比較試驗(yàn)區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)品種審定與推廣2023/11/13共39頁34〔二〕混合選擇與混合

選擇育種程序2023/11/13共39頁351、混合選擇(bulkselection)混合選擇法又叫表型選擇法。根據(jù)單株的表現(xiàn)型，從一個(gè)原始混雜群體中選取符合育種目標(biāo)的優(yōu)良單株混合留種，下一年播種于同一塊圃地，與標(biāo)準(zhǔn)品種及原始群體小區(qū)相鄰種植，進(jìn)行比較鑒定的選擇法可分為一次混合選擇法和屢次混合選擇法2023/11/13共39頁36一次混合選擇2023/11/13共39頁37屢次混合選擇2023/11/13共39頁382、混合選擇

育種程序從原始品種群體中進(jìn)行混合選擇比較試驗(yàn)繁殖和推廣2023/11/13共39頁39三

、集團(tuán)混合選擇育種2023/11/13共39頁40四

、改進(jìn)混合選擇育種2023/11/13共39頁41

單混株合選選擇擇

混合