植物育種學(xué)課件

第一章育種目標(biāo)

概念第一節(jié)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對品種的需要第二節(jié)制定育種目標(biāo)的原則上一章下一章總目錄OUT第一節(jié)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對品種的需要

一、高產(chǎn)二、品質(zhì)

三、熟期

四、抗性

五、適應(yīng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化章目錄下一節(jié)第二節(jié)制定育種目標(biāo)的原則一、適應(yīng)當(dāng)前生產(chǎn)需要，預(yù)見生產(chǎn)發(fā)展前景二、根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和栽培條件，確定目標(biāo)性狀三、考慮品種合理搭配四、突出重點，分清主次，明確具體章目錄上一節(jié)

育種目標(biāo)：育種目標(biāo)就是對新品種的性狀的具體要求，是育種工作的依據(jù)和指南。它好比一項工程的藍(lán)圖。育種目標(biāo)正確是育種工作成功的關(guān)鍵。1、高產(chǎn)是我國作物育種的首要目標(biāo)(高產(chǎn)品種）。2、作物產(chǎn)量的構(gòu)成因素畝產(chǎn)量=畝株數(shù)×單株產(chǎn)量水稻單株產(chǎn)量=單株有效穗×每穗粒數(shù)×結(jié)實率×千粒重玉米單株產(chǎn)量=每株有效穗數(shù)×穗行數(shù)×行粒數(shù)×千粒重油菜單株產(chǎn)量=單株有效果數(shù)×平均每果粒數(shù)×千粒重改良其中任何一個產(chǎn)量構(gòu)成因素，并保持其它因素基本不變，都能提高作物的產(chǎn)量。

1、品質(zhì)改良的意義。隨著人民生活水平的提高由溫飽問題向改善質(zhì)量過渡，提高加工產(chǎn)品質(zhì)量問題。

2、營養(yǎng)品質(zhì)：蛋白質(zhì)、氨基酸組成，脂肪酸組成，去除有毒物質(zhì)問題。

3、加工品質(zhì)：出粉率、出米率、出油率、精米率、整米率等。

4、適口品質(zhì)：口感性好

5、外觀商業(yè)品質(zhì)：籽粒大小、開頭、顏色、色澤等。

多種熟期品種配合，主推品種要熟期適當(dāng)。選用品種熟期要以充分利用當(dāng)?shù)厣L季節(jié)、光熱資源，盡可能提高復(fù)種指數(shù)為原則，或要適應(yīng)當(dāng)?shù)馗髦贫?。早熟與高產(chǎn)有一定矛盾，但不一定是絕對矛盾。

1、抗病性：垂直抗性、水平抗性，后者更好。

2、抗蟲性：育成抗蟲品種較困難，耐蟲性較好；

3、抗逆性：包括抗寒、旱、鹽石破天驚、凍害、濕澇等。1、株型要求：株高適當(dāng)、緊湊。2、成熟一致3、莖桿緊韌4、不落粒育成品種周期：系統(tǒng)育種：3-4年雜交育種：雜交到完成品比試驗…..5-8年雜交到通過區(qū)域試驗…..8-10年選育雜交種：一般類型（4-5年）新類型8-10年（親本開始）

因此新品種應(yīng)預(yù)見8-10年后的生產(chǎn)發(fā)展前景。產(chǎn)量水平，抗病性狀，適應(yīng)性狀等。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對作物品種有多方面的需要，需要有不同的品種類型，包括不同熟期、不同品質(zhì)、不同的抗性和適應(yīng)性等，供生產(chǎn)選用。第一節(jié)種質(zhì)資源的重要性

一、種質(zhì)資源的概念二、種質(zhì)資源的重要作用章目錄下一節(jié)第二節(jié)作物起源中心與我國作物的主要種質(zhì)資源一、植物的進(jìn)化二、作物起源中心學(xué)說三、我國作物種質(zhì)資源章目錄上一節(jié)下一節(jié)第三節(jié)種質(zhì)資源的類別、特點及其利用一、種質(zhì)資源的分類二、種質(zhì)資源的特點及其利用章目錄上一節(jié)下一節(jié)第四節(jié)種質(zhì)資源的搜集、保存和創(chuàng)新一、種質(zhì)資源的搜集二、種質(zhì)資源保存

三、種質(zhì)資源的創(chuàng)新章目錄上一節(jié)

種質(zhì)：是指親本傳給子代遺傳物質(zhì)。

種質(zhì)資源：是指可為育種利用和遺傳研究的各種作物品種和類型材料。

種質(zhì)資源的類型：地方品種、改良品種、新育成品種，中間材料，野生種，近緣植物。種質(zhì)資源又稱為品種資源、遺傳資源、基因資源。

1、作物育種的物質(zhì)基礎(chǔ)

2、凡突破性新品種的育成都來自于特異優(yōu)良遺傳資源的發(fā)現(xiàn)和利用。

3、種質(zhì)資源是培育新作物的重要來源。

4、豐富種質(zhì)資源是不斷培育新品種，并提高品種水平的重要條件。

5、種質(zhì)資源是有關(guān)生物不理論研究的重要材料，包括起源、進(jìn)化、分類、形態(tài)、生理、遺傳等研究。

自然界的植物有30-50萬種，它們是通過長期生物進(jìn)化的產(chǎn)物。全世界有栽培作物2300種，食用作物占900多種，經(jīng)濟(jì)1000種，飼料綠肥400種。生物進(jìn)化的三大要素：變異、遺傳、選擇變異——基礎(chǔ)遺傳——保證→生物進(jìn)化選擇——動力選擇：自然選擇→自然物種人工選擇→作物及品種

1、瓦維洛夫：20世紀(jì)初，考察60多個國家。大量考察記錄，大量植物標(biāo)本。創(chuàng)立了作物起源中心學(xué)說，提出8個起源中心。

瓦維洛夫起源中心學(xué)說的基本內(nèi)容：

1）自然界植物物種分布不平衡

2）植物遺傳類型的形成與地區(qū)生態(tài)環(huán)境有關(guān)

3）遺傳類型多樣、分布較為集中的地區(qū)很可能是起源中心。

4）遺傳上的顯性性狀可以看作是起源中心的標(biāo)志。

2、作物起源中心的發(fā)展

8個起源中心主要新論點：遺傳多樣性中心不一定是起源中心達(dá)靈頓：先劃分12個起源中心，后分9個中心地區(qū)即9個大區(qū)）。

9個大區(qū)：西南亞、地中海、埃塞、中亞、印緬、東南亞、中國、墨西哥、秘魯

四個亞區(qū)：如考夫斯基：12個大基因中心（起源和類型形成中心）

zeven：同意12個大基因中心，但認(rèn)為有三個重要地區(qū)：東亞、近東、中亞。哈蘭：（Harlan）：“中心和非中心論”:三個中心和非中心→三大起源地區(qū)三個中心地區(qū)：近東、中國、中美洲三個非中心：非中部、東南亞、南美洲。3、作物起源中心學(xué)說的重要意義遺傳資源的搜集：中心地區(qū)遺傳類型豐富往往可獲得某些特異目標(biāo)基因

1、我國是世界重要的作物起源中心之一存在野生種的作物30多種：糧食作物：稻、大麥、燕麥、粟、黍、喬麥、綠豆等經(jīng)濟(jì)作物：大豆、白菜型油菜、黃麻等。藥用植物：牧草：

…………

2、我國栽培植物的種類，400多種

3、我國收集保存的作物種質(zhì)資源數(shù)量：水稻4萬多份、大豆1萬份、小麥2.5萬份、玉米1萬份以上、粟2.3萬份

4、我國珍貴的種質(zhì)資源：水稻：云南香糯稻；矮腳南特、低腳烏類、矮仔粘。小麥：云南小麥、新疆小麥、西藏半野小麥、中國春、大拇指矮。

（一）基因庫中分類：Ⅰ級基因庫、Ⅱ級基因庫、Ⅲ級基因庫

（二）根據(jù)來源分類：自然種質(zhì)資源，本地品種、外地品種、野生的。人工創(chuàng)造：雜交育種、誘變育種育成的新品種，中間材料。

（三）根據(jù)遺傳特性分類：本地品種資源，外地，野生，人工創(chuàng)造。

（一）本地品種資源特點：高度的適應(yīng)性（風(fēng)土、病蟲、自然災(zāi)害）。其次，類型多，群體多復(fù)雜，變異大。用途：作適應(yīng)性親本雜交；直接選種。

（二）外地品種資源特點：具有本地資源中沒有的遺傳性狀，如玉米大穗、大粒性狀；O2基因，水稻矮桿性狀，油菜雙低性狀等，某些抗病性等。利用：作雜交親本，可得豐富遺傳變異，直接利用經(jīng)引種鑒定）。

（三）野生種質(zhì)資源包括作物的野生種和近緣野生植物（一般指屬以上）。特點：可獲得栽培作物中沒有的新基因。利用：作雜交親本，培育新品種或新材料；可馴化成新作物；可雜交培育新作物或新類型。

（四）人工創(chuàng)造種質(zhì)資源特點：具有某些特異優(yōu)良性狀，可獲得現(xiàn)有資源中沒有的特殊性狀。

1、搜集的方法：考察搜集；通訊征集；市場購買；交換資源。

2、搜集的重點地區(qū)：作物的起源中心；遺傳多樣性中心；尚未進(jìn)行考察搜集的地區(qū)；喪失威脅最大的地區(qū)。

3、搜集的重點類型：野生種和近續(xù)植物：野生稻；特有類型：高蛋白質(zhì)，高油等；新作物類型：藥用植物。

4、整理分類：及時進(jìn)行整理分類，建檔（計算機(jī)數(shù)據(jù)庫），去掉重復(fù)種名等。

1、種植保存：依貯藏條件，一般隔年一次，可3-5年一次。

2、貯藏保存：短期2-5年；中期10-30年，長期30年以上。

3、試管保存：用于無性繁殖作物，可用組織和細(xì)胞培養(yǎng)物。-196℃超低溫條件下保存。第一節(jié)選擇的作用及其遺傳原理

一、選擇的作用二、選擇的遺傳原理章目錄下一節(jié)第二節(jié)選擇的方式和方法一、選擇的方式二、選擇的方法

三、配子選擇法章目錄上一節(jié)下一節(jié)第三節(jié)影響選擇效率的因素

一、群體遺傳組成及大小

二、性狀的遺傳特點三、G×E互作四、選擇標(biāo)準(zhǔn)及鑒定準(zhǔn)確性章目錄上一節(jié)下一節(jié)第四節(jié)遺傳參數(shù)在選擇中的應(yīng)用一、遺傳力（h2）二、遺傳相關(guān)

三、遺傳進(jìn)度（△G）四、相關(guān)遺傳進(jìn)度五、選擇指數(shù)章目錄上一節(jié)

1、選擇是否具有創(chuàng)造性作用？

2、選擇的遺傳效應(yīng)

A、增大變異程度：如"波爾白"玉米。

B、使多個性狀得到綜合改良：創(chuàng)造出綜合優(yōu)良個體。

C、影響后代變異的性質(zhì)和范圍：優(yōu)良更優(yōu)良。

1、選擇的遺傳基礎(chǔ)是變異

意即只有存在遺傳變異的群體，選擇才有效。因此，育種必須首先創(chuàng)造遺傳變異的群體。選擇不僅把有利的變異保留下來，而且能使變異朝著一定的方向發(fā)展，使小變異發(fā)展成大變異。

2、選擇的作用是改變?nèi)后w的基因頻率和基因型頻率。

以一對或二對基因的雜種后代為例，從F2代開始選擇，可見雜種后代群體的基因和基因型頻率的變化情況。

1、順次選擇：每次只選擇一個性狀，達(dá)到要求后再選第二個性狀。

2、獨立淘汰選擇：同時選擇兩個或兩個以上的性狀，其中某一個性狀達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)就淘汰，只有所有目標(biāo)性狀都符合標(biāo)準(zhǔn)，才能入選。

3、指數(shù)選樣：同時選擇兩個或兩個以上的性狀。其中每一個性狀根據(jù)其經(jīng)濟(jì)上的重要性，遺傳力以及與主要目標(biāo)性狀的相關(guān)性，給予一個權(quán)重，用各性狀的表型值乘以權(quán)重，再加起來，形成一個總和，稱為選擇指數(shù)。最后，按選擇指數(shù)的大小進(jìn)行選擇。

（一）單株選擇法這是最基本的選擇方法之一。

1、基本操作：從群體中選擇單個的優(yōu)良單株，分收分脫，下一代分單株種成株系，再從優(yōu)良株系中選擇優(yōu)良單株，直到獲得優(yōu)良穩(wěn)定一致的株系為止。再由優(yōu)良一致株系繁殖成品系。根據(jù)選株次數(shù)有一次單株選擇（用于從地方品種中選擇）多次單株選擇（用于雜種后代選擇）

2、優(yōu)點與缺點優(yōu)點：（1）能較準(zhǔn)確地把優(yōu)良基因型個體選留下來。（2）可按多方向選擇，形成不同的新品種或新類型。缺點：（1）程序較復(fù)雜。（2）選育時間較長。

（二）混合選擇法

1、基本操作：從選擇群體中根據(jù)育種目標(biāo)，選擇外部形態(tài)基本一致的優(yōu)良個體混合脫粒，下一代混合鑒定。根據(jù)選擇次數(shù)分：一次混合選擇多次混合選擇

2、優(yōu)點與缺點：優(yōu)點：（1）選擇程序簡單（2）節(jié)省勞力（3）育成新品種時間短缺點：（1）不能對單個后代進(jìn)行鑒定，群體中含有較多的不良基因，優(yōu)良程度降低，選擇效果較差。（2）不能追溯優(yōu)良后代的歷史系統(tǒng)，不利于積累育種經(jīng)驗。（3）一些與生物學(xué)性狀有矛盾的經(jīng)濟(jì)性狀不易選擇。如高蛋白等。

3、混合選擇法的衍生方法（1）集團(tuán)（混合）選擇法按主要性狀分類：如生育期，株高等。在集團(tuán)內(nèi)混合選擇。*常用于異花授粉作物和常異花授粉作物，自花作物亦可。（2）單粒傳選擇法*多用于自花授粉作物雜交早期世代的選擇（F2-F4），每代每株取一粒種子保留?？杀Ａ裟切└偁幜^弱類型。（3）輪回選擇基本方法是，選擇優(yōu)良單株重組，形成新群體，再從新群體繼續(xù)選擇。有多種選擇方法（第十章）：簡單輪選法，HS、FS、RRS等

4、改良混合選擇法在混合選擇基礎(chǔ)上，增加一次株系鑒定。實際是良種繁育的常用方法。

原理：在一個群體中，如果優(yōu)良配子的頻率為p,則優(yōu)良合子頻率為p2?！逷<1，∴p2<p,所以，選得優(yōu)良配子的頻率比優(yōu)良合子的頻率要大得多。該選擇法常用于自交系的改良。

1、群體遺傳組成：變異范圍大，類型豐富，優(yōu)良個體頻率高，有利于選擇。

2、群體大?。狠^大的群體才能出現(xiàn)較豐富的遺傳類型，才能有較大機(jī)會選到優(yōu)良基因型。例如10對基因，F(xiàn)2代有210=1024種基因型。

1024種基因型都出現(xiàn)則需要410=1084576個個體。

質(zhì)量性狀h2高--選擇效果較好性狀類別數(shù)量性狀h2低--選擇效果差

作物經(jīng)濟(jì)性狀多數(shù)為數(shù)量性狀--微效多基因控制，環(huán)境影響大，連續(xù)變異。G×E互作G--基因型E--環(huán)境（地點、年份，施肥量等）無互作P=G+E

有互作P=G+E+GEG×E有+或-。

GE互作類型。

1、選擇標(biāo)準(zhǔn)選擇是育種的必要手段。選擇的依據(jù)是目標(biāo)性狀，每一個目標(biāo)性狀要有具體的標(biāo)準(zhǔn)：株高cm，生育期天，穗長cm，千粒重g等。選擇的標(biāo)準(zhǔn)要確定適當(dāng)。

2、鑒定的準(zhǔn)確性亦即鑒定的可靠性，影響因素有：試驗條件，--氣候（光溫水），生物（病蟲）等，試驗地均勻性等。h2與選擇世代的關(guān)系。

通過h2高的相關(guān)性狀對h2低的目標(biāo)性狀進(jìn)行選擇，即間接選擇。一個性狀與另一個性狀有較緊密的相關(guān)性?！鱃指親子代平均數(shù)之差，又叫遺傳增益（geneticgain），它決定于親本群體的變異幅度、選擇壓和h2。

一個性狀的選擇對另一個性狀所產(chǎn)生的遺傳進(jìn)度。第一節(jié)作物不同繁殖方式及其遺傳特點一.作物繁殖方式的分類二.自交繁殖作物及其遺傳特點

三、常異交繁殖作物及其遺傳特點四.異交繁殖作物及其遺傳特點五.無性繁殖作物及其遺傳特點章目錄下一節(jié)第二節(jié)作物品種的遺傳類型及其特點一.同質(zhì)純合型二.同質(zhì)雜合型三.異質(zhì)雜合型四.異質(zhì)純合型章目錄上一節(jié)下一節(jié)第三節(jié)繁育方式與育種一.自交作物的育種二.異交作物的利用

三.無性繁殖作物的育種章目錄上一節(jié)

作（植）的繁殖方式可以歸納如下：

自交繁殖—自花授粉作物—稻麥大豆有性繁殖異交繁殖—異花授粉作物—玉米、黑麥作物繁常異交繁殖—常異花授粉作物—棉花、高粱殖方式營養(yǎng)繁殖—甘著，馬鈴薯，蕷頭無性繁殖無融合生殖—孤雌生殖，孤雄生殖無配子生殖，人工組織，細(xì)胞培養(yǎng)以上不同繁育方式的概念已在植物學(xué)中介紹，也可見教材P.45.

作物的授粉方式是根據(jù)自然異交率（%）來劃分的：作物異交率（%）自交作物0＜4（%）（通常小于1%）常異交作物5－50

異交作物5－50以上可達(dá)95%以上100%

異交率的測定法：通常是用遺傳試驗測定，最簡單的有效方法是用一個顯性基因控制的性狀作標(biāo)記性狀，如小麥的芽鞘顏色紅（紫）對綠，用綠色隱性作母本，紅色顯性作父本，將父本圍繞母本種植，從母本后代出現(xiàn)的顯性個體比例就估算異交率。即：

F1中具有顯性性狀的植株數(shù)自然異交率（%）=——————————————×100

F1總植株數(shù)

（水稻、小麥、大麥、豌豆、大豆、花生、綠豆）

1.生物學(xué)特點：這類作物絕大多數(shù)植株為自花授粉，天然異交率一般不大于1%。在1-4%范圍內(nèi)。又稱自花授粉作物。

花器構(gòu)造特點：花器小。多數(shù)無顏色，雌雄同花等長等。

開花習(xí)性：雌雄同熟，開放時間短；豌豆、大豆在開花前完成授粉授精（閉穎受精）

2.遺傳特點：①群體內(nèi)的個體遺傳基礎(chǔ)上都是純合的，個體間的遺傳基礎(chǔ)可以存在差異。②基因型和表現(xiàn)型基本一致。③這類作物較耐自交，自交生活力衰退輕。因此，自交作物便于良種繁育，種性易于得到保持。（一般認(rèn)為，自交是進(jìn)化適應(yīng)自然選擇的結(jié)果。）但是，這類作物盡管自交衰退小，卻仍存在廣泛的雜種優(yōu)勢。

（棉花、高粱、粟、甘藍(lán)油菜、芝蔴等）生物學(xué)特點：

自然異交率：5－50%。如棉花10%，甘藍(lán)油菜10－13%。這類作物異交率高低受環(huán)境條件（地理、氣候昆蟲多少）的影響。

花器構(gòu)造：雌雄同花，花器多較大，常有較鮮艷的顏色，或能分泌密汁，引誘昆蟲傳粉。雌雄不等長等。

開花習(xí)性：雌雄同熟或不同熟，開花（穎較大，有利于異交。但異交率受環(huán)境影響變幅較大，影響因素有地理、氣候、昆蟲數(shù)量等。

傳授特點：由于異交率較高，群體存在異質(zhì)性和雜合個體。但農(nóng)藝經(jīng)濟(jì)性狀基本一致；自交能正常結(jié)實，無明顯自交衰退現(xiàn)象。良種良種繁育需要隔離。

（玉米、黑麥、白菜型油菜、甜菜、向日葵、蕎麥、大麻等）

自然異交率：一般在50%以上，可到95%以上。由風(fēng)媒或蟲媒傳粉

花器構(gòu)造：有雌雄異株或同株異花?；虼菩廴锊坏乳L，蟲媒花（瓜類）往往有鮮艷的顏色。

開花習(xí)性：雌雄不同熟，自交不親和等現(xiàn)象。一般開花時間長。

遺傳特點：①這類繁殖方式作物由于異交率極高，個體的遺傳組成具有高度的雜合性，群體內(nèi)個體間的基因型具有高度的異質(zhì)性，單個個體的后代分離大，選擇效果差。評價群體的好壞，主要是看其優(yōu)良基因和優(yōu)良基因型頻率的高低高低。②這類作物具有嚴(yán)重的自交衰退現(xiàn)象，自交后可能出現(xiàn)育性降低、畸形以致自交不育。而用自交系相互雜交時，則可獲得顯著的雜種優(yōu)勢。在良種繁育中，必須嚴(yán)格隔離，防止串粉。選留種中要注意防止基因漂移，保持遺傳上的多樣性。因此，選留種要保證足夠大的群體。

作物的無性繁殖方式包括①營養(yǎng)（器官）繁殖，無性繁殖作物主要有甘著，馬鈴薯，甘蔗。如利用根、莖、芽或其它器官繁殖；此外還包括②無融合生殖（apomixis）如單性繁殖，無配子生殖，人工花藥培養(yǎng)和體細(xì)胞融合等。

開花特點：在通常情況下不開花，或開花不結(jié)實。但在一定的自然或人工控制條件下，這類作物也能開花結(jié)實，進(jìn)行有性繁殖。在有性繁殖時，馬鈴薯為自花授粉，甘著為異花授粉

遺傳特點：群體的個體間具有高度的同質(zhì)性，個體內(nèi)的基因型具有高度的雜合性甚至有些是種間雜種，表現(xiàn)具有顯著的雜種優(yōu)勢，自交分離大衰退嚴(yán)重。

無性系——無性繁殖作物的一個個體通過無性繁殖而產(chǎn)生的后代，稱為無性繁殖系，簡稱為無性系，無性系起源于母體的體細(xì)胞，無論母本的基因型純雜如何，產(chǎn)生的后代通常都沒有分離，表型與母本完全相似。無性繁殖為作物利用雜種優(yōu)勢提供了很大的方便。無性系在繁殖過程會有突變，主要是芽變（即體細(xì)胞發(fā)生突變）。但突變率很低，通常只有顯性突變才能表現(xiàn)出來，變異的遺傳通常很簡單。無性繁殖作物的基因型通常是高度雜合的，在有性生殖的后代（自交或異交）或雜交第一代就開始分離，分離類型極其復(fù)雜，因而其種子不宜直接用于生產(chǎn)，但是，無性繁殖作物的后代的遺傳型是相同的，性狀具有高度的穩(wěn)定性和一致性。

品種群體的個體間基因型基本相同，個體內(nèi)各個等位基因位點基本上均是高度純合的，這樣的品種類型就稱為同質(zhì)純合型。如自花授粉作物的純育品種，異花作物的自交系。表現(xiàn)型整齊一致。

品種群體的個體間基因型基本相同，但個體內(nèi)的基因型是高度雜合的。自如異交作物自交系間的單交種，無性繁殖作物的優(yōu)良無性系。

品種群體中，個體間基因型不一致，個體內(nèi)基因型也是雜結(jié)合，但群體的主要性狀，如生育期、株高等是基本一致的和穩(wěn)定的。如異交作物的地方品種頂交種、雙交種、和綜合種均屬此類。

異質(zhì)純型的品種群體是多個純系的混合體，個體基因型有一致的，也有不一致的，個體內(nèi)的基因型屬純合型。如自交作物的地方品種及多系品種，屬于這一類的品種。(一)利用自然變異

(二)利用人工創(chuàng)造變異

(三)雜種優(yōu)勢利用（一）群體改良

1．混合選擇

2．后裔鑒定選擇

1）穂行法

2）頂交后裔鑒定法辦

3）全同胞選擇

4）相互輪回選擇（二）雜交種

第一節(jié)作物的引種馴化一、作物引種與馴化的概念及意義（一）引種與馴化的概念（二）作物馴化的意義二、作物馴化的機(jī)制三、馴化的方法章目錄下一節(jié)

第二節(jié)引種的重要作用一、引進(jìn)新作物、新品種二、獲得新的種質(zhì)資源，豐富育種材料三、利用生育期的變化提高產(chǎn)量章目錄上一節(jié)下一節(jié)第三節(jié)引種的基本原理和規(guī)律一、氣候相似論二、作物的生態(tài)類型

三、作物生態(tài)類型與引種章目錄上一節(jié)下一節(jié)第四節(jié)引種的一般程序和方法一、引種材料的搜集和檢疫二、引種試驗和選擇章目錄上一節(jié)我國引進(jìn)作物：玉米（1511年）甘藍(lán)型油菜（30年代自歐洲）甘薯（明萬歷年自菲、越）其它：棉花、馬鈴薯、芝麻、花生、煙草等。水稻、玉米、小麥的世界引種傳播（圖）返回

1、小麥“南大2419”：30年代引自意大利

2、脫字棉、愛字棉：30年代引自美國

3、玉米“金皇后”：30年代引自美國4、“勝利油菜”（BrassicanapusL.)：日本、歐洲返回我國麻類引種經(jīng)驗：南種北引，營養(yǎng)生長延長，生殖生長延遲，麻皮產(chǎn)量提高。返回1、氣候因素在引種地和引入地之間，主要氣候因素要應(yīng)相似，足以使引種的作物能夠正常生長與發(fā)育，引種才易于取獲得成功。換句話說，在氣候條件或主要氣候因素相同或相似的地區(qū)之間相互引種，容易獲得成功。氣候相似論下一頁氣候相似論

2、緯度與海拔在緯度和海拔相似的地區(qū)之間，由于主要氣候因素相似，引種易于獲得成功。緯度與日照和溫度：

高緯度的北方:

冬季溫度低，夏季日照長--有利于低溫長日作物的生長發(fā)育（如小麥、大麥）低緯度的南方:

冬季溫度高，夏季日照短--有利于高溫短日作物的生長發(fā)育（如水稻、玉米）下一頁氣候相似論海拔與日照和溫度：

高海拔:

溫度低，降水少，日光紫外線強——作物生育期延長，植株變矮。低海拔:

溫度高，降水多，日光紫外線減少——作物生育期縮短，植株增高。返回作物生態(tài)類型與引種不同生態(tài)類型品種對生態(tài)條件的反應(yīng)：

低溫長日作物——小麥、大麥、油菜高溫短日作物——水稻、玉米、棉花早熟品種——生態(tài)反應(yīng)不敏感中熟品種——生態(tài)反應(yīng)中等敏感晚熟品種——生態(tài)反應(yīng)很敏感思考：下列引種的反應(yīng)如何？

*玉米、水稻南種北引*小麥、大麥北種南引返回

1、作物的生態(tài)環(huán)境和生態(tài)因素

2、作物的生態(tài)地區(qū)：具有大致相同生態(tài)環(huán)境的地區(qū)稱為作物的生態(tài)地區(qū)。如：小麥冬麥區(qū)、春麥區(qū)、冬播春麥區(qū)等

3、作物的生態(tài)類型：具有基本相同的生態(tài)特性，與一定地區(qū)生態(tài)環(huán)境相適應(yīng)的品種或類型，稱為作物生態(tài)類型（如小麥生態(tài)類型分布）。

二、作物生態(tài)類型下一頁作物的生態(tài)因素和生態(tài)環(huán)境

生態(tài)因素是指對作物的生長發(fā)育有明顯影響的和直接為作物所同化的各種因素，包括氣候、土壤、生物等因素。

生態(tài)環(huán)境有各種生態(tài)因素合在一起所構(gòu)成的相互影響、相互制約的符合體，稱為生態(tài)環(huán)境。返回4、作物生態(tài)類型的劃分

1）氣候生態(tài)型的劃分

不同地理氣候生態(tài)型(溫度、光照、水分)——秈稻、粳稻

——冬小麥、春小麥不同季節(jié)氣候生態(tài)型（早熟、中熟、晚熟）

2）土壤生態(tài)型劃分按土壤條件適應(yīng)性：水稻、陸稻

3）共棲生態(tài)型劃分抗病型，抗蟲型，耐病、蟲型等作物生態(tài)類型下一頁作物生態(tài)類型5.作物的生態(tài)類型與生態(tài)適應(yīng)性(1)作物生態(tài)適應(yīng)與不適應(yīng)的反應(yīng)生物學(xué)上：適應(yīng)——正常生長和發(fā)育不適應(yīng)——生長好，發(fā)育差；或發(fā)育快而生長不良(2)作物品種生態(tài)類型與適應(yīng)性關(guān)系

1）早熟品種光溫反應(yīng)不敏感，適應(yīng)性較廣

2）中熟品種居于二者之間

3）晚熟品種光溫反應(yīng)敏感，適應(yīng)性較窄返回（一）搜集：引種目標(biāo)，引種地區(qū)（多樣性中心）（二）檢疫：本地沒有的有害生物（病、蟲、雜草等）返回（一）觀察試驗（二）品比試驗（三）栽培試驗返回

觀察試驗

在引種地區(qū)范圍內(nèi)選擇幾個有代表性的地點同時進(jìn)行觀察試驗，綜合各點的觀察結(jié)果，評價引進(jìn)品種的利用價值和推廣前途。返回品種比較試驗和區(qū)域試驗

選擇觀察試驗中表現(xiàn)優(yōu)良的引進(jìn)品種，參加正規(guī)品種比較試驗：小區(qū)面積較大、有重復(fù)、隨機(jī)區(qū)組排列。經(jīng)2-3年品比試驗后，將個別表現(xiàn)優(yōu)良的品種送往參加區(qū)域試驗。通過區(qū)域試驗的品種，將進(jìn)行生產(chǎn)示范、繁殖、推廣。返回栽培試驗

對影響品種產(chǎn)量的主要栽培因素，如播期、密度、施肥量等，進(jìn)行試驗研究。做到良種良法一起推廣。返回引種

(IntroductionofPlants)

（1）狹義引種(NarrowSense)

指引進(jìn)作物的新品種

（2）廣義引種(BroadSense)

指從外地或外國引進(jìn)新植物、新作物或作物的新品種，以及各種種質(zhì)資源，在本地區(qū)通過試種鑒定，從中選出適應(yīng)于本地栽培的品種，直接用于生產(chǎn)；或者利用它們的某些優(yōu)良性狀，作為育種原始材料，加以間接的利用。馴化

(DomesticationofPlants)

（1）栽培馴化(WildPlants)

將野生植物馴化為栽培作物。

（2）引種馴化(IntroducedPlants)

引入外地或國外的優(yōu)良作物品種，通過培育和選擇，使之成為適應(yīng)于本地的栽培品種。返回植物馴化的意義

馴化是野生植物成為栽培作物的重要步驟，是人類利用和改造植物，獲得新作物的重要方法。返回作物馴化栽培馴化引種馴化野生植物→栽培作物外來作物→新品種返回野生植物或外來作物、品種培育和選擇返回作物馴化機(jī)制群體內(nèi)遺傳變異栽培作物與品種人工保護(hù)栽培培育和定向選擇逐步遷移馴化返回植物馴化的方法

墨西哥“矮桿”小麥（綠色革命）美國“奧帕克”、“弗洛里”高賴氨酸優(yōu)質(zhì)玉米（O-2、flr基因)

加拿大“雙低”油菜（Canolarape)

中國“野敗型”水稻雄性不育系、矮桿水稻（矮腳南特等）返回水稻小麥玉米返回返回返回第一節(jié)系統(tǒng)育種的意義和成效章目錄一、系統(tǒng)育種的概念二、系統(tǒng)育種的特點三、成效卓著下一節(jié)一、系統(tǒng)育種的概念（P64）

系統(tǒng)育種法（PedigreeSelection)是根據(jù)育種目標(biāo)，從現(xiàn)有品種群體的變異類型中選出優(yōu)良的變異個體，種植成株系，通過試驗鑒定，育成新品種。又稱為單株選擇法、一株傳選擇法、一穗傳選擇法。1.利用自然變異，方法簡單，實用范圍廣。2.“優(yōu)中選優(yōu)”，“連續(xù)選優(yōu)”，易于獲得生產(chǎn)上推廣的品種。3.育種年限短。

二、系統(tǒng)育種的特點系統(tǒng)育種成效特大的作物(1950-1970）：

小麥496

水稻208

棉花166

油菜85三、系統(tǒng)育種的成效第二節(jié)系統(tǒng)育種的基本原理

章目錄上一節(jié)下一節(jié)一、基本原理二、純系學(xué)說及其意義一、品種的自然變異及其原因二、品種群體異質(zhì)性的形成

三、純系的分離(純系學(xué)說）一、基本原理

系統(tǒng)育種利用的是品種的自然變異。但在某種意義上仍具有創(chuàng)造性。

品種的純是相對的，變異是絕對的。

變異的原因：天然雜交，自然突變（包括基因突變和染色體畸變），剩余分離等品種自然變異的原因

品種自然變異、生產(chǎn)栽培條件的變化和天然雜交等，均可能導(dǎo)致品種群體內(nèi)發(fā)生遺傳變異。經(jīng)長時間分離與純合，即形成異質(zhì)的品種群體。如自花授粉作物的地方（農(nóng)家）品種及多年栽培品種；常異花授粉作物地方（農(nóng)家）品種及多年栽培品種；異花授粉作物天然異交群體等.品種異質(zhì)性的形成

自花授粉作物的原始群體是由許多基因型不同的純系組成，從這樣的原始群體中選擇可以得到出許多純系，選擇是有效的。如再從分離出來的純系內(nèi)繼續(xù)選擇則無效的。純系學(xué)說（Johannsen,W.L.)

純系學(xué)說具有重要的育種指導(dǎo)意義，也有局限性。1.純系學(xué)說的意義為系統(tǒng)育種提供了遺傳學(xué)原理，把植物的變異劃分為遺傳的變異和不遺傳的變異，對育種具有重要的指導(dǎo)意義，對近代育種起了重要的推動作用。2.純系學(xué)說的局限性忽視了純系的相對性和可變性。第三節(jié)系統(tǒng)育種的程序和方法一、選株單株二、株系比較

三、品比試驗章目錄上一節(jié)

1、基礎(chǔ)群體：本地或引進(jìn)的優(yōu)良品種

2、目標(biāo)性狀：針對當(dāng)前品種的優(yōu)缺點和生產(chǎn)發(fā)展的需要

3、區(qū)分變異：遺傳變異、非遺傳變異

4、選擇時期：稻麥

抽穗至成熟期

油菜

青莢至成熟期

5、選種株數(shù)：因具體情況而異，一般幾十株。

單株選擇方法

每個株系種植1-3行，每隔一定小區(qū)設(shè)置一對照，對照可以用原始品種，也可以用當(dāng)前生產(chǎn)主推品種。試驗一般不設(shè)重復(fù)。

株系比較試驗品比試驗1—2年區(qū)域試驗2—3年正規(guī)試驗設(shè)計：設(shè)置對照設(shè)置重復(fù)，隨機(jī)排列和小區(qū)控制品比試驗及區(qū)域試驗一、雜交育種的意義（一）雜交育種的概念（二）雜交育種的意義

二、雜交育種的遺傳原理

章目錄下一節(jié)第一節(jié)雜交育種的意義和遺傳原理第二節(jié)親本選配一、親本選配的重要性二、親本選配的一般原則章目錄上一節(jié)下一節(jié)第三節(jié)雜交方式與雜交技術(shù)一、雜交方式二、雜交技術(shù)章目錄上一節(jié)下一節(jié)第四節(jié)雜種后代的選育一、系譜法二、混合法

三、派生法章目錄上一節(jié)下一節(jié)第五節(jié)雜交育種程序和加速育種進(jìn)程的方法一、雜交育種的程序二、加速育種進(jìn)程的方法章目錄上一節(jié)下一節(jié)親本圃選種圃F1—F4鑒定圃（F5—F6）品比試驗區(qū)域試驗種子繁殖生產(chǎn)試驗栽培試驗大田推廣雜交育種一般程序第六節(jié)回交育種一、回交育種的概念及特點二、回交育種程序三、回交選育技術(shù)章目錄上一節(jié)

雜交育種(Hybridization)

通常是指利用作物具有不同遺傳性的品種或類型相互雜交，創(chuàng)造遺傳變異，然后再通過選擇和系統(tǒng)的試驗鑒定，培育成新品種的方法。

廣義的雜交育種還包括回交和遠(yuǎn)緣雜交。1、雜交育種是適用作物最廣的方法。

2、可綜合雙親優(yōu)良性狀，并可獲得超親新性狀。

3、雜交育種是成效最大的育種方法。我國主要作物的推廣品種，包括一些引進(jìn)品種，大部分都是通過雜交育種育成的。

4、雜交育種是應(yīng)用于選育常規(guī)品種，也是選育不育系和自交系的基本方法。

5、雜交育種可與其育種方法相結(jié)合應(yīng)用。

雜交育種的意義1、基因重組，綜合雙親優(yōu)良性狀(碧馬一號）2、基因互作，產(chǎn)生新性狀（大豆）3、利用基因累加，產(chǎn)生超親性狀（數(shù)量性狀）雜交育種的遺傳原理基因重組(GeneCombination)“碧螞一號”的育成：

成熟性抗條銹抗倒伏籽粒大小碧玉麥較早負(fù)度強大螞蚱麥中感染弱小碧馬一號中高抗中大從遺傳上：AAbb×aaBB↓AABBAAbbaaBBaabb基因互作，產(chǎn)生新性狀(GeneInteraction)

如兩個感霜霉病的大豆品種雜交，在后代中出現(xiàn)了大量抗病，新個體（9抗：7感）

利用基因累加，產(chǎn)生超親性狀

如在生育期方面，可出現(xiàn)比早熟親本更早，或比晚熟親本更晚的個體；在抗病性方面，可出現(xiàn)比抗病親本更抗的后代；在產(chǎn)量上，可出現(xiàn)比雙親更高的后代；在品種方面，可獲得或雙親的質(zhì)含量更高的后代。數(shù)量性狀容易通過微效多基因積累，產(chǎn)生超親性狀。

親本選配即親本的選擇與搭配

親本選配決定雜種后代的遺傳基礎(chǔ)，是雜交育種成敗的關(guān)鍵。如從小麥“碧螞4號×早洋麥”組合中，河南選出了鄭州24號，山東選出了濟(jì)南2號，北京選出了北京8號。其它許多地區(qū)也選出了優(yōu)良品種。而另有許多親本組合，則未選出任何品種。

親本選配的重要性

1、親本優(yōu)點多，主要性狀突出，缺點少又較易克服，雙親的優(yōu)缺點能互補

雙親提供后代的遺傳基礎(chǔ)親本之一的主要目標(biāo)性狀要突出，遺傳力要強雙親優(yōu)缺點互補，能在很大程度上出現(xiàn)優(yōu)于親本的后代。雙親可以有共同的優(yōu)點，不可以有共同的缺點

2、選擇當(dāng)?shù)赝茝V的優(yōu)良品種作雜交親本之一

綜合性狀好適應(yīng)性好最好作母本3、雙親親緣關(guān)系遠(yuǎn)，遺傳差異大

不同生態(tài)類型不同地理來源（親本之一為外來品種）不同親緣關(guān)系

4、目標(biāo)性狀遺傳力高，注意性狀間的相關(guān)性

優(yōu)良目標(biāo)性狀的遺傳力強，才能克服另一親本的不良性狀。某些目標(biāo)性狀，如產(chǎn)量，可通過性狀間的相關(guān)性來選配親本，相關(guān)性狀的遺傳力要高。

5、親本的一般配合力要高

·好品種并不一定是好親本。但多數(shù)情況下是好親本。好親本指是有高一般配合力的親本；好品種指具有許多優(yōu)良性狀的品種，兩者既有聯(lián)系，又有區(qū)別。如：美國小麥品種：Gaines，曾創(chuàng)世界單產(chǎn)紀(jì)錄，不是好親本。小麥品系：Pullmanioi，曾育出了多個優(yōu)良雜交品種

＊親本選配原則的靈活運用：

·必要時選優(yōu)點少但突出，而缺點多的材料作親本，可通過有計劃的多次雜交而育成新品種。

·選育長遠(yuǎn)目標(biāo)的新品種時，不必強調(diào)選用適應(yīng)當(dāng)前生產(chǎn)條件的品種作親本。（一）單交(SingleCross)

由兩個品種或遺傳類型成對雜交，稱為單交。如：A×B（A/B),甲×乙(甲/乙）單交又可分為正交：A×B

雜交后代有一定差異,但差異不大反交：B×A

雜交方式(ModeofCrossing)（二）復(fù)交(MultipleCrossing)

1、三交：先由兩個親本雜交獲得一個單交F1，然后再與另一個親本雜交，稱為三交。

即（A×B）×C(或A/B//C)

三交F1雜種的遺傳組成：親本A—--全部胞質(zhì)和1/4胞核

B—--1/4胞核

C—--1/2胞核（C親本應(yīng)為綜合性狀最好親本）2、雙交(DoubleCrossing)：

由四個親本，先用兩兩雜交得到兩個F1，再用兩個F1雜交，稱為雙雜。組合方式（A×B）×（C×D），即F1AB×F1CD→雙交F1A/B//C/D雙交F1的遺傳組成：親本A、B、C、D各提供1/4胞核親本A提供全部胞質(zhì)

3、四交(Quadri-crossing)：

由四個親本進(jìn)行分步雜交，即為四交。

組合方式：{（A×B）×C}×D或A/B//C///D四交F1的遺傳組成：（思考）

4、聚合雜交：用多個親本進(jìn)行的一種復(fù)雜的雜交方式。一種方式：如有5個雜交親本A、B、C、D、E，第一年作單交A×BA×CA×DA×E

第二年第一輪聚合F1AB×F1ACF1AD×F1AE

第三年第二輪聚合F1ABC×F1ADE→F1ABCDE另一種聚合雜交方法是結(jié)合回交，可以增加最優(yōu)親本遺傳組成：第一年單交基礎(chǔ)上進(jìn)行：①A×B、②A×C、③A×D、④A×E

第二年單交基礎(chǔ)上進(jìn)行：①×A、②×A③×A、④×A

第三年第一輪聚合(①×A/②×A),(③×A)/(④×A)

第四年第二輪聚合[(①×A/②×A)]/[(③×A)/(④×A)]1.花期調(diào)節(jié)（1）播期調(diào)節(jié)--促使花期相遇（2）溫度處理—春化或加溫（3）光照處理—長日或短日（4）栽培管理調(diào)節(jié)—施肥、中耕等

2.去雄

(1）手工去雄法適用于各種作物（2）剝?nèi)バ廴锓ǎ藁ǎ?）溫水、溫汽殺雄法（水稻）（4）麥管切雄法（棉花）（5）化學(xué)殺雄法

雜交技術(shù)3.授粉

父本花粉授于母本柱頭上

（1）花粉壽命：水稻3分鐘；小麥30分鐘，棉花、油菜24小時，玉米5-6小時。（2）雌蕊壽命：一般開花前1-2天至開花后4-8天。（3）防止串粉：手和用具干凈，授粉時注意風(fēng)向。

4.授粉后管理：套袋

掛牌隨時檢查

雜交技術(shù)1、F1代的選擇：選育程序圖（圖）主要工作：淘汰有嚴(yán)重缺點的組合，拔除假雜種。播種方式：單粒點播，放寬株行距，可加親本對照，每組合20-30株。

2、F2代的選擇為分離最大世代，也是選擇最重要的世代主要工作：選擇單株播種：每組合1000~3000株株距進(jìn)一步增大每隔若干行種一良種對照選擇要點：根據(jù)主要目標(biāo)性狀選擇，主要選遺傳力高的性狀每組合選幾株~十幾株開花期主選，收獲前后復(fù)選3、F3代的選擇

主要工作：選擇優(yōu)系后，再選優(yōu)株

播種方式：每一F2單株播成一個株系，每一組合的株系構(gòu)成一個株系群。

選擇要點：主要選擇遺傳力高和性狀，先按組合選優(yōu)系，優(yōu)系中選優(yōu)株。一般選幾株~十幾株每系；F3可能出現(xiàn)較穩(wěn)定的株系，優(yōu)良者可提前進(jìn)入品系比較試驗。姊妹系——來自同一F2代單株的F3株系稱為姊妹系。4、F4及以后世代

性狀表現(xiàn)特點：生育期，株高、株型、抗病性等主要性狀已基本穩(wěn)定

種植方式：分組合，株系群、姊妹系群種植，可隔一定距離種對照品種

后代選育：從優(yōu)系中繼續(xù)選優(yōu)株自交純化，進(jìn)行選擇和鑒定

品系鑒定：將F4以后出現(xiàn)的基本穩(wěn)定一致的優(yōu)良株系，適當(dāng)去雜后混收，進(jìn)入品系鑒定圃。

品比試驗區(qū)域試驗其他有關(guān)試驗及推廣應(yīng)用

5．系譜法后代的系譜的表示方法組合代號-F1選株號-F2選株號-….Fn選株號可用年份+組分號）

如:95(2)-1-5-12-1-…系譜名稱

株系株系群品系姊妹系品種近親系

6、影響各世代選擇效果的因素

1）性狀的遺傳力（H2）與選擇效果

A、不同性狀在同一世代的h2不同，選擇效果