選擇育種原理與方法

選擇育種原理與方法第一節(jié)選擇育種的原理問題：為什么說選擇是品種改良的中心？分析：1、植物變異的層次分析和觀賞植物品種改良的現(xiàn)狀

2、引種與馴化

3、選擇育種

4、雜交育種

5、誘變育種與輻射育種

6、倍數(shù)性育種(多倍體與單倍體育種)7、生物技術(shù)育種(分子育種)

不同育種方法同選擇的關(guān)系？

選擇育種的原理

第2頁,共25頁，2024年2月25日，星期天一、選擇育種的類型1、種源選擇種源：一批種子或苗木等繁殖材料的原產(chǎn)地。產(chǎn)地：一批種子或苗木等繁殖材料的生產(chǎn)地點(diǎn)(區(qū))。種源試驗(yàn)：將不同種源的種植材料，在一定區(qū)域內(nèi)按田間試驗(yàn)要求進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)的過程。種源選擇：通過種源試驗(yàn)為某一用種地區(qū)選擇優(yōu)良種源的過程。

2、個(gè)體選擇：即選擇優(yōu)良個(gè)體的過程。它分混合選擇與基因型選擇二種類型。

3、芽變選擇：芽變是體細(xì)胞突變的結(jié)果，利用芽變，從中選擇出優(yōu)良品種的過程即為芽變選種。

選擇育種的原理

第3頁,共25頁，2024年2月25日，星期天二、選擇育種的原理

1、群體選擇原理群體選擇實(shí)際上是改變被選群體的基因型頻率，由此改變?nèi)后w的基因頻率。優(yōu)良的群體即為優(yōu)良基因頻率高的群體。

2、個(gè)體選擇原理利用個(gè)體的優(yōu)良基因型。不管是混合選擇還是基因型選擇，關(guān)鍵是取得優(yōu)良的基因型，并由此通過有性繁殖或無性繁殖使之成為一個(gè)優(yōu)良的品種應(yīng)用于生產(chǎn)。

選擇育種的原理

第4頁,共25頁，2024年2月25日，星期天三、影響選擇效果的主要因素

R=Sh2=iph2(s為選擇差，i為選擇強(qiáng)度，P為標(biāo)準(zhǔn)差)1、被選性狀的遺傳力遺傳力是性狀的遺傳傳遞能力，但它的估值受環(huán)境影響，因此，選擇需要在一致的環(huán)境條件下進(jìn)行(比較)。

2、被選群體的大小與變異程度（幅度）

3、選擇率的大小

4、選擇的方法---采用多性狀選擇不是單性狀獨(dú)立選擇。

選擇育種的原理

第5頁,共25頁，2024年2月25日，星期天

選擇差（selectiondifferential）：入選樹木平均值與林分平均值有一個(gè)差值（S）。即：S=Xs－Xp

選擇響應(yīng)（response）：入選全個(gè)體的子代均值（Xo）與同年齡親本林分均值（Xp）的差值（R）。即：R＝Xo－Xp

遺傳增益(geneticgain，G)：選擇響應(yīng)除以親本群體的平均值。G＝R/X×100％選擇強(qiáng)度(selectionintensity，i)：選擇差除以親本群體的標(biāo)準(zhǔn)差（σP）所得的值。即標(biāo)準(zhǔn)化的選擇差。i=S/σP第6頁,共25頁，2024年2月25日，星期天性狀正態(tài)分布與入選個(gè)體分布圖

P=P=第7頁,共25頁，2024年2月25日，星期天入選率群體大小

2050100200∞0.01－－2.512.582.660.051.801.992.022.042.060.101.641.701.731.741.760.201.331.371.391.391.400.301.111.141.151.151.160.400.930.950.960.960.970.500.770.790.790.790.800.600.620.630.640.640.640.700.480.490.490.500.500.800.330.340.350.350.350.900.180.190.190.190.20

選擇強(qiáng)度（i）與群體大小和入選率

第8頁,共25頁，2024年2月25日，星期天選擇差（以標(biāo)準(zhǔn)差為單位表示）

從下列被選群體中選出1株1.0

41.5

132.0

422.5

1593.0

7393.5

4,2984.0

31,5405.0

3,588,0006.0100,000,000

選擇差與株數(shù)間的關(guān)系

第9頁,共25頁，2024年2月25日，星期天

一、人工選擇

人工選擇（artificialselection）：是根據(jù)人們的需求，從混合群體中選擇符合需要的個(gè)體，或類型，是人類創(chuàng)造新品種的重要手段。它有別于自然選擇：

1.人工選擇的目標(biāo)是滿足人們對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)或數(shù)量的需求；

2.人工選擇的選擇強(qiáng)度高，且局限于少數(shù)入選個(gè)體間的交配、繁殖，經(jīng)多個(gè)世代連續(xù)選擇后，必然會(huì)導(dǎo)致選擇群體的遺傳基礎(chǔ)變窄；

3.人工選擇多為高強(qiáng)度選擇，往往能在短期內(nèi)取得顯著進(jìn)展，而自然選擇多要經(jīng)歷漫長的歷史才能產(chǎn)生新的物種。

選擇和選擇方法

第二節(jié)選擇和選擇方法第10頁,共25頁，2024年2月25日，星期天二、選擇類型以群體為對(duì)象的選擇，不論是自然選擇，還是人工選擇，一般可分為如下3種選擇類型：（1）穩(wěn)定性選擇（stableselection）是有利于中間型的選擇，數(shù)量性狀的平均值不變。選擇的結(jié)果，淘汰了遠(yuǎn)離平均數(shù)的表型個(gè)體，使群體遺傳組成發(fā)生變化。（2）定向性選擇（directionalselection）與穩(wěn)定性選擇相反，是對(duì)表現(xiàn)型分布的某一極端個(gè)體進(jìn)行的選擇。選擇的結(jié)果導(dǎo)致群體遺傳組成的定向變化。（3）多向性選擇（disruptiveselection）是按兩個(gè)、或兩個(gè)以上方向的選擇，是不利于中間的選擇。最后形成分離的兩個(gè)群體。

選擇和選擇方法

第11頁,共25頁，2024年2月25日，星期天1：穩(wěn)定性選擇；2：定向性選擇；3：多向性選擇

圖1選擇的基本類型

第12頁,共25頁，2024年2月25日，星期天三、選擇方法

1．混合選擇和單株選擇

混合選擇：根據(jù)育種目標(biāo)，從群體中按表現(xiàn)型挑選符合要求的一批個(gè)體，或淘汰不符合要求的一批個(gè)體，且對(duì)選擇出來的個(gè)體不分單株，混合采集種子或穗條，混合繁殖和造林。混合選擇只依據(jù)表現(xiàn)型，不作遺傳測(cè)定的選擇，屬表型選擇（phenotypicselection）。

單株選擇（individualselection）是譜系清楚的選擇，是根據(jù)入選標(biāo)準(zhǔn)，從群體中挑選優(yōu)良個(gè)體，分別采種或采條，單獨(dú)繁殖，單獨(dú)鑒定的選擇。因單株選擇的譜系清楚，可通過子代測(cè)定的結(jié)果對(duì)親本進(jìn)行的再選擇，即可以進(jìn)行所謂的后向選擇（backwardselection）。單株選擇是根據(jù)遺傳測(cè)定林中子代或無性系的表現(xiàn)進(jìn)行的選擇，屬遺傳型選擇(genotypeselection)。

選擇和選擇方法

第13頁,共25頁，2024年2月25日，星期天

CG混代IF混WYZU

NRTM

表PHQD合表HJG合

STUPROLJ擇DQ擇

VI選現(xiàn)MLN選

KEA子EBC

FBDA子

代

現(xiàn)

圖遺傳力、選擇方法與選擇效果第14頁,共25頁，2024年2月25日，星期天2．家系選擇、家系內(nèi)選擇、配合選擇和無性系選擇

家系（family）：親本通過有性繁殖所得到的全部子代連同親本統(tǒng)稱為家系。

半同胞家系（half-sibfamily）：指僅具有一個(gè)共同親本的家系子代總稱。

全同胞家系(full-sibfamily)：指具有共同雙親的家系子代總稱。

無性系（clone）：由同一植株通過營養(yǎng)繁殖所產(chǎn)生的群體，稱為一個(gè)無性系。對(duì)繁殖成無性系的最初植株，稱為無性系原株（ortet），無性繁殖出來的植株稱為無性系分株（ramet）。

選擇和選擇方法

第15頁,共25頁，2024年2月25日，星期天

2．家系選擇、家系內(nèi)選擇、配合選擇和無性系選擇

家系選擇（familyselection）：把家系作為一個(gè)單位，依據(jù)按家系平均值大小進(jìn)行的選擇。

家系內(nèi)選擇(withinfamilyselection)：根據(jù)家系內(nèi)個(gè)體表型值距該家系平均表型值的離差大小選擇個(gè)體。

配合選擇（combinedselection）：在優(yōu)良家系中選擇優(yōu)良單株過程或優(yōu)良種源中選擇優(yōu)良單株等。從子代測(cè)定林中挑選優(yōu)良家系內(nèi)的優(yōu)良個(gè)體作為下一代選育的親本，這種選擇方法稱為前向選擇（forwardselection）。

無性系選擇（clonalselection）：通過無性系對(duì)比試驗(yàn)，評(píng)選出優(yōu)良無性系的過程。無性系選擇充分利用了植株的加性效應(yīng)、顯性效應(yīng)和上位效應(yīng)。無性系選擇增益大，方法簡單。

家系選擇、家系內(nèi)選擇和配合選擇以及無性系選擇都屬單株選擇(遺傳型選擇)。

選擇和選擇方法

第16頁,共25頁，2024年2月25日，星期天3．多性狀選擇（multipletraitsselection）

大多數(shù)的樹種改良計(jì)劃都要求同時(shí)改良幾個(gè)性狀。選擇性狀的多少，影響選擇效果。一般來說，改良單個(gè)性狀取得的效果要比多個(gè)性狀大，也比多個(gè)性狀快。

選擇和選擇方法

選擇性狀數(shù)目入選株數(shù)/觀測(cè)株數(shù)每個(gè)性狀的選擇強(qiáng)度11/1003.3721/31.62.2331/10.01.7541/5.621.4651/3.981.27表選擇性狀數(shù)目與選擇率、選擇強(qiáng)度的關(guān)系第17頁,共25頁，2024年2月25日，星期天多性狀選擇的方法

（1)連續(xù)選擇法(tandemselection)：先對(duì)一個(gè)最重要的性狀進(jìn)行選擇，直到達(dá)到育種目標(biāo)，再開始第二個(gè)性狀的選擇。

(2)獨(dú)立淘汰法(independentculling)：對(duì)每個(gè)選擇性狀規(guī)定一個(gè)最低標(biāo)準(zhǔn)，如果候選個(gè)體各性狀都符合標(biāo)準(zhǔn)，就可入選，否則不能入選。

（3）選擇指數(shù)法(selectionindex)：一種綜合選擇的指標(biāo)。即把選擇的每個(gè)性狀都按其相對(duì)經(jīng)濟(jì)重要性和不同性狀間的表型相關(guān)與遺傳相關(guān)，通過多元統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行適當(dāng)加權(quán)，形成線性關(guān)系組合。綜合評(píng)分法是針對(duì)多性狀選擇時(shí)采用的?？梢园床煌誀畹闹匾越o一定的分?jǐn)?shù)，最后按分?jǐn)?shù)進(jìn)行選擇。

選擇和選擇方法

第18頁,共25頁，2024年2月25日，星期天選擇性狀數(shù)目與選擇率、選擇強(qiáng)度的關(guān)系選擇性狀數(shù)目入選株數(shù)/觀測(cè)株數(shù)每個(gè)性狀的選擇強(qiáng)度1

1/1003.3721/31.62.2331/10.01.7541/5.621.4651/3.981.27

選擇和選擇方法

第19頁,共25頁，2024年2月25日，星期天4.多世代選擇

要實(shí)現(xiàn)預(yù)定的育種目標(biāo)，往往要經(jīng)歷多個(gè)世代的改良。

輪回選擇(recurrentselection):是多世代改良中通常采用的選擇方法，是指在連續(xù)的多個(gè)育種世代中，對(duì)選擇個(gè)體進(jìn)行交配制種，建立子代測(cè)定林，從測(cè)定林中進(jìn)行配合選擇，即選擇優(yōu)良家系中的優(yōu)良個(gè)體，再交配制種，如此反復(fù)循環(huán)，使所需基因頻率不斷提高，遺傳增益一代比一代高。第20頁,共25頁，2024年2月25日，星期天5.直接選擇與間接選擇

直接選擇（directselection）：就是直接根據(jù)改良性狀進(jìn)行的選擇。間接選擇(indirectselection)：就是根據(jù)與改良性狀的相關(guān)性狀或指標(biāo)進(jìn)行選擇。

性狀的早期選擇實(shí)際上也屬間接選擇。一般認(rèn)為，生長速度、木材密度、纖維或管胞長度、樹干通直度等性狀受遺傳控制較強(qiáng)，早期選擇是可行的。

選擇和選擇方法

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PjGjGmPm第21頁,共25頁，2024年2月25日，星期天6.芽變選擇芽變是利用植物體在