煙草等自花授粉作物的花器構(gòu)造和開花的基本特點(diǎn)是雌雄同花

第三章作物繁殖方式與育種

了解了育種目標(biāo)，就是了解了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)品種最一般的要求。不過作物有多種多樣，它們適用的品種類型不同，因而育種方法也有差異，而品種類型又由作物繁殖方式制約著。作物繁殖方式按新個(gè)體產(chǎn)生是否發(fā)生雌雄兩性細(xì)胞結(jié)合分為兩大類：有性繁殖和無性繁殖第一節(jié)作物繁殖方式一、有性繁殖：是指通過有性過程生產(chǎn)的雌雄配子的結(jié)合而繁殖后代的繁殖方式。凡是通過這種方式來繁殖后代的作物，就叫做有性繁殖作物。又根據(jù)花器構(gòu)造及受粉方式的不同分為：

1、自花受粉作物（又叫自交作物）：指在自然條件下，同一株或同一朵花的花粉授于雌蕊而繁殖后代的作物。如小麥、水稻、大麥、谷子、大豆、花生、馬鈴薯、亞麻、煙草等。自花授粉作物的花器構(gòu)造和開花的基本特點(diǎn)是：（1）雌雄同花；（2）花開放時(shí)間較短或閉花受粉；（3）花器保護(hù)嚴(yán)密有利于自交；（4）花蕊小，花粉量少，一般沒有特殊的氣味和鮮艷的花冠。由于具有這樣的特點(diǎn)，因此，他們的自交率極高。天然雜交率低。僅此5%以下。

2、異花受粉作物（又叫異交作物）；在自然條件下，通過不同植株花朵的花粉授給雌蕊而繁殖后代的作物。如玉米、黑麥、蕎麥、向日葵、大麻、甜菜、白菜型油菜、瓜類、十字花科的一些蔬菜等。這類作物的花器構(gòu)造特點(diǎn)有：（1）雌雄異株（大麻）；（2）雌雄同株異花（玉米）；（3）雌雄同花（白菜型油菜）。但有自交不親和的特性。因此，這類作物在自然條件下，常通過風(fēng)、昆蟲等媒介來進(jìn)行異花受粉。異交程度高。天然雜交率在50—100%之間。

3、常異花受粉作物（又叫常異交作物）；這類作物以自花受粉為主，也能進(jìn)行異花受粉。因此，它是典型的自花受粉作物和典型的異花受粉作物的中間類型。如高粱、棉花、蠶豆、甘藍(lán)型油菜、芥菜型油菜等。這類作物花器構(gòu)造的特點(diǎn)是：（1）雌雄同花；（2）不少作物花冠鮮艷有蜜腺；（3）雌雄蕊不等長或不同期成熟，雌蕊外露（4）花開放時(shí)間較長等。異花受粉率的高低因花器構(gòu)造、作物品種和環(huán)境條件的不同而有相當(dāng)大的差別。一般在5—50%之間。如高梁的自然異交的率最低為0.6%，高的可達(dá)50%。

二、無性繁殖：不經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞結(jié)合而產(chǎn)生新個(gè)體。

1、營養(yǎng)體繁殖：是無性繁殖分主要方式，即用種子以外的營養(yǎng)器官繁殖。常見的營養(yǎng)繁殖器官有：根、莖、葉、芽、株芽。有些植物可以用幾種方式繁殖，如絞股藍(lán)其根、莖、葉都可繁殖。2、無融合生殖:植物的雌雄配子未發(fā)生核融合過程而形成種子以繁衍后代的方式。單倍配子體無融合生殖：是指雌雄配子體不經(jīng)過正常受精而產(chǎn)生單倍體胚的一種生殖方式，簡稱單性生殖。二倍配子體無融合生殖：是指二倍體配子體發(fā)育而成孢子體的無融合生殖類型。屬于不減數(shù)的單性生殖。3、不定胚生殖：是最簡單的一種方式，它直接由珠心或珠被的二倍體細(xì)胞經(jīng)過有絲分裂而形成胚。第二節(jié)不同繁殖方式作物的遺傳特點(diǎn)及其與育種的關(guān)系一、自交的遺傳效應(yīng)

1、自交使雜合的基因型逐漸趨向純合。

2、自交引起雜合基因型的后代發(fā)生性狀分離、重組。等位基因分離、非等位基因重組所以,對(duì)異花授粉作物、常異花授粉作物，雜合基因型群體有選擇地自交(人工自交)是篩選性狀優(yōu)良的純合基因型后代的一種基本方法。

3、自交引起雜合基因型的后代生活力衰退，雜合基因型的作物，自交后代的生活力衰退，稱為自交衰退(mbr

dlngdepression)。表現(xiàn)為生長勢(shì)下降，繁殖力、抗逆性減弱，產(chǎn)量降低等，多屬于多基因控制的數(shù)量性狀。

自花授粉作物和常異花授粉作物的基因型自花授粉作物長期靠自交繁殖,它們的基因型是純合的,表現(xiàn)型是整齊一致的。由于長期自花授粉,加上定向選擇,因此自花授粉作物的品種群體內(nèi),絕大多數(shù)個(gè)體的基因型是純合的,而且個(gè)體間的基因型是同質(zhì)的,其表現(xiàn)型也是整齊一致的。由于其遺傳性的相對(duì)一致和穩(wěn)定,品種保純比較容易。但它們也有極少數(shù)的天然異交后代,會(huì)發(fā)生基因型的分離,出現(xiàn)性狀變異的個(gè)體。此外由于基因位點(diǎn)的自然突變,也會(huì)使自花授粉作物品種中產(chǎn)生雜合基因型個(gè)體而出現(xiàn)性狀分離,但頻率極低。這些都是自花授粉作物發(fā)生變異的主要原因,也是選擇育種的主要基礎(chǔ)。

常異花授粉作物品種的基本群體是自交產(chǎn)生的后代,這一部分基本群體的基因型是純合的,也是同質(zhì)的,代表本品種的基本性狀。另一小部分個(gè)體,基因型是雜合的,它們出現(xiàn)的比率因天然異交率的高低而不同,天然異交的雜合基因型后代又會(huì)發(fā)生基因型分離。從基因型分析,二個(gè)常異花授粉作物品種群體中至少包含三種基因型,即①品種基本群體的純合同質(zhì)基因型;②雜合基因型;③非基本群體的純合基因型。因此,它們的表現(xiàn)型既反映本品種基本群體的一致性,又包含不同比率的、性狀變異分離的個(gè)體。由于品種群體中存在部分雜合基因型,為選擇育種提供了極為有利的條件,但必須進(jìn)行多次選擇。在良種繁育中應(yīng)注意防止生物學(xué)混雜。

二、異交的遺傳效應(yīng)

1、異交形成雜合基因型，異交是基因型不同的兩親配子結(jié)合受精，異交產(chǎn)生的后代具有雜合的基因型。兩親的基因型差異愈大,則其后代基因型雜合程度愈大,即雜合的等位基因位點(diǎn)愈多。反之,兩親的基因型差異不大,其后代基因型雜合程度也不大。雜合基因是產(chǎn)生基因交換、重組和產(chǎn)生新基因型的基礎(chǔ)。所以,有選擇的異交(人工雜交)是創(chuàng)造遺傳變異的一種主要方法。

2、異交增強(qiáng)后代的生活力，異交使后代的生活力增強(qiáng),主要表現(xiàn)在生長勢(shì)、繁殖力、抗逆性等性狀的增強(qiáng)和產(chǎn)量提高。即數(shù)量性狀方面比親本明顯提高,稱為雜種優(yōu)勢(shì)。雜種優(yōu)勢(shì)的強(qiáng)弱與基因型的雜合程度相關(guān)聯(lián)。在雜交親和的情況下,一般基因型的雜合程度愈大,則雜種優(yōu)勢(shì)愈強(qiáng),反之,則雜種優(yōu)勢(shì)較弱。因此,利用異交增強(qiáng)后代生活力的效應(yīng),即利用雜種優(yōu)勢(shì),也是一種主要的育種方法。

異花授粉作物的基因型在長期自由授粉的條件下,異花授粉作物品種群體的基因型是高度雜合的。品種群體內(nèi)各個(gè)體的基因型是異質(zhì)的,沒有基因型完全相同的個(gè)體。因此,它們的表現(xiàn)型多種多樣,沒有完全相似的個(gè)體,缺乏整齊一致性,構(gòu)成一個(gè)遺傳基礎(chǔ)復(fù)雜又保持遺傳平衡的異質(zhì)群體。異花授粉作物群體內(nèi)個(gè)體間隨機(jī)交配繁殖后代,假如沒有選擇、突變、遺傳漂移等影響,其群體內(nèi)的基因頻率和基因型頻率在各世代間保持不變,即保持遺傳平衡。但實(shí)際上卻不能避免各種因素對(duì)異花授粉作物品種的影響,諸如農(nóng)民和育種者根據(jù)各自的愛好對(duì)群體進(jìn)行選擇,自然突變的發(fā)生,小樣本引種以及與異品種的雜交等,都會(huì)不同程度地改變它們的遺傳結(jié)構(gòu)。

第三節(jié)作物的品種類型及育種特點(diǎn)

作物品種的要求：特異性：穩(wěn)定性：一致性：作物的繁殖方式不同，育種方法、品種類型不同，品種的遺傳特點(diǎn)、利用方式、種子生產(chǎn)方法也不同。品種可區(qū)分為以下幾種類型：一、作物品種的類型（一）、自交系品種：通過連續(xù)自交，達(dá)到基因型高度純合的群體，稱為系（lineorstrain）。個(gè)體純合，群體同質(zhì)自花授粉作物，如沒有天然異交、突變發(fā)生，其本身就是自交系。異花授粉作物，通過人工控制授粉，強(qiáng)迫連續(xù)自交，也可得到個(gè)體純合，群體同質(zhì)的系，即自交系。用于生產(chǎn)雜交種子時(shí)，這種自交系也可稱自交系品種。（二）、雜交種品種（hybridcultivar）：是指用純的自交系品種相互雜交，產(chǎn)生的雜種一代。個(gè)體基因型高度雜合，群體內(nèi)個(gè)體間雜合方式、雜合程度大致相同，也有同質(zhì)性，一致性。生產(chǎn)上只利用F1，F(xiàn)2分離出不同類型，整齊度和優(yōu)勢(shì)降低，是雙親間一系列居間類型的混合體，利用價(jià)值大大降低。（三）、群體品種：品種個(gè)體間遺傳組成和表型都有一定差異

1、異花授粉作物的自由授粉品種

2、異花授粉作物的綜合品種

3、自花授粉作物的雜交合成群體

4、多系品種（近等基因系）（四）、無性系品種：由無性繁殖作物的一個(gè)單株甚至一塊無性繁殖器官經(jīng)無性繁殖而產(chǎn)生的群體，其基因型、表現(xiàn)型與母本完全相同。二、各類作物品種的育種特點(diǎn)（一）、自交系品種的育種特點(diǎn)1、自交作物（自交系）品種

A、遺傳特點(diǎn)：

B、遺傳行為：

C、育種特點(diǎn)：

D、良繁特點(diǎn)：2、常異交作物和異交作物的自交系（品種）在自然情況下，它們的個(gè)體部分或全部雜合，需連續(xù)幾代強(qiáng)迫（套袋）自交，結(jié)合單株選擇，才能獲得遺傳上純合的自交系。但這種