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品种选育与繁育

花匠小妙招
2024-11-02 00:34

1、作物育种学：研究选育与繁殖优良品种的理论与方法，是作作物育种学：研究选育与繁殖优良品种的理论与方法，是作物学的重要组成部分。物学的重要组成部分。包括以下主要内容：包括以下主要内容：第一节第一节品种及种质资源品种及种质资源第二节第二节作物育种的遗传学原理作物育种的遗传学原理第三节第三节作物的繁殖方式与育种特点作物的繁殖方式与育种特点第四节第四节作物育种方法作物育种方法第三章第三章作物品种选育与良种繁殖作物品种选育与良种繁殖第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论第一节第一节品种及种质资源品种及种质资源一、品种的概念一、品种的概念指指经过人工选育或者发现并经过改良经过人工选

2、育或者发现并经过改良、形态特征和生物学形态特征和生物学特性一致特性一致、遗传性状相对稳定的植物群体遗传性状相对稳定的植物群体。品种的特点品种的特点：特异性特异性( (d distinctness)istinctness) 一致性一致性( (u uniformity)niformity)稳定性稳定性( (s stability)tability)物种进化的原因：物种进化的原因：变异、遗传、选择变异、遗传、选择第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论二、品种改良的任务二、品种改良的任务 1 1、选育（优良）品种、选育（优良）品种 2 2、繁殖（高质量）种子、繁殖（高质量）种子优良品种优良品种：

3、指在一定地区的生态条件和生产水平下，具有指在一定地区的生态条件和生产水平下，具有较高的产量和品质，具有较大的应用前景的品种。较高的产量和品质，具有较大的应用前景的品种。良种的作用良种的作用：1 1、提高单产、提高单产 2 2、改进品质、改进品质 3 3、保持产量和品质的稳定（、保持产量和品质的稳定（BTBT抗虫棉）抗虫棉） 4 4、扩大种植面积、扩大种植面积 5 5、利于耕作制度改革、提高劳动生产率、利于耕作制度改革、提高劳动生产率当然了，优良品种应具有：当然了，优良品种应具有：相对性、地域性、时间性相对性、地域性、时间性第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论三、品种改良目标三、品种改

4、良目标( (即育种目标即育种目标) )1 1、高产、高产产量产量= =单位面积株（穗）数单位面积株（穗）数每株（穗）粒数每株（穗）粒数粒重粒重产量产量=(=(光合能力光合能力光合面积光合面积光合时间光合时间- -呼吸消耗呼吸消耗) )经济系数经济系数株型育种株型育种生理育种生理育种、高光效育种高光效育种当然了，高产只是相对低产而言的，无绝对的高产。当然了，高产只是相对低产而言的，无绝对的高产。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论2 2、优质、优质化学品质化学品质（即营养品质，如蛋白质、淀粉含量）（即营养品质，如蛋白质、淀粉含量）物理品质物理品质（如小麦的沉降值、稻米的胶稠度）（如小麦

5、的沉降值、稻米的胶稠度）加工品质加工品质（小麦出粉率、水稻出米率）（小麦出粉率、水稻出米率）食用品质食用品质（即口感品质）（即口感品质）流通粮食有商品标准：流通粮食有商品标准：优质籼（粳）稻、强筋小麦、玉米优质籼（粳）稻、强筋小麦、玉米等等1 1、2 2、3 3级。级。不同用途有不同标准。不同用途有不同标准。优质要兼顾高产，在高产基础上的优质，或要求一定品质优质要兼顾高产，在高产基础上的优质，或要求一定品质的产量。的产量。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论优优质质( (强强筋筋、弱弱筋筋) )小小麦麦的的国国家家标标准准( (G GB B/ /T T1 17 78 89 91 1、1

6、17 78 89 92 21 19 99 99 9）强强筋筋小小麦麦项项目目一一等等二二等等弱弱筋筋小小麦麦容容重重 , ,g g/ /L L 7 77 70 0 7 75 50 0 水水分分 , ,% % 1 12 2. .5 5 1 12 2. .5 5 不不完完善善粒粒 , ,% % 6 6. .0 0 6 6. .0 0 总总量量 1 1. .0 0 1 1. .0 0 杂杂质质 % % 矿矿物物质质 0 0. .5 5 0 0. .5 5 色色泽泽、气气味味正正常常正正常常降降落落值值，s s 3 30 00 0 3 30 00 0

7、籽籽粒粒粗粗蛋蛋白白质质, ,% %( (干干基基) ) 1 15 5. .0 0 1 14 4. .0 0 1 11 1. .5 5 湿湿面面筋筋, ,% %( (1 14 4% %水水分分基基) ) 3 35 5. .0 0 3 32 2. .0 0 2 22 2. .0 0 面面团团稳稳定定时时间间, ,m mi in n 1 10 0. .0 0 7 7. .0 0 2 2. .5 5 小小麦麦粉粉烘烘焙焙品品质质评评分分值值 8 80 0 / / 备备注注（优优质质）强强筋筋小小麦麦：角角质质率率7 70 0% %，加加工工成成的的小小麦麦粉粉筋筋力力强强，适适合合于于制制做

8、做面面包包等等食食品品；（优优质质）弱弱筋筋小小麦麦：粉粉质质率率7 70 0% %, ,加加工工成成的的小小麦麦粉粉筋筋力力弱弱，适适合合于于制制做做蛋蛋糕糕和和酥酥性性饼饼干干等等食食品品。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论3 3、稳定性好、稳定性好表现为抗逆性好：抗病表现为抗逆性好：抗病( (虫虫) )、耐瘠、抗旱、耐湿、抗寒、耐瘠、抗旱、耐湿、抗寒、抗盐碱性等。抗盐碱性等。如如水平抗性水平抗性(?):(?):水稻抗白叶枯病、稻瘟病，棉花抗枯、黄水稻抗白叶枯病、稻瘟病，棉花抗枯、黄萎病，小麦抗锈病、赤霉病，油菜抗病毒病、菌核病。萎病，小麦抗锈病、赤霉病，油菜抗病毒病、菌核

9、病。4 4、适应性强、适应性强适应自然条件：抗逆性好适应自然条件：抗逆性好适应耕作水平：不同熟期适应耕作水平：不同熟期适应农业机械化：如机械收棉花、花生、甘薯。适应农业机械化：如机械收棉花、花生、甘薯。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论四、制定育种目标的原则四、制定育种目标的原则1 1、国民经济和生产发展的前景、国民经济和生产发展的前景高寒地区高寒地区选早熟或极早熟品种、选早熟或极早熟品种、机械化栽培地区机械化栽培地区选株高适中、选株高适中、结实部位整齐不易脱落的品种；结实部位整齐不易脱落的品种；玉米加工业玉米加工业选高淀粉和高油品种。选高淀粉和高油品种。2 2、当地现有品种有

10、待提高和改进的主要性状、当地现有品种有待提高和改进的主要性状分清待提高的主次目标性状，先改进主要目标性状。分清待提高的主次目标性状，先改进主要目标性状。3 3、具体性状的可行性、具体性状的可行性根据自身的种质资源、设备条件将目标落实到具体的性状上。根据自身的种质资源、设备条件将目标落实到具体的性状上。如大豆目标为高脂肪含量如大豆目标为高脂肪含量(22%(22%以上以上) )还是高蛋白质含量还是高蛋白质含量(44%(44%以上以上) )。4 4、品种的合理搭配、品种的合理搭配早播或晚播品种，耐肥或耐瘠品种。早播或晚播品种，耐肥或耐瘠品种。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论五、种质资

11、源五、种质资源1 1、概念、概念选育新品种的基础材料。选育新品种的基础材料。包括各种植物的包括各种植物的栽培种栽培种、野生种野生种的繁殖材料以及利用上述繁殖材料的繁殖材料以及利用上述繁殖材料人工创造的遗传材料人工创造的遗传材料。包括品种、类型、近缘种和野生种的植株、种子、无性繁包括品种、类型、近缘种和野生种的植株、种子、无性繁殖器官、花粉甚至单个细胞，殖器官、花粉甚至单个细胞，只要具有种质并能繁殖的生物体，只要具有种质并能繁殖的生物体，都能归入种质资源之内。都能归入种质资源之内。遗传资源：遗传资源：染色体工程、基因工程。染色体工程、基因工程。基因资源：基因资源：生物体中的部分基因，甚至

12、是个别基因。生物体中的部分基因，甚至是个别基因。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论2 2、重要性、重要性作物育种成效的大小，很大程度上决定于掌握种质资源的作物育种成效的大小，很大程度上决定于掌握种质资源的数量多少和对其性状表现及遗传规律的研究深浅。数量多少和对其性状表现及遗传规律的研究深浅。绿色革命绿色革命( (矮化育种矮化育种) )：矮源矮源( (矮脚南特、矮仔占矮脚南特、矮仔占) )杂种优势利用杂种优势利用：野败型雄性不育籼稻种质野败型雄性不育籼稻种质玉米玉米：糯玉米类型糯玉米类型( (广西广西) )、高赖氨酸玉米突变体、高赖氨酸玉米突变体(O(O2 2) )油菜油菜：波兰甘蓝

13、型油菜品种波兰甘蓝型油菜品种(Bronowski)(Bronowski)，低芥酸，低芥酸大豆大豆：美国孢囊线虫病，以北京小黑豆为抗源美国孢囊线虫病，以北京小黑豆为抗源大麦大麦：埃塞俄比亚埃塞俄比亚CI3947CI3947，高蛋白、高赖氨酸，高蛋白、高赖氨酸小麦小麦：中国太谷核不育中国太谷核不育第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论中华人民共和国种子法中华人民共和国种子法对种质资源保护作了明确规定：对种质资源保护作了明确规定：第八条：第八条：国家依法保护种质资源，任何单位和个人不得侵占和破坏国家依法保护种质资源，任何单位和个人不得侵占和破坏种质资源。禁止采集或者采伐国家重点保护的天然种质资

14、源。因科研等种质资源。禁止采集或者采伐国家重点保护的天然种质资源。因科研等特殊情况需要采集或者采伐的，应当经国务院或者省、自治区、直辖市特殊情况需要采集或者采伐的，应当经国务院或者省、自治区、直辖市人民政府的农业、林业行政主管部门批准。人民政府的农业、林业行政主管部门批准。第九条：第九条：国家有计划地收集、整理、鉴定、登记、保存、交流和利国家有计划地收集、整理、鉴定、登记、保存、交流和利用种质资源，定期公布可供利用的种质资源目录。具体办法由国务院农用种质资源，定期公布可供利用的种质资源目录。具体办法由国务院农业、林业行政主管部门规定。国务院农业、林业行政主管部门应当建立业、林业行政主管部门规

15、定。国务院农业、林业行政主管部门应当建立国家种质资源库，省、自治区、直辖市人民政府农业、林业行政主管部国家种质资源库，省、自治区、直辖市人民政府农业、林业行政主管部门可以根据需要建立种质资源库、种质资源保护区或者种质资源保护地。门可以根据需要建立种质资源库、种质资源保护区或者种质资源保护地。第十条：第十条：国家对种质资源享有主权，任何单位和个人向境外提供种国家对种质资源享有主权，任何单位和个人向境外提供种质资源的，应当经国务院农业、林业行政主管部门批准；从境外引进种质资源的，应当经国务院农业、林业行政主管部门批准；从境外引进种质资源的，依照国务院农业、林业行政主管部门的有关规定办理。质资源的

16、，依照国务院农业、林业行政主管部门的有关规定办理。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论3 3、种质资源的类型、种质资源的类型按来源分：按来源分：(1) (1) 本地本地种质资源种质资源地方（农家）品种、改良品种，适应性好地方（农家）品种、改良品种，适应性好(2) (2) 外地外地种质资源种质资源从外地或外国引进的品种，特殊的性状，适应性不一定好从外地或外国引进的品种，特殊的性状，适应性不一定好(3) (3) 野生野生植物资源植物资源某作物的近缘野生种，特别是抗性方面的性状某作物的近缘野生种，特别是抗性方面的性状(4) (4) 人工创造的人工创造的种质资源种质资源远缘杂交、诱变、细胞融合、

17、基因导入等创造的新类型远缘杂交、诱变、细胞融合、基因导入等创造的新类型第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论4 4、种质资源的收集与保存、种质资源的收集与保存1) 1) 收集收集直接考察收集、交换、转引。现在主要是征集、交换。直接考察收集、交换、转引。现在主要是征集、交换。我国着重于搜集本国的种质资源，加强对外种质交换、引种。我国着重于搜集本国的种质资源，加强对外种质交换、引种。美国原产的作物种质资源本来就很少，以国外引种为主。美国原产的作物种质资源本来就很少，以国外引种为主。原苏联则一向重视广泛地开展国内外种质资源的考察采集与原苏联则一向重视广泛地开展国内外种质资源的考察采集与引

18、种交换。引种交换。( (瓦维洛夫瓦维洛夫) ) 考察路线选择：作物本身表现不同，地理生态环境不同，农业技术条考察路线选择：作物本身表现不同，地理生态环境不同，农业技术条件不同，社会条件不同。件不同，社会条件不同。样本应充分体现当地的遗传变异性，要有一定的群体。应详细记录品样本应充分体现当地的遗传变异性，要有一定的群体。应详细记录品种或类型名称，产地的自然、耕作、栽培条件、主要形态特征、生物学特种或类型名称，产地的自然、耕作、栽培条件、主要形态特征、生物学特性和经济性状等。性和经济性状等。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论2) 2) 整理整理初步整理、归类，将初步整理、归类，将同种异

19、名同种异名者合并，以减少重复；将者合并，以减少重复；将同同名异种名异种者予以订正。者予以订正。给以科学的登记和编号。给以科学的登记和编号。进行简单的分类，确定每份材料所属的植物分类学地位和进行简单的分类，确定每份材料所属的植物分类学地位和生态类型。生态类型。3) 3) 保存保存种质资源保存的范围：种质资源保存的范围：(1)(1)有关应用研究和基础研究的种质，有关应用研究和基础研究的种质，主要指进行遗传和育种主要指进行遗传和育种研究的所有种质。包括主栽品种、当地历史上应用过的地方品研究的所有种质。包括主栽品种、当地历史上应用过的地方品种、过时品种、原始栽培类型、野生近缘种、育种材料等。种、

20、过时品种、原始栽培类型、野生近缘种、育种材料等。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论（2 2）可能灭绝的稀有种和已经濒危的种质，特别是栽培种的）可能灭绝的稀有种和已经濒危的种质，特别是栽培种的野生祖先。野生祖先。（3 3）具有经济利用潜力而尚未被发现和利用的种质。）具有经济利用潜力而尚未被发现和利用的种质。（4 4）在普及教育上有用的种质。）在普及教育上有用的种质。如分类上的各个作物种、类如分类上的各个作物种、类型，野生近缘种等。型，野生近缘种等。保存方法保存方法A A种植保存种植保存（1 15 5年播种一次）年播种一次）B B贮藏保存贮藏保存低温、干燥、密封、黑暗低温、干燥、密封、

21、黑暗（我国国家种质库一般为（我国国家种质库一般为-18-1822，RH50%RH50%7%7%）C C离体保存离体保存细胞的全能性细胞的全能性D D基因文库基因文库限制性内切酶切限制性内切酶切DNADNA片段，再移到大肠杆菌中每繁殖片段，再移到大肠杆菌中每繁殖第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论按亲缘关系将基因库分为：按亲缘关系将基因库分为：(1) (1) 初级基因库初级基因库能相比杂交，杂种可育。能相比杂交，杂种可育。同一种内的各种材料同一种内的各种材料(2) (2) 次级基因库次级基因库基因转移是可能的，但必须克服生殖隔离所引起的杂基因转移是可能的，但必须克服生殖隔离所引起的杂

22、交不实和杂种不育。交不实和杂种不育。种间材料和近缘野生种种间材料和近缘野生种(3) (3) 三级基因库三级基因库亲缘关系更远的类型亲缘关系更远的类型，杂交不实和杂种不育严重，杂交不实和杂种不育严重第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论国家种质资源库分为：国家种质资源库分为：短期库：短期库：20，RH45%，25年年中期库：中期库：4，RH45%，密封，密封，25年年长期库：长期库：-10 ，RH30%，密封，密封，75年年第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论第二节第二节作物的繁殖方式与育种特点作物的繁殖方式与育种特点一、作物的繁殖方式一、作物的繁殖方式1 1、概念、概念1 1

23、）有性繁殖）有性繁殖: : 凡由雌雄配子结合，经过受精过程，最后形成凡由雌雄配子结合，经过受精过程，最后形成种子繁衍后代的，统称有性繁殖。种子繁衍后代的，统称有性繁殖。包括：自花授粉、异花授粉、常异花授粉。包括：自花授粉、异花授粉、常异花授粉。2 2）无性繁殖）无性繁殖: : 凡不经过有两性细胞受精过程的方式繁殖后代凡不经过有两性细胞受精过程的方式繁殖后代的统称为无性繁殖。的统称为无性繁殖。包括：营养体繁殖、无融合生殖。包括：营养体繁殖、无融合生殖。为什么自然界中有性繁殖比无性繁殖更常见？为什么自然界中有性繁殖比无性繁殖更常见？第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论2 2、有性繁殖、有性繁

24、殖 1 1）自花授粉）自花授粉一朵花的花粉传播到同一朵花的雌蕊柱头上，或同株的花一朵花的花粉传播到同一朵花的雌蕊柱头上，或同株的花粉传播到同株的雌蕊柱头上都称为粉传播到同株的雌蕊柱头上都称为自花授粉自花授粉。由同株或同花的雌雄配子相结合的过程称为由同株或同花的雌雄配子相结合的过程称为自花受精。自花受精。通过自花授粉繁殖后代的称为是通过自花授粉繁殖后代的称为是自花授粉（或自交）作物自花授粉（或自交）作物。如水稻、小麦、大麦、燕麦、大豆、豌豆、绿豆、花生、芝麻、马铃如水稻、小麦、大麦、燕麦、大豆、豌豆、绿豆、花生、芝麻、马铃薯、亚麻、烟草等。而大麦、豌豆等在花冠未张开时就已受精，称薯、亚麻

25、、烟草等。而大麦、豌豆等在花冠未张开时就已受精，称闭花受闭花受精。精。自花授粉作物的自然异交率一般低于自花授粉作物的自然异交率一般低于1%1%，高的可达，高的可达1%1%4%4%。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论自交引起杂合基因的后代发生性状分离。自交引起杂合基因的后代发生性状分离。自交使杂合基因型趋于纯合。自交使杂合基因型趋于纯合。F0 AA F0 AA aa aa 杂合体杂合体F1 Aa F1 Aa F1F1代为代为100%100%F2 1AA 2Aa 1aa F2 1AA 2Aa 1aa F2F2代为代为2/4=1/22/4=1/2F3 4AA 2AA 4Aa 2aa 4a

26、a F3 4AA 2AA 4Aa 2aa 4aa F3F3代为代为4/16=1/44/16=1/4F4 24AA 4AA 8Aa 4aa 24aa F4 24AA 4AA 8Aa 4aa 24aa F4F4代为代为8/64=1/88/64=1/8F5 112AA 8AA 16Aa 8aa 112aa F5 112AA 8AA 16Aa 8aa 112aa F5F5代为代为16/256=1/1616/256=1/16F Fn+1 n+1 F Fn+1 n+1 代为代为1/21/2n n则则 AA+aaAA+aa纯合体的概率为纯合体的概率为1- 1/21- 1/2n nn n对基因，自交对基因，自

27、交r r代，则自交后代群体中纯合率为代，则自交后代群体中纯合率为:(1-1/2:(1-1/2r r) )n n第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论自交引起杂合基因型的后代生活力衰退。自交引起杂合基因型的后代生活力衰退。杂合基因型的作物，自交后代的生活力衰退，称为杂合基因型的作物，自交后代的生活力衰退，称为自交衰自交衰退退，表现为生长势下降，繁殖力、抗逆性减弱，产量降低等。表现为生长势下降，繁殖力、抗逆性减弱，产量降低等。一般情况下，自交代数越高，衰退程度越重。一般情况下，自交代数越高，衰退程度越重。2 2）异花授粉）异花授粉雌蕊的柱头接受异株花粉的称为雌蕊的柱头接受异株花粉的称为异

28、花授粉。异花授粉。由异株的雌、雄配子相结合的受精过程称为由异株的雌、雄配子相结合的受精过程称为异花受精异花受精。异花授粉繁殖后代的作物称为异花授粉繁殖后代的作物称为异花授粉异花授粉( (异交异交) )作物。作物。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论异交率异交率95%95%以上。以上。玉米、蓖麻、瓜类等为玉米、蓖麻、瓜类等为雌雄同株异花雌雄同株异花，虽可能有少量的虽可能有少量的来自同株雄花的花粉参与授粉，但仍属于异花授粉。来自同株雄花的花粉参与授粉，但仍属于异花授粉。大麻、菠菜等为大麻、菠菜等为雌雄异株，雌雄异株，完全的异花授粉完全的异花授粉。具有具有雄性不育雄性不育的植株花粉

29、败育，不能产生正常的雄性配的植株花粉败育，不能产生正常的雄性配子，但能形成正常的雌性配子。子，但能形成正常的雌性配子。稻、麦、油、棉上广泛应用。稻、麦、油、棉上广泛应用。自交不亲和自交不亲和的植株，能形成正常的雌雄配子，但自花花的植株，能形成正常的雌雄配子，但自花花粉落在柱头上不能受精，在自然条件下，只能通过异花授粉粉落在柱头上不能受精，在自然条件下，只能通过异花授粉繁殖后代。繁殖后代。如甘薯、向日葵、白菜型油菜、甜菜等。如甘薯、向日葵、白菜型油菜、甜菜等。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论异交产生杂合基因型。异交产生杂合基因型。两亲的基因型差异越大，后代基因型杂合程度越大。有选

30、两亲的基因型差异越大，后代基因型杂合程度越大。有选择的异交（人工杂交）是创造遗传变异的一种主要方法。择的异交（人工杂交）是创造遗传变异的一种主要方法。异交增强后代生活力。异交增强后代生活力。主要表现在主要表现在杂种优势杂种优势上，即在生长、抗逆性、产量等上，即在生长、抗逆性、产量等数量数量性状性状方面比亲本有明显提高。利用异交增强后代生活力的效应，方面比亲本有明显提高。利用异交增强后代生活力的效应，也是一种主要的育种方法。也是一种主要的育种方法。亲本基因型越纯合，亲本基因型越纯合，F1F1基因型越杂合，杂种优势越大。基因型越杂合，杂种优势越大。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论3

31、 3）常异花授粉）常异花授粉同时依靠自花授粉和异花授粉繁殖后代的称为同时依靠自花授粉和异花授粉繁殖后代的称为常异花授粉常异花授粉（常异交）作物。（常异交）作物。常异花授粉作物通常仍以自花授粉为主要繁殖方式，又存常异花授粉作物通常仍以自花授粉为主要繁殖方式，又存在一定比例的自然异交率，是自花授粉作物和异花授粉作物中在一定比例的自然异交率，是自花授粉作物和异花授粉作物中间的间的过渡类型过渡类型。常异花授粉作物有棉花、甘蓝型油菜、高粱、蚕豆等。常异花授粉作物有棉花、甘蓝型油菜、高粱、蚕豆等。异交率可达异交率可达50%50%。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论3 3、无性繁殖、无性繁殖

32、 1 1）营养体繁殖）营养体繁殖根、茎、叶等营养器官根、茎、叶等营养器官变态部分块根、球茎、鳞茎、匍匐茎、地下茎等变态部分块根、球茎、鳞茎、匍匐茎、地下茎等采取分根、扦插、压条、嫁接等方法繁殖后代。采取分根、扦插、压条、嫁接等方法繁殖后代。如甘薯、木薯、甘蔗、苎麻等。如甘薯、木薯、甘蔗、苎麻等。大部分的果树和花卉也是采用营养体繁殖后代。大部分的果树和花卉也是采用营养体繁殖后代。营养体繁殖的后代，基本能够完全保持亲本的遗传特性和经济营养体繁殖的后代，基本能够完全保持亲本的遗传特性和经济性状，因此采用营养体繁殖进行育种，可以将优良品种进行繁殖扩性状，因此采用营养体繁殖进行育种，可以将优

33、良品种进行繁殖扩大，推广利用。大，推广利用。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论2 2）无融合生殖）无融合生殖植物性细胞的雌雄配子，不经过正常受精、两性配子的融植物性细胞的雌雄配子，不经过正常受精、两性配子的融合过程而形成种子以繁衍后代的方式，称之为合过程而形成种子以繁衍后代的方式，称之为无融合生殖无融合生殖。无融合生殖方式产生的后代只具有母本或父本一方的遗传无融合生殖方式产生的后代只具有母本或父本一方的遗传物质，表现母本或父本一方的性状。物质，表现母本或父本一方的性状。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论二、作物的品种类型及育种特点二、作物的品种类型及育种特点 1 1、自交

34、系品种、自交系品种自交系品种是由一群同质的和纯合的基因型植株组成。自交系品种是由一群同质的和纯合的基因型植株组成。亲本纯合基因型的后代植株数达到或超过亲本纯合基因型的后代植株数达到或超过87%87%。是来自一株优良的纯合基因型的后代。是来自一株优良的纯合基因型的后代。自花授粉作物本身靠自交繁殖后代，只要选出具有优良基自花授粉作物本身靠自交繁殖后代，只要选出具有优良基因型的单株，它的优良性状就可稳定地传递给后代。因型的单株，它的优良性状就可稳定地传递给后代。异花授粉和常异花授粉作物异花授粉和常异花授粉作物必须采用连续必须采用连续多代自交多代自交结合结合单单株选择株选择的方法，才能育成自

35、交系品种。的方法，才能育成自交系品种。自交系品种，一般不直接用于大生产，而是作为配制杂交自交系品种，一般不直接用于大生产，而是作为配制杂交种的亲本使用。种的亲本使用。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论2 2、杂交组合（杂交种品种、杂交组合（杂交种品种）是由一群杂合的和一定程度同质的基因型植株组成。是由一群杂合的和一定程度同质的基因型植株组成。基因型高度杂合，而表现型相对一致和较强的杂种优势是基因型高度杂合，而表现型相对一致和较强的杂种优势是对杂交组合的基本要求。对杂交组合的基本要求。自交系间的杂交组合的自交系间的杂交组合的杂种优势最强杂种优势最强，F1F1增产潜力最大增产潜

36、力最大。因而杂种品种的育种程序：第一个是自交系育种，第二是杂交因而杂种品种的育种程序：第一个是自交系育种，第二是杂交组合育种。组合育种。 F F1 1杂交种子生产的难易是生产上利用杂交组合的主要限制杂交种子生产的难易是生产上利用杂交组合的主要限制因素。因素。杂交组合育种带动种子产业的发展。杂交组合育种带动种子产业的发展。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论3 3、群体品种、群体品种 1 1）异花授粉作物的综合品种）异花授粉作物的综合品种是由一组选择的是由一组选择的自交系自交系采用人工控制授粉和在隔离区多代采用人工控制授粉和在隔离区多代随机授粉组成的遗传平衡的群体。遗传基础复杂，每一个

37、体具随机授粉组成的遗传平衡的群体。遗传基础复杂，每一个体具有杂合的基因型，性状差异较大，但具有一个或多个代表本品有杂合的基因型，性状差异较大，但具有一个或多个代表本品种特征的性状。种特征的性状。2) 2) 异花授粉作物自由授粉品种异花授粉作物自由授粉品种在种植条件下，在种植条件下，品种内品种内植株间随机授粉，也经常与相邻植株间随机授粉，也经常与相邻种植的种植的异品种异品种授粉，个体基因型是杂合的，群体是异质的，授粉，个体基因型是杂合的，群体是异质的，植株间性状有一定程度的差异，但保持本品种的主要特征，植株间性状有一定程度的差异，但保持本品种的主要特征，可与其他品种相区别。可与其他品种相区别。

38、第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论3 3）自花授粉作物的杂合群体）自花授粉作物的杂合群体是用自花授粉作物的两个以上的自交系品种杂交后繁殖出是用自花授粉作物的两个以上的自交系品种杂交后繁殖出的、分离的混合群体。的、分离的混合群体。把它种植在特别的环境条件下，主要靠自然选择的作用促把它种植在特别的环境条件下，主要靠自然选择的作用促使群体发生遗传变异，并期望在后代中这些变异不断加强，逐使群体发生遗传变异，并期望在后代中这些变异不断加强，逐渐形成一个较稳定的群体，最后杂交合成群体。实际上是一个渐形成一个较稳定的群体，最后杂交合成群体。实际上是一个多种纯合基因型混合的群体多种纯合基因型混合的

39、群体。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论4 4）多系品种）多系品种是若干自交系品种的种子混合繁殖的后代，可以用自花是若干自交系品种的种子混合繁殖的后代，可以用自花授粉作物的几个授粉作物的几个近等基因系近等基因系的种子混合繁殖成为多系品种。的种子混合繁殖成为多系品种。近等基因系近等基因系具有相似的遗传背景，只在个别性状上有差具有相似的遗传背景，只在个别性状上有差异，多系品种可保存自交系品种的大部分性状，而在个别性异，多系品种可保存自交系品种的大部分性状，而在个别性状上得到改进。状上得到改进。抗病育种抗病育种也可用无亲缘关系的自交系按一定比例混合繁也可用无亲缘关系的自交系按一定比例混

40、合繁殖。但后代的遗传组成会发生变化。殖。但后代的遗传组成会发生变化。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论4 4、无性系品种、无性系品种甘薯为异花授粉作物甘薯为异花授粉作物，其无性系品种的基因型是杂合的，其无性系品种的基因型是杂合的，但表现型是一致的。但表现型是一致的。马铃薯为自花授粉作物马铃薯为自花授粉作物，其无性系品种，如果来自自交后其无性系品种，如果来自自交后代，则基因型是纯合的；如来自杂交后代，则基因型是杂合的，代，则基因型是纯合的；如来自杂交后代，则基因型是杂合的，但它们的表现型都是一致的。但它们的表现型都是一致的。有性杂交和无性繁殖相结合，即有性杂交和无性繁殖相结合，即利

41、用杂交重组丰富遗传利用杂交重组丰富遗传变异变异，在分离的，在分离的F1F1实生苗中选择优良单株进行无性繁殖，迅实生苗中选择优良单株进行无性繁殖，迅速把优良性状和杂种优势稳定下来。速把优良性状和杂种优势稳定下来。芽的分生组织细胞发生的突变，称之为芽的分生组织细胞发生的突变，称之为芽变。芽变。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论第三节第三节作物的育种方法作物的育种方法一、引种一、引种1 1、概念、概念引种引种，往往与，往往与驯化驯化连在一起而称为连在一起而称为引种驯化。引种驯化。指通过搜集、引进种质资源，在人类的选择培育下，使野指通过搜集、引进种质资源，在人类的选择培育下，使野生植

42、物成为栽培植物，使外地或外国的作物品种成为本地的作生植物成为栽培植物，使外地或外国的作物品种成为本地的作物品种的措施和过程。物品种的措施和过程。引种引种是指通过各种经过简单的试验证明适合本地区栽培后，直是指通过各种经过简单的试验证明适合本地区栽培后，直接引入并在生产上推广应用的方法。接引入并在生产上推广应用的方法。驯化驯化则是指选择培育成本地推广的作物品种的措施和过程则是指选择培育成本地推广的作物品种的措施和过程。花卉：可同时进行。花卉：可同时进行。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论2 2、引种规律、引种规律（1 1）低温长日性作物的引种规律）低温长日性作物的引种规律原产高纬度

43、地区的品种，原产高纬度地区的品种，引到低纬度地区，感温阶段对低温引到低纬度地区，感温阶段对低温的要求和感光阶段对光长的要求不能满足，表现为的要求和感光阶段对光长的要求不能满足，表现为生育期延长生育期延长。甚至不能抽穗开花。但营养器官加大。甚至不能抽穗开花。但营养器官加大。成熟期延迟成熟期延迟，容易受后，容易受后期自然灾害的威胁、或者影响后作的播种、栽植。期自然灾害的威胁、或者影响后作的播种、栽植。原产低纬度地区的品种，原产低纬度地区的品种，引至高纬度地区冬季寒冷，春季霜引至高纬度地区冬季寒冷，春季霜冻严重，所以容易受冻害。冻严重，所以容易受冻害。生育期缩短生育期缩短，植株矮小，产量低。，植株矮

44、小，产量低。高海拔地区高海拔地区的冬作物品种往往偏冬性，引到平原地区往往的冬作物品种往往偏冬性，引到平原地区往往不能适应。而平原地区的冬作物品种引到高海拔地区春播，不能适应。而平原地区的冬作物品种引到高海拔地区春播，有适应的可能。有适应的可能。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论（2 2）高温短日性作物的引种规律）高温短日性作物的引种规律原产高纬度地区原产高纬度地区的高温短日性作物，这些品种由高纬度向低的高温短日性作物，这些品种由高纬度向低纬度引种时，往往因为低纬度地区的气温高于高纬度地区，会纬度引种时，往往因为低纬度地区的气温高于高纬度地区，会缩短其生育期，提早成熟，但株、穗粒变小。

45、缩短其生育期，提早成熟，但株、穗粒变小。原产低纬度地区原产低纬度地区的高温短日性作物，引至高纬度地区，表现的高温短日性作物，引至高纬度地区，表现迟熟，株、穗可能较大，但可能会影响后茬播种或遭受冷害。迟熟，株、穗可能较大，但可能会影响后茬播种或遭受冷害。高海拔地区高海拔地区的品种感温性较强，引到平原地区往往表现早熟，的品种感温性较强，引到平原地区往往表现早熟，有一个能否高产的问题。而平原地区品种引种到高海拔地区，有一个能否高产的问题。而平原地区品种引种到高海拔地区，常由于低温而表现迟熟。常由于低温而表现迟熟。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论（3 3）作物对环境反应的敏感度）作物对环境反

46、应的敏感度敏感型作物敏感型作物大豆大豆。其品种的适应性比较小。对环境变化的反其品种的适应性比较小。对环境变化的反应比较敏感，因此其引种范围比较窄。南北之间相互引种，纬应比较敏感，因此其引种范围比较窄。南北之间相互引种，纬度不宜超过度不宜超过1 12 2度。度。迟钝型作物迟钝型作物这类作物适应性比较广，引种范围可以较宽。无这类作物适应性比较广，引种范围可以较宽。无论东西或南北之间相互引种，影响都较小。如论东西或南北之间相互引种，影响都较小。如甘薯、花生甘薯、花生。中间型作物中间型作物这类作物对环境条件的反应，其敏感程度介于以这类作物对环境条件的反应，其敏感程度介于以上二者之间。如上二者之间。如水

47、稻、玉米、谷子、棉花、麻类水稻、玉米、谷子、棉花、麻类等。等。（4 4）其他）其他病虫草害、耕作制度等。病虫草害、耕作制度等。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论3 3、引种的原则、引种的原则（1 1）要根据生产发展的需要，确定引种的目的与任务）要根据生产发展的需要，确定引种的目的与任务（2 2）先试验后引种，少引种多自繁。）先试验后引种，少引种多自繁。（3 3）引种试验与栽培试验相结合，探索良种良法配套技术）引种试验与栽培试验相结合，探索良种良法配套技术（4 4）进行必要的检疫，防止带入本地区没有的病虫草害。）进行必要的检疫，防止带入本地区没有的病虫草害。（如长江流域的白叶枯病因矮脚

48、南特的引进而产生）（如长江流域的白叶枯病因矮脚南特的引进而产生）第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论二、选择育种二、选择育种1 1、概念、概念直接利用自然变异，即不需要人工创造变异而从中进行选直接利用自然变异，即不需要人工创造变异而从中进行选择并通过比较试验的育种方法。择并通过比较试验的育种方法。主要通过个体（单株、单穗、单铃等）进行选择。主要通过个体（单株、单穗、单铃等）进行选择。对对自花授粉作物自花授粉作物来说，选择育种可称为来说，选择育种可称为纯系育种。纯系育种。对对常异交和无性繁殖作物常异交和无性繁殖作物来说，选择育种又称来说，选择育种又称系统育种系统育种。选择育种是所

49、有育种方法中最基本的，简易、快速、有效。选择育种是所有育种方法中最基本的，简易、快速、有效。特点特点是优中选优，连续选优是优中选优，连续选优。康熙与御稻康熙与御稻第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论2 2、原理、原理丹麦植物学家丹麦植物学家约翰逊约翰逊的的纯系学说纯系学说认为：在基因型纯合但认为：在基因型纯合但不完全一致的群体里，进行一次单株选择，即可分离出不同不完全一致的群体里，进行一次单株选择，即可分离出不同的纯系，但在基因型完全一致的纯系内再进行选择则无效。的纯系，但在基因型完全一致的纯系内再进行选择则无效。 3 3、变异来源、变异来源1) 1) 自然异交自然异交引起基因重

50、组出现的遗传变异引起基因重组出现的遗传变异2) 2) 自然变异自然变异突变突变3) 3) 新育成品种中的变异新育成品种中的变异剩余变异剩余变异第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论4 4、性状鉴定与选择、性状鉴定与选择直接鉴定和间接鉴定：直接鉴定和间接鉴定：根据目标性状的根据目标性状的直接表现直接表现进行鉴定进行鉴定为直接鉴定。根据与目标性状有高度相关的为直接鉴定。根据与目标性状有高度相关的间接表现间接表现来评定该来评定该目标性状时，为间接鉴定。目标性状时，为间接鉴定。自然鉴定与诱发鉴定：自然鉴定与诱发鉴定：鉴定对病虫害和环境胁迫因素的抗鉴定对病虫害和环境胁迫因素的抗耐性，又耐性，

51、又可分为当地和异地鉴定，田间鉴定和实验室鉴定。可分为当地和异地鉴定，田间鉴定和实验室鉴定。在选择育种中，根据条件和需要，采用合适的鉴定方法，在选择育种中，根据条件和需要，采用合适的鉴定方法，或者同时兼用两三种鉴定方法，以提高选择效率。或者同时兼用两三种鉴定方法，以提高选择效率。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论5 5、育种程序、育种程序（1 1）单株选择）单株选择 ( (或单穗、单铃、块茎或单穗、单铃、块茎( (根根) )等等) ) （2 2）株行（系）试验）株行（系）试验（每株一行或几行）（每株一行或几行）（3 3）品系比较）品系比较（4 4）区域试验和生产试验）区域试验和生产

52、试验纯系育种纯系育种混合选择育种混合选择育种集团混合选择育种集团混合选择育种改良混合选择育种改良混合选择育种第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论区域试验区域试验生产试验生产试验种子田种子田原始品种群体原始品种群体选择优良变异的个体（单株、单穗、选择优良变异的个体（单株、单穗、单铃、块茎、块根等）单铃、块茎、块根等）当选的各单株（穗、铃等）分别脱粒当选的各单株（穗、铃等）分别脱粒株（穗、铃）行株（穗、铃）行（系）试验（系）试验各株（穗、铃等）分别种植成行（系），以原各株（穗、铃等）分别种植成行（系），以原品种为对照行，选择优良株系（行）。品种为对照行，选择优良株系（行）。品系比较试验品系

53、比较试验各系种子分别种于小区，设对照小区，进行有各系种子分别种于小区，设对照小区，进行有重复的试验，选择优良品系。重复的试验，选择优良品系。当选品系种子当选品系种子经审定合格的品系成为品种经审定合格的品系成为品种当选的各株（穗、铃）行（系）分别脱粒当选的各株（穗、铃）行（系）分别脱粒大面积推广大面积推广纯系（系统）育种程序示意图纯系（系统）育种程序示意图第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论混合选择育种程序示意图混合选择育种程序示意图原始品种群体原始品种群体选择优良变异的个体（单株、单穗、选择优良变异的个体（单株、单穗、单铃、块茎、块根等）单铃、块茎、块根等）当选的各单株（穗、铃等）混合脱

54、粒当选的各单株（穗、铃等）混合脱粒繁殖繁殖各系种子分别种于小区，设对照小区，进行有各系种子分别种于小区，设对照小区，进行有重复的试验，选择优良品系。重复的试验，选择优良品系。经比较比原品种优越的混选群体的种子经比较比原品种优越的混选群体的种子大面积推广大面积推广改良的混合群体与原品种比较试验。改良的混合群体与原品种比较试验。混合群体原品种群体混合群体原品种群体所繁殖的优质种子所繁殖的优质种子第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论集团混合选择育种程序示意图（集团混合选择育种程序示意图（常用于异交作物）常用于异交作物）原始品种群体原始品种群体按类型分别混合选择、分别脱粒按类型分别混合选择、分别

55、脱粒经分别的混合选择的不同类型的种子经分别的混合选择的不同类型的种子繁殖繁殖各系种子分别种于小区，设对照小区，进行有各系种子分别种于小区，设对照小区，进行有重复的试验，选择优良品系。重复的试验，选择优良品系。经比较比原品种优越的集团的种子经比较比原品种优越的集团的种子大面积推广大面积推广所繁殖的优质种子所繁殖的优质种子各集团与原品种比较试验。各集团与原品种比较试验。集团集团1集团集团2集团集团3原品种群体原品种群体第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论改良混合选择育种程序示意图改良混合选择育种程序示意图（用于自交与常异交作物）（用于自交与常异交作物）原始品种群体原始品种群体个体选择、分别脱

56、粒个体选择、分别脱粒当选个体的种子当选个体的种子经鉴定合格的各系分别收获，混合脱粒经鉴定合格的各系分别收获，混合脱粒繁殖、推广繁殖、推广表现较优越的群体收获脱粒表现较优越的群体收获脱粒改良群体与原品种比较试验。改良群体与原品种比较试验。改良群体原品种群体改良群体原品种群体系行种植鉴定系行种植鉴定分系鉴定分系鉴定第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论三、杂交育种三、杂交育种是作物育种中应用最广、育成品种最多的基本育种方法。是作物育种中应用最广、育成品种最多的基本育种方法。1 1、杂交育种的概念和意义、杂交育种的概念和意义（1 1）概念）概念通过不同亲本间的杂交，在后代中创造变异并从中选育

57、新通过不同亲本间的杂交，在后代中创造变异并从中选育新品种的方法。品种的方法。（2 2）意义）意义A A组合育种组合育种综合亲本的优良性状综合亲本的优良性状B B超亲育种超亲育种超亲优势数量性状的分离和累积超亲优势数量性状的分离和累积（3 3）育种计划）育种计划制定育种目标，亲本选配，杂种后代处理制定育种目标，亲本选配，杂种后代处理第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论2 2、亲本选配、亲本选配（1 1）亲本的优点多缺点少，且优缺点互补）亲本的优点多缺点少，且优缺点互补（2 2）亲本之一最好为当地优良品种）亲本之一最好为当地优良品种（3 3）亲本的遗传差异较大）亲本的遗传差异较大（生态类型、

58、地理起源和亲缘关系）（生态类型、地理起源和亲缘关系）（4 4）亲本应具有较好的配合力）亲本应具有较好的配合力配合力配合力是指亲本在杂交后代中的表现能力，是亲本重要的遗传参数。是指亲本在杂交后代中的表现能力，是亲本重要的遗传参数。一般配合力一般配合力是指一个亲本与其他许多亲本的杂交后代在某个数量性是指一个亲本与其他许多亲本的杂交后代在某个数量性状上的平均表现。状上的平均表现。特殊配合力特殊配合力是指一个亲本与另一个亲本的杂交后代的表现，与双亲是指一个亲本与另一个亲本的杂交后代的表现，与双亲一般配合力的偏差。一般配合力的偏差。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论实例实例1 1：桂朝桂朝

59、2 2号号( (水稻，水稻，7070年代年代) ) 桂阳矮桂阳矮4949 朝阳朝阳1818号号 F1 F1桂朝桂朝2 2号号茎秆生长较集中茎秆生长较集中叶片直立叶片直立母本的茎叶形态特点母本的茎叶形态特点丛生性丛生性光合能力较高光合能力较高父本较强光合能力父本较强光合能力穗粒数超双亲，千粒重高穗粒数超双亲，千粒重高丰产性强，适应性广丰产性强，适应性广第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论实例实例2 2：碧蚂碧蚂1 1号号( (冬小麦，冬小麦，5050年代在关中、华北大面积推广年代在关中、华北大面积推广) )碧玉麦碧玉麦蚂蚱麦蚂蚱麦碧蚂碧蚂1 1号号( (原产澳大利亚原产

60、澳大利亚) () (陕西省地方品种陕西省地方品种) ) 母本的茎叶形态特点母本的茎叶形态特点对条锈病免疫对条锈病免疫感条锈病感条锈病抗病抗病抗倒伏抗倒伏不抗倒伏不抗倒伏中抗倒伏中抗倒伏成熟早成熟早成熟中成熟中成熟中成熟中粒大粒大粒小粒小粒大粒大品质好品质好品质较差品质较差品质好品质好越冬性差越冬性差越冬性强越冬性强越冬性中等越冬性中等推广面积达推广面积达90009000万亩，还有抗病性强的碧蚂万亩，还有抗病性强的碧蚂4 4号，面积较小，但是一号，面积较小，但是一个很好的亲本。个很好的亲本。第三章作物品种选育与良种繁殖作物学通论实例实例3 3：中棉所中棉所1212号