植物育种学ppt课件

植物育种学 绪 论 1植物育种学的研究内容和良种的作用 概念：植物育种学是研究如何选育植物新品种和繁 育良种的科学。 确切、全面和深刻的定义是：Plant breeding was defined by Smith（1966） as the art and science for improving genetic pattern of plants in relation to their economic use 。 （一）既是科学，又是艺术（特别是园艺），甚至有机遇 （chance） 如果树中的“机遇实生苗”（chance seedling） ； （二）育种学的任务是“改进植物的遗传模式（genetic pattern）” 即基因型（genotype），而非表现型（ phenotype）； （三）强调植物育种学改变植物的遗传模式的目的在于改 变那些与经济用途（economic use）有关的遗传模式，而 不是任何模式，故强调育种的实践意义和在生产上的作用 ，即现在理解的科学技术转化为生产力。 How to understand this concept？ 研究内容 选育植物新品种和繁育良种。 新品种选育从自然界现有变异中选择优良类型，育成 新品种；通过各种途径改变植物的遗传性，应用比较精确的 鉴定方法，创造新品种；创造分类学上的新物种或类型。 良种繁育研究如何迅速繁育新品种的种子和种苗，加 速新品种的推广，扩大经济效益；及研究在生产中，如何防 止品种退化，不断提高种性的科学。 现代植物育种学是一门综合性的科学技术 理论基础主要是遗传物质行为的知识，育种者必 须对植物性状的遗传规律和机制有全面的了解。 同时，现代育种学以自身的科学实践不断补充、 修正和发展遗传学，是一门创造性的科学，运用 多种理论和技术对生物的遗传性进行有效地管理 、控制和改造。 品种的概念 n品种是指栽培植物的一个群体，在一定的栽培环境 条件下，个体间在主要性状方面表现基本一致，前 后代的性状也基本相似。 性状具有稳定的遗传性。无性繁殖的园林植物是 由一个个体的枝、芽、鳞茎等营养器官经多次无性 繁殖而成，故也称无性系或营养系品种，各个体具 有相同的基因型。 优良品种的作用 n提高产量、改进品质、增强抗病虫力、增强 抗逆性、调节供应期（花期）、提供特异性 状和提高经济效益、社会效益、环境效益和 观赏价值等。 n但也非“品种万能”，良种还需配良法，良种 和劣种在一定条件下会转化。 2 植物品种选育工作进展 资源调查和地方品种整理工作 解放后，根据农业部“从速调查收集农家品种，整理祖 国的农业遗产”的精神，开展了果树、蔬菜和花卉及园林 树木等的地方品种资源的调查整理工作，不少地方编印出 版了蔬菜品种志、果树品种志以及全国性的单项 或多项植物的品种志等。通过资源调查，发掘和推广了一 批良种，为地区间引种和提供育种材料创造了有利条件。 蔬菜等植物还建立了国家种质资源库和种质资源圃，果树 和花卉建立了一些研究中心，如柑橘研究中心，兰花研究 中心。 2 植物品种选育工作进展 广泛开展了引种工作 通过资源调查整理，进行了相互引种，如蔬菜中 的榨菜、番茄、大白菜、黄瓜等；果树中的葡萄、 草莓、西瓜、猕猴桃等；花卉中的玫瑰、梅花、兰 花等. 从国外也引进了大量的种类和品种如番茄、甘 蓝、草坪用草、日本红李等。 使国内各地丰富了种 类和品种，扩大了良种的栽培面积，国外品种的引 进还有利于旅游业、观光农业及创汇农业的发展。 新品种选育和杂种优势利用的研究 新品种选育手段、途径多样化和高新技术化以及育种对 象的拓展，新品种不断选育出，并通过鉴定和推广。如水稻 、油菜、玉米、棉花等杂种优势利用，组织培养的广泛应用 ，体细胞杂交在果树、蔬菜和花卉育种上的应用等。蔬菜上 不少种类杂种化，为大幅度提高产量和发展高效农业提供了 物质基础。果树的抗逆育种为扩大种植地区和范围发挥了作 用。无毛悬铃木等树种的选育为城市绿化提供了优良树种。 2 植物品种选育工作进展 植物育种工作的新趋势 n遗传学的经典公式是： P = G + E nP（表现型，phenotype） nG（遗传型，genotype） nE（环境，environment） n现代遗传学正确地认为生物的表现型是由其遗传 型和环境共同作用的结果。其中G是决定生物遗传 变异的内因或依据，E只是实现生物遗传变异的外 因或条件。 育种学的任务是改善植物的遗传模式，欲达 此目的，就必须在改变G上做文章，采用传统和现 代的方法与手段，改变植物基因型。从孟德尔定律 重新发现迄今近百年的历史中，生物科学已发生了 根本性的变化，特别是近几十年来分子遗传学及遗 传工程的出现标志着遗传学已逐步发展到定向改造 生物的新阶段。 创造和发展了改变植物遗传型的种种有效手 段：包括杂交育种和杂种优势利用（基因重组 ）、辐射育种、化学诱变、染色体工程育种、 细胞工程（原生质体培养、体细胞融合等）和 基因工程（DNA重组）等。丰富了植物育种 学，体现了由宏观到微观的合乎逻辑的、日新 月异的育种科技的前进历程。 育种工作的新趋势育种工作的新趋势 育种发展动态 1.突出新的育种目标 2. 重视品种资源的研究 3.重视育种新途径新方法的研究 4.实行多专业协同的综合育种 5.采用现代化的研究分析手段 3 植物育种的任务和途径 基本任务和目标 任务： 1. 选育出新品种，不断用新品种来更换老品种； 2. 建立品种工作体系和制度，使新品种尽快发挥 作用和防止品种退化劣变。 3. 注意品种配套和性状多样化。 育种对象 n大田作物 n蔬菜植物 n果树植物 n花卉植物 n园林植物 水稻 油菜 棉花 玉米 大豆 小麦 甘蔗 红薯 育种对象 育种对象 植物主要育种目标标 1.丰产 2. 优质 3. 不同成熟期（花期） 4. 抗多种病虫害 5. 适应性广、抗逆性强 6. 适于机械化耕作和收获，适应商品生产 7. 节约生产成本, 节约能源、耐贮藏运输等。 育 种 目 标 概 念 主要育种目标与目标性状 主要特点和制定原则 对所要育成的品种的要求对所要育成的品种的要求 所要育成的新品种在一定的自然、生产及经济条所要育成的新品种在一定的自然、生产及经济条 件下的地区栽培时应具备的一系列优良性状指标件下的地区栽培时应具备的一系列优良性状指标 育种目标目标性状育种目标目标性状育种目标目标性状 游戏规则（或武器）遗传遗传 变异变异 选择选择 游戏目的 选优汰劣选优汰劣 防杂保纯防杂保纯 可把育种看作游戏 ！ ！ 可把育种看作游戏 ！ ！ 制定切实可行的育种目标 征集、评价、利用种质资源 研究、掌握性状遗传规律及变异多样性 采用适当的育种途径和方法 审 定新品种 良种繁育 育种计划制定流程图育种计划制定流程图 育种学实质育种学实质 变 异 自然界 人工创造 遗传 特性 人工选择 新品种 或 物种 主要育种目标目标性状 1 1、高产稳产、高产稳产 2 2、优 质、优 质 3 3、适应性强、适应性强 4 4、抗病虫害和除草剂、抗病虫害和除草剂 5 5、不同成熟期、不同成熟期 6 6、适于机械化生产、适于机械化生产 1 1、产量性状、产量性状 2 2、品质性状、品质性状 3 3、适应性、适应性 4 4、对病虫害和除草剂的抗耐性、对病虫害和除草剂的抗耐性 5 5、成熟期、成熟期 6 6、对机械化生产的适宜性、对机械化生产的适宜性恭喜！恭喜！恭喜！ 人 植物 人人 植物植物 产产 量量 生物产量 经济产 量 经济 系数 单位 面积 可利用部分的收获量可利用部分的收获量 生物产量 经济产 量 = = 产量的构成因素产量的构成因素 前期产量前期产量 坐果率坐果率 单单 株株 结结 果果 数数 种植密度种植密度 单果重单果重 产量产量 品质品质 是产品能满足一定需要特征特性的总和是产品能满足一定需要特征特性的总和 感官品质感官品质 营养品质营养品质 加工品质加工品质 内质内质 外质外质 风味、香气、肉质风味、香气、肉质 大小、形状、色泽大小、形状、色泽 蔬菜蔬菜 果品果品 VcVc、矿质元素、有机酸、蛋白质、氨基酸、矿质元素、有机酸、蛋白质、氨基酸 水果糖分、干果淀粉和特殊化学成分水果糖分、干果淀粉和特殊化学成分 品品 质质 适应性适应性 抗病虫害和除草剂抗病虫害和除草剂 不不 同同 的的 成成 熟熟 期期 花 期花 期 结果期结果期 采收期采收期 果实生长发育速度果实生长发育速度 环境的适应性环境的适应性 注：花卉植物的成熟期指开花的早晚和延续时间注：花卉植物的成熟期指开花的早晚和延续时间 熟性熟性 适适 宜宜 机机 械械 化化 生生 产产 株型紧凑株型紧凑 秆壮不倒秆壮不倒 成熟期一致成熟期一致 果实耐机械压力，果皮有韧性果实耐机械压力，果皮有韧性 主主 要要 特特 点点 与与 多样性多样性 主要特点主要特点 高效性高效性 季节性季节性 兼用性兼用性 制制 定定 原原 则则 园艺植物利用方式园艺植物利用方式 对环境要求对环境要求 消费者嗜好消费者嗜好 育种目标制定原则育种目标制定原则 满足生产与市场的需要满足生产与市场的需要 经济效益、社会效益、生态效益兼顾经济效益、社会效益、生态效益兼顾 实现的可能性实现的可能性 近期需要与长远利益兼顾近期需要与长远利益兼顾 处理好目标性状与非目标性状之间的关系处理好目标性状与非目标性状之间的关系 植植 物物 育育 种种 途途 径径 根据植物特点、品种性状、育成根据植物特点、品种性状、育成时间时间时间时间 要求，制定育种途径要求，制定育种途径 原始材料原始材料 可利用的可利用的