作物品种的选育与良种繁殖.ppt

第八章：作物品种的选育与良种繁殖,作物育种学研究选育和繁殖优良品种的原理和发法 生物进化的三大要素变异、遗传、选择是作物 育种工作中创造、稳定、选择优良变异的主要理论 依据，育种工作实际是利用人工的办法，创造和发 现变异，选择游泳的变异，从而培育出新品种,第一节：品种及种质资源,一品种概念 1.品种：是人类在一定的生态和社会经济条件下，根据生产和生活需要而创造的某种作物的一种群体，它具有相对稳定的遗传性状，以及在生物学上、经济上与生态上的相对一致性，并且在一定的地区和一定的栽培条件下，在产量、品质和适应性等方面符合生产的需要。 特性：,特异性 一致性：不同作物的品种对一致性要求不相同，棉花纤维长度整齐一致对纺织加工有意义。品质、抗逆性、成熟期对产量和机械收获影响很大，而对经济效益及农事操作的性状就不一定要求严格。 稳定性,优良品种：是指在一定地区和耕作条件 下，能符合生产发展要求，并且有较高的经 济价值的品种。 良种的主要作用： a.提高单位面积产量，在相同条件下比一般 品种可增产20%-30%，40%-50% b.改进品质：具有优良品质。优质强筋小麦，高赖氨酸玉米，低芥酸的油菜。 c.保持产量和品质稳定，良种具有较强的抗性。 d.扩大种植面积 e.有利于复种指数提高，也具有地域性、时间性。,二. 品种改良的目标育种目标 1.高产是优良品种的一个基本条件，应具较高生产的潜力，而且能获得一定的紧急效益。 产量构成因素，小麦选育多穗型品种，穗重 型品种，中间型品种 合理的株型，提高光能利用率，矮秆品种也 是改良的目标之一。抗倒，有利合理密植。 2.优质营养价值 3.抗性强：抗病，抗逆境。 4.适应性强，不同气候土壤栽培技术有一定适应性。 5.适应农业机械化生产：如：水稻、小麦应是株 高一致，株型紧凑，不倒伏，成熟致不宜脱粒。,三. 作物育种的主要目标性状 1.产量性状 2.对病虫害的抗、耐性 3.对胁迫环境的抗、耐性（避旱，耐旱，耐寒，抗寒，抗旱） 4.品质性状 5.早熟性状,四. 种质资源 1.种质：指亲代遗产给子代的遗产物质。 种质资源：指具有不同种质，可供研究和利用的各 种作物品种和类型。在育种工作中，实质上是选择 利用种质资源中决定遗传性状基因，又称基因资 源。把储备的具有基因资源的各种材料称为基因库 2.类型 （1）本地品种资源 地产品种，对当地生态条件有良好的适应性。进行 改良品种，改良地方品种的缺点并保留了对当地生 态条件的良好适应。 （2）外地品种资源 适应性一般不如当地品种，但具有当地品种所没有 的特殊性状。 （3）野生资源 （4）人工创造种质资源：人工远缘杂交：诱变或是 导入与创造的植物新类型。,3.种质资源的收集与保存 （1）收集，直接考察收集交换引种 （2）材料的整理 （3）种质资源的保存 种质保存 贮藏保存 离体保存 基因文库技术,第二节：作物的繁殖方式与育种特点,一作物的繁殖方式 改进作物的各种性状而采用的育种方法和程序，受 到作物繁殖方式的制约，了解作物的繁殖方式，可 帮助育种者决定采用什么育种方法去改良作物的性 状。 有性繁殖 （雌雄配子结合，经过授 精最后形成种子繁衍后代） 无性繁殖（不经过授 精过程的方式繁殖后代）,自花授粉同一亲本植株 异花授粉不同亲本植株 常异花授粉,营养体无性繁殖 无融合生殖无性繁殖,（一）有性繁殖 1自花授粉： 自花授粉：同一朵花、同一株的花粉传到同 株雄蕊株头上。（小麦、水稻、大豆、花 生、马铃薯、烟草） 自交作物：耐自交，不会因为连续自交使活力急 剧衰退.但杂种优势既广泛存在，利用杂种优势是 这类作物育种的一个重要途径。 特点：自交引起杂合基因逐渐趋于纯和。经过 n代杂合型个体比例1/2n性状的遗传稳定。 自交引起杂合基因的后代发生性状分离。稳 定、基因纯和、而表现出稳定性状，使后代性状 分离。 自交后代生活力衰退。生长势下降，繁殖力、 抗逆性产量,2异花授粉 异交作物： 特点：异交产生的后代具有杂合基因型，每 一个体基因型处于杂合状态，从群体中选择优 良个体，其后代必然出现性状分离，优良性状 不能稳定遗传下去，为了使性状稳定地遗传， 必须采人工控制授粉，强制自交，使基因纯和 化，然后隔离繁殖，方能保持性状的遗传稳定。 异交后代生活力强，生长、抗性产量等比亲本有明显提高。 3常异花授粉 以自交为主，也经常发生异花授粉自然异交率较 高，群体的遗传基础比较复杂，不易挑选出遗传 性稳定，性状一直的品系，所以育种和繁育都要 适当隔离。,雌雄同株异花，玉米、瓜类雄性不育，自交不亲和 雌雄异株，大麻、菠菜,（二）无性繁殖 （1）营养体繁殖 （2）无融合生殖和不经过雌雄配子的融合过程。只有母本或父本一方的遗传物质。表现母方或父方一方的性状。 特点：后代没有分离现象，表现型与母本完全相似，性状稳定。这一特点对育种和良种繁育均有重大意义。有些作物可以通过杂交创造具有并能保持优良变异的个体，或一旦发生自然变异。通过无性繁殖就能保持其性状进而培育新品种。,二作物的品种类型及育种特点,第三节：作物育种方法,一引种 经试验试种后直接推广应用，使解决当地 生产上急需新品种的迅速有效途径。,（一）引种程序和方法 制定明确目标（要具备哪些性状） 根据引种原理 引进检疫 试种观察（小面积） 生育特性，适合环境，高产品种，一二年观察 品种比较试验（没重复） 多点试验 确定由推广价值的品种 区域试验 加速繁殖种子，应用生产,了解引入品种对不 同自然条件，耕作 外温度的适应性，多点试验,（二）引种的基本原理 1气候相似论：引种地区间的气候条件必须基本相似。 2生态适应性：主要是温度（海拔）和日照（纬度） 二系统育种 系统育种：是根据育种目标，从现有品种 的自然变异类型中，选出优良变异的个体， 分别种植，每一个体行或一个系统，经连续 比较鉴定，选优去劣，而育成新品种的方 法，由于这种方法育成的新品种。是由一个 自然变异的个体，发展成为一个系统而来 的，故称系统育种法，是所有育种方法中最 基本的简易快捷有效，主要用于自花授粉作 物，常异交作物和无性繁殖。,系统选育的程序和方法 从优良品种中选株 （优中选优）（当地推广良种） 株系试验 品系比较试验 优良的新品种 良种繁育,（根据表现型进行的）因此必须改变其后代才能确定所选择的变异能否遗传,（单株后代与原品种和标准品种比较）,每株一行（或几行）,整体优良一致,工作,（入选的株行进行右重复的小区试验）,三杂交育种 杂交育种是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，是作物育种中应用最广，育成品种最多的基本育种方法。 通过杂交，可以将两个或多个亲本品种的理想基因结合到同一杂合体中。,（一）亲本选配的原则杂交亲本的选择是杂交 育种中最重要的问题之一 1亲本的优点多缺电少，且优缺点互补。杂交后代的平均值往往介于亲本之间，因此亲本自身的表现应当较好。 2亲本的生态类型差异较大，亲缘关系较远。亲本具有不同的遗传基础，他们的杂交后代将出现丰富的遗传变异。 3亲本的一般配合力较高。配合力是亲本在杂交后代中的变现能力（其后代表现好坏）。 4用当地推广品种作为亲本之一。,原始材料和亲本图 选种圃 鉴定圃 品比试验 生产试验和多点试验,根据育种目标选出亲本，种于亲本圃进行杂交,种植杂交组合各世代群体，连续选择单体，直到选出优良一致的品系,进行条播，重复2-3次，设对照。选出产量超过对照并达到优良一致品系,小区面积较大重复4-5次，对生育期产量抗性等进行详细考定。2-3年对若干表现突出优异的品种,经受不同地点和不同生产条件的考验。同时了解栽培上的要求,（二）杂交育种的程序,（三）杂种优势 1杂种优势：杂交后代在生活力、抗逆性、产量和品质等多方面由于其亲本的现象叫杂种优势。 目前，农业生产中主要利用基因型纯和的亲本间的杂交F1代种子产生的杂种优势。杂种优势的利用的前提是：F1群体基因型的高度杂合和表现型的高度一致。 2测定杂种优势的方法： 品均优势=（F1-双亲品均值）/双亲品均值 超亲优势=（F1-较好亲本）/较好亲本 对照优势=（F1-对照品种）/对照品种,（四）杂种优势利用的途径 1人工去雄：雌雄同株异花的作物如：玉 米，花器官较大的作物，如瓜类、棉花， 把雄花序全部摘除。 2化学去雄：用化学药剂，在花粉发育 前，喷洒植株，可抑制花粉的正常发育达 到杀雄的目的。 3利用自交不亲和性：同一植株上机能正 常的雌雄两性器官和配子，因受自交不亲 和基因的控制，不能进行正常交配的特 性。 4雄性不育性：植物中雄蕊败育或不能产 生正常花粉，但雌蕊正常能接受外来花粉 而结实的现象。,雄性不育系：雄蕊败育，不能产生正常花粉，但雌蕊正常可接受外来花粉而结实。 雄性不育保持系：雌雄蕊均正常，但其花粉授予不育系后，所得后代仍为雄性不育系的品系。 雄性不育恢复系：雌雄蕊均正常，但其花粉授予不育系后，所得后代雄性可育的品系。 雄性不育3系在杂优利用中主要用于杂交种子的生产。 不育系母本提高杂交率和制种质量。 保持系用于繁殖不育系。 恢复系制种的父本，与不育系母本杂交后所得种子是可育的，能用于大面积生产。,（一）种子繁育体系 种子的类别： 1原原种：是新品种的原始种，具有本品最典型 的特性，整齐一致只能由育种者提供 2原种：由原原种繁殖出来的种子或提纯复壮后 的种子，具有本品种的典型特征特性具有较好的 技术和物质条件的单位按计划生产。 3良种：由原种繁殖出来，特征特性和质量经检 验符合要求的种子，是生产直接使用的种子 自交作物良种一般可繁殖2-3代 杂交作物的良种，可分自交系和杂交系，自交系 一般用原种繁殖1-2代，杂交种子只能使用一代。,（二）自交作物的良种繁育 1分级种子田：自交作物的种子一般按原种圃，一 级种子圃，二级种子圃进行分级繁殖，各级种子圃 都必须至少在苗期、开花期和收获之前进行3次去杂 去劣。 2更新和提纯复壮：种子在繁殖过程中会出现混杂 和突变，必须定期更新或提纯复壮 更新：指用原原种繁殖的原种来繁殖一级种子。 提纯复壮：通常是在一级种子圃中选择具有本品 种典型特征特性的单株，下一代种成株行，选择 具有本品种典型特征特性且整齐一致的株行，将 其种子混合收获即成为原种，这成为两圃制提纯 复壮。如果混杂退化较严重，还可再增加一个株 系比较圃，对入选株行的后代再进行一次选择提 纯，成为三圃制的提纯复壮。,（三）杂交作物的良种繁育 1自交系的繁殖：母本自交系和父本自交系必须分别在隔离区内繁殖，自交系也必须3次去杂去劣。 2杂交种子的生产：必须在隔离区内进行3-5行母本，1行父本，要尽量增加母本的数量，以便多产种子，也要去杂去劣，父母分别收获，母本收的种子是杂交种子，父本只能做商品粮处理。 （四）良种的加速繁殖,第五