园艺植物育种学02园艺植物繁殖习性、品种类别及育种特点

第二章园艺植物繁殖习性、品种类别及育种特点,主要学习内容：园艺植物的繁殖方式园艺植物品种类别与育种特点,一、园艺植物的繁殖习性,了解园艺植物繁殖习性的必要性：园艺植物种类繁多，植物分类中的跨度大，几乎遍布高等植物中的每一个目和科。不同植物繁殖方式和授粉习性差异巨大。为有针对性地选择相应的育种策略、方法和程序，从事园艺植物育种必须研究各类园艺植物的繁殖习性和特点。,一、园艺植物的繁殖习性,1、无性繁殖园艺植物2、有性繁殖园艺植物自花授粉园艺植物异花授粉园艺植物,一、园艺植物的繁殖习性,1、无性繁殖园艺植物1.1无性繁殖园艺植物繁殖方式本身形成的营养繁殖体如鳞茎、匍匐茎、块根等。这是一些营养贮存集中，具备繁殖功能的特化了的营养器官。根、茎、叶等一般营养器官进行人为的扦插、压条、嫁接以及通过组织培养的办法进行微体繁殖。,一、园艺植物的繁殖习性,不同的无性繁殖方式,一、园艺植物的繁殖习性,1.2无性繁殖园艺植物遗传变异特点有性繁殖器官退化。营养系品种都是杂合程度很高的基因型，一旦进行有性繁殖，杂种一代就会发生复杂的多样性分离。（营养系杂交育种）营养系品种的有性后代经济性状普遍退化，复杂的遗传背景导致质量性状的异常分离。无性繁殖植物较经常地发生体细胞突变。（芽变选种的基础）无性繁殖过程中易发生退化。（脱毒种苗繁殖）,一、园艺植物的繁殖习性,2.有性繁殖园艺植物2.1有性繁殖园艺植物的划分2.1.1自花授粉园艺植物(或自交园艺植物)概念:同一花朵内花粉进行传粉而繁殖后代的园艺植物称为自花授粉园艺植物。典型特点：不存在自交不亲和特点，连续自交不退化。,一、园艺植物的繁殖习性,豌豆,豇豆,一、园艺植物的繁殖习性,2.1.2常自花授粉园艺植物这类园艺植物以自花授粉为主，也能异花授粉，是典型自花授粉和典型异花授粉园艺植物的中间类型。因而自然异交率通常比自花授粉园艺植物为高，一般在10%-50%之间。,一、园艺植物的繁殖习性,茄子（常自花授粉）,辣椒（常自花授粉）,一、园艺植物的繁殖习性,番茄花（自花授粉）,一、园艺植物的繁殖习性,2.1.3异花授粉园艺植物(异交园艺植物)通过植株不同花朵的花粉进行传粉而繁殖后代的园艺植物称异花授粉园艺植物。在天然授粉情况下，雌蕊主要依靠异株或同株异花的花粉完成授粉、受精。天然异交率达50%以上。,一、园艺植物的繁殖习性,百合,白菜花,苏铁雄株,苏铁雌株,一、园艺植物的繁殖习性,一、园艺植物的繁殖习性,异花授粉植物两种重要的特殊开花授粉习性自交不亲和性（杂种一代选育）严格的异花授粉植物除雌雄异株植物外，常具有自花授粉不亲和的生理一遗传机制，就是说即使自花花粉落在有正常功能的柱头上也不发生受精作用。雄性不育性（杂种一代选育）雄性器官发生退化或发育过程中不能形成正常的花粉。,一、园艺植物的繁殖习性,2.1.4自由授粉植物园艺植物在花器结构和开花授粉习性方面和典型的异花授粉植物相同，但能够自由接受自花及异花的花粉而正常受精和繁殖后代，实际上是异花授粉植物中不存在自花授粉不亲和性的种类。,一、园艺植物的繁殖习性,2.2有性繁殖园艺植物遗传变异特点2.2.1自花授粉园艺植物表现型与基因型一致，体现在外观上相对相似。（AA或aa）自交繁殖后代退化不明显。亲代和子代间遗传行为的相对稳定性。(AAAA;aaaa)偶然会出现异交或基因突变，但频率低、且随繁殖世代增加，纯合体比率增加。,一、园艺植物的繁殖习性,2.2.2常自花授粉园艺植物遗传基础基本上是纯合的，但有一定的杂合性。自交一般不会引起生活力显著退化。,一、园艺植物的繁殖习性,2.2.3异花授粉园艺植物遗传上杂合程度大。(Aa基因型)自交退化（致害基因纯合）、杂交产生杂种优势。亲代和子代间性状出现变异性。基因突变难于识别、难于纯合。,一、园艺植物的繁殖习性,2.2.4自由授粉植物遗传特点综合了自花授粉植物和异花授粉植物的一些特点。,二、园艺植物品种类型及育种特点,3、园艺植物品种类型基于园艺植物繁殖方式、授粉习性的多样性以及育种方法等方面的不同，存在多种不同的品种类型。3.1划分依据：按群体内个体间遗传基因型的同型和异型以及组成个体遗传基因的纯合性和杂合性进行。同型纯合、同型杂合异型纯合、异型杂合,3.2具体品种类型：3.2.1同型纯合类纯育品种由遗传背景相同和基因型纯合的一群植物组成，包括有性繁殖植物从杂交育种，突变育种中经系谱法育成的品种。纯育品种主要是自花授粉植物的育成品种。,二、园艺植物品种类型及育种特点,自交系指从一个单株，连续自交多代，最终选择出性状整齐一致，遗传性相对稳定的自交后代系统，称为自交系。,二、园艺植物品种类型及育种特点,3.2.2同型杂合类杂交种品种指用遗传上纯合的亲本在控制授粉条件下生产特定组合的一代杂种群体。群体内植株间基因型彼此相同而又都是高度杂合，所以杂种优势显著，有较高的生产力。,二、园艺植物品种类型及育种特点,二、细胞质,营养系品种由单一优选植株或变异器官无性繁殖而成的品种叫做营养系品种。主要由无性繁殖的果树、观赏植物及少部分蔬菜作物组成。部分通过无融合生殖而形成的种子繁殖园艺植物也属该范畴。注：不受精也能产生有发芽力的胚(种子)的现象，叫无融合生殖。,二、园艺植物品种类型及育种特点,3.2.3异型纯合类杂交合成群体由自花授粉植物两个或两个以上在主要性状相似的纯系品种杂交后繁育而成的分离的混合群体。经过自然和人工选择的作用，若干代以后，杂交合成群体将成为多种纯合基因型的混合群体。它对变化着的环境条件比纯育品种有较强的适应能力，如利马豆的品Mezda。,二、园艺植物品种类型及育种特点,二、园艺植物品种类型及育种特点,多系品种多系品种是由若干个农艺性状表现型基本一致而抗性基因多样化的相似品系的混合体。多系品种中的每个成员要分别繁殖，主要作用是解决对病原菌不同生理小种的抗性。,二、园艺植物品种类型及育种特点,3.2.4异型杂合类自由授粉品种自由授粉品种是通过人工选择，植株间在保持本品种的基本特征的基础上在生产、繁殖过程中品种内植株间自由随机传粉所形成的品种群体。,二、园艺植物品种类型及育种特点,综合品种由异花授粉植物的若干个经济性状配合力良好，彼此相似的家系或自交系在隔离条件下以等量种子混合播种随机交配组成的复杂群体。,二、园艺植物品种类型及育种特点,3.3育种特点3.3.1纯育品种一般为自花授粉植物经系谱法育成的品种。通常来自群体类型比较复杂的农家品种或在生产中经历时间较长，由突变或偶然杂交造成生物学混杂的品种群体。通过自花授粉和单株选择相结合的育种方法，一般经12代，就可以获得纯合稳定的纯育品种。人工杂交和诱变等方法丰富变异类型。在性状分离的大群体中进行多代单株选择，多中选优、优中选异，选育出综合性状优良的理想类型。,二、园艺植物品种类型及育种特点,3.3.2自交系自交系主要用于配制杂交种品种，通常不直接用于生产。自交系本身在经济性状方面没有太严格的要求，但在主要经济性状上必须有良好的配合力。还需要注意与繁育制种有关的性状如花期早晚和长短、花粉多少、交配亲和性、繁殖能力等。自花授粉植物的自交系选育方法基本上和纯育品种相同。异花授粉植物必须连续多代采用套袋自交结合单株选择。,二、园艺植物品种类型及育种特点,二、园艺植物品种类型及育种特点,3.3.3杂交种品种自交系育种。包括不育系、保持系、自交不亲和系等的选育。配合力育种。主要进行自交系或品种的配合力测定，筛选优良杂交组合。制种性状的选择和应用是杂交种育种重要特点。母本雄性不育的稳定性、本身的生产(繁殖)力、父本花粉量的大小、双亲花期的差距、苗期标志性状等，使配制的F1杂交率高(最好是100)、质量好、制种成本低。,二、园艺植物品种类型及育种特点,3.3.4营养系品种营养系品种主要通过有性杂交和无性繁殖相结合的方法育种。芽变育种是营养系品种选育的一个有效方法。淘汰劣变的芽变类型是营养系品种繁育保纯的重要措施。,二、园艺植物品种类型及育种特点,3.3.5杂交合成群体群体特性都是在逐代变化的，是一种边选育、边利用的品种。注意亲本间性状的互补及其亲缘关系远近、组成亲本数的多少。人工选择及自然选择的方向和标准有利于保持丰富的遗传变异又能在重要性状特性方面有较好的改进。杂交合成群体在产量、品质等重要经济性状和亲本品种比较逐代的变化及利用价值等。,二、园艺植物品种类型及育种特点,3.3.6多系品种用一优良的地方品种作为轮回亲本，同时分别与包含不同抗病基因的品种进行杂交和回交。多系品种中的每个成员所含垂直抗性基因针对病原菌不同生理小种具有垂直抗性，因此每个成员每年都要分别繁殖。根据病原菌生理小种的变化，随时将有关近等基因系按一定比例混合，使垂直抗性个体起到群体水平抗性的作用。育种周期太长，成本太高故应用不广。,二、园艺植物品种类型及育种特点,3.3.7自由授粉品种适用于异花授粉植物的品种