育种基础知识(复习).doc

品种：人类在一定生态条件下河经济条件下人工培育的某种作物的群体，这种群体如果经过一系列实验表现优良，通过评论审定，就称品种。 特性：特异性 优良性 稳定性 一致性注意：品种是只有栽培作物才有的概念，野生作物只有不同的类型没有品种 品种与变种区分开，变种是植物分类最小的单位，他是自然进化的产物，品种具有很多作用变种不一定有 品种是重要的生产资料，从而可以加以利用 品种的适应性有地区性利用有时间性种植资源：可以被植物遗传育种，研究利用的各种生物类型 种植资源又称基因资源本地种质资源对当地的环境有强的适应性地方品种：历史上局部地区生产栽培，没有经现代育种技术修饰 抗逆性对当地土壤气候等过时品种：被淘汰的品种主栽品种：近期推广的品种。是通过现代育种技术改良的。外地种植资源直接利用，如引进的材料适合当地的生态条件就可以直接利用间接利用，作为杂交亲本，把其优良性状导入当地品种野生种质资源作物野生种：在进化过程已近进化成这种作物，但没有被栽培野生近缘植物：与作物亲本关系很近，在进化过程中可以为作物提供染色体组有利用价值的野生植物：通过远缘杂交培育新物种人工创造的种质资源：育种过程中产生的材料按彼此间可交配性，与转移基因难易程度初级基因库：能相互杂交，正常结实，五生殖隔离，基因转移容易，染色体配对好。次级基因库：基因转移是可能的，但是存在一定的生殖隔离，杂交不实或杂种不育。三级基因库：亲缘关系更远的类型保存种植保存：每隔一定的时间种植一定的材料贮藏保存：存放在种子库中保存离体保存：保存植物部分组织器官花粉等基因文库技术有性繁殖：通过有性过程，产生两性细胞的结合形成种子繁衍后代的繁殖方式。自花授粉：雌蕊接受同一朵花或同一植株花朵的花粉自花授粉作物：在自然条件下主要依靠自花授粉繁殖后代的作物（大豆、小麦、水稻、烟草）自交遗传效应纯合基因型继续保持、杂合基因型变得纯合杂合基因型通过自交，基因重组，性状分离，会产生新的性状对异花授粉作物来说，自交会引起后代生活力衰退自花授粉作物在遗传育种的特点：个体基因型纯合，群体同质，表现型整齐一致，表现型和基因型一致异花授粉：雌蕊接受异株或异花花粉的异花授粉作物：在自然条件下，通过异花授粉的作物称为异花授粉作物（玉米、黑麦、向日葵、蓖麻、甜菜）雌雄异株菠菜；雌雄同株玉米；雌雄同花自交不亲和向日葵异交遗传效应：通过异交创造杂合基因型；通过异交产生杂种优势异花授粉作物在遗传育种特点：个体基因型杂合，群体异质，表现型多种多样常异花授粉作物（棉花、高粱）：主要为自交但也有异交品种基本群体的纯合同质基因、杂合基因型、非基本群体的纯合基因型无性繁殖：不通过两性细胞的结合而繁衍后代的繁殖方式无性系：植株的一部分营养体通过无性繁殖得到的后代芽变：芽的分生组织组织发生的变异自交品种（又称纯系品种）：个体基因型纯合，群体同质，这样的一群个体组成的群体（自花授粉作物，常自花授粉作物等）理论亲本系数纯合体占总群体的87%遗传特点：个体基因型纯合，群体同质，表现性状优良杂交品种概念：个体基因型杂合，群体同质，具有杂种优势，这样F1代群体就是杂交品种遗传特点：个体基因型杂合，群体同质。表现型整齐一致异花授粉作物自由授粉品种：个体基因型杂合，群体基因型异质，表现型不一致综合品种：个体基因型杂合，群体基因型异质自花授粉作物杂交合成群体：个体基因型纯合，群体异质多系品种 近等位基因因素：绝大部分遗传性状相似，个别性状不同。个体基因型纯合，群体异质无性系品种：是由一个无性系或几个遗传上相似的无性系经过营养器官等繁殖而成的 个体杂合，群体一致引种的狭义概念：从国外或外地引进先进作物新品种，通过适应性实验直接在本地推广种植。引种广义概念：从国外或外地引进先进作物新品种，通过适应性实验直接在本地推广种植，还包括各种作物遗传材料引种可以解决生产上迫切需要新品种的迅速有效途径引种的基本原理引种的气候相似性原理引种的生态条件和生态型相似性原理生态条件（生态因素）：对作物生长发育有明显影响或被作直接吸收的因素（气候土壤）生态环境：各种生态因素的综合体生态区：对某种作物来说，具有大致相似的环境地区品种生态型：在一定的环境内，形成具有相似生态性的品种类型。低温长日照作物引种的规律 由北向南引的现象：生育延长，甚至不能生育开花 由南向北引得现象：生长期缩短，易遭冻害，植株可能缩小，不易获得较高产量高温短日照植物 北向南：会缩短生育期，提早成熟，株穗根据引种基本与原理与规律收集引种材料做好检疫工作粒变小存在是否高产问题 南向北：植株可能较大，生育期推迟，存在能否安全成熟问题引种环节做好引种试验（评价鉴定）a、观察试验b、比较试验和区域试验c、栽培试验选择的概念：从群体中，根据个体的表现型，挑选符合育种目标的基因常用选择方法混合选择（更适合常异花授粉作物）一般混合选择：从具有变异的品种群体中，选择性状相似而品质优良的个体，混合收获，下一年混合种植，并与原品种进行比较，这种选育新品种或得到更新种子的方法缺点：没有对后代进行鉴定，只根据个体当代的表现进行选择，混合后的群体还是一个多种基因型的群体，从选择效果上来说，这种方法使整个群体变得优良，优良的基因频率与基因型都得到提高，但是由于没有对后代进行鉴定，不良基因不容易被剔除干净（使用于各种作物，更适合于常异花授粉作物品种群体和异花授粉作物群体集团混合选择如果在品种群体中，出现几种基本上符合育种目标要求的基本类型，按类型混合脱粒，分别组成集团，然后各集团之间及其原始品种进行比较，选择比较好的类型进行繁殖，从而加以推广。改良混合选择与综合把混合选择育种与单株选择结合，在群体中根据育种目标选择性状相似而优良的品种，分别进行脱粒保存，第二年，每个单株的种子分别种成株行。进行株行比较，根据育种目标选 优良的株行，混合种植，再通过与原品种进行比较，表现确实优良的可以繁殖推广。单株选择株系：单株种子种成一行称为株系。纯系：基因型相同的个体所形成的群体。品系：来自共同祖先基因型相对一致，表现型相对整齐一致这样的个体组成的 群体。选择育种：直接利用自然变异，通过混合选择或单株选择的方法，选育新品种单株选择系统育种发系统育种概念：直接利用自然变异，通过单株选择的方法培育新品种，又称单株选择育种系统育种应用于自花授粉植物称纯系统育种系统育种特点优点：利用自然变异，不通过人工创造变异，比较简单，适合开展群众育种这种方法一般在比较优良的品种群体中选择，起到优中选优的效果从育种年限上说比其他育种途径相对较短缺点：因为利用的是自然变异，自然变异的频率低，产出的优良变异的频率低，它只能分离出优良变异的基因型，不能有目的有计划地创造优良基因型。系统育种基本原理杂交育种概念：通过不同品种间的杂交，并且对杂种后代进行选择的育种方法。杂种育种一般只用F1代。杂交育种特点优点：不存在任何障碍，杂交当代可结籽，杂种后代可育通过品种杂交可以把亲本具有的很多优点性状结合在一起，可以选择出符合多个育种目标的新品种缺点：由于存在基因连锁的问题，不能够进行定向变异这种方法年限比较长，工作量大亲本选配要求亲本优点多缺点少，无无法克服的缺点，优缺点可以互补亲本当中有当地的推广品种亲本亲缘关系远选配合力高的品种作为亲本配合力：亲本杂交后吧优良性状传递给后代的能力优良的品种不一定是好的亲本，好的亲本一定是优良品种杂交方式：一个杂交组合当中，用几个亲本及各个亲本先后顺序单交：用两个亲本进行杂交称为单交 适用条件：两个亲本优点多，缺点少，优缺点可以互补优点：只进行一次杂交，育种时间短，杂种后代群体规模相对较小复交：三个货三个以上亲本进行两次或两次以上的杂交称为复交适用条件：单交杂种后代不完全符合育种目标是，而在现有的亲本当中，还未找到一个亲本能对其缺点完全进行补偿或亲本有非常突出的优点但是其缺点也比较明显是，一次杂交难以克服其缺点，均可采用复交。复交包括：三交、双交、聚合杂交杂种后代的处理系谱法：自杂种第一次分分离世代选择单株，下一年成系统，选择优良系统，在优良系统内再选优良单株，一直到系统性状稳定，进行产量鉴定为止，没一代对系统进行编号，经过几代选择编号，组后形成系谱，以便考察株系历史和亲缘关系。优点：早分离的出的优良的材料能早进行示范繁殖 对遗传力较高的性状连续进行单株选择有定向选择的作用 每一代均进行编号，系统间亲缘关系比较清楚，可以作为选择参照缺点：早代就进行选择，选择的可靠性相对比较小 这种方法对单株进行选择工作量复杂混合法：从F1代开始，按组合混合种植，不加选择，直到杂种后代基本稳定，选择优良单株，下一代种成系统对优良系统进行产量鉴定优点：与系谱法相对简单省功；在性状稳定后选单株，在群体中能保持比较多的优良基因。缺点：混合群体太大，不可能全部种植；在性状稳定前不进行人工选择但是有自然选择的作用；只有性状稳定了才进行选择，选择只依据的是性状表现，因此选择的群体数量要大，增加了工作量衍生系统法衍生系统：由F2代或F3代单株所繁衍的后代群体从杂种第一次分离世代选单株，下一代种成系统，体统混合收获，进行繁殖，在种植过程中，可以对衍生系统进行淘汰，优良的衍生系统一直中稻性状稳定，再选一次单株，再种成系统。优点：两次单株选则既可结合系谱法优点较早分离出优良类群，又可结合混合法的优点，保留了较多的优良基因，同时又与分系种植克服了混合法存在生存竞争的缺点缺点：第一次进行单株选择有可能丢失优良基因。单粒传发：从杂种第一次分离世代，每个单株只收一粒种子，按组合种植，直到性状基本稳定，下一代种成系统优点：每个单株只收一粒种子，可以保留比较多的株间变异；群体比混合法小，而且不对单株进行选择，可以通过其他的方法加速世代的进程；不同的类型在群体中均表现一定的比例，克服不同类型生长竞争问题。缺点：第一次分离世代只留一粒种子，保留了株间变异，却失去了株内变异，随世代的增加，株内的变异越来越小；每一世代没有对单株选择，在性状稳定后，才进行性状选择，群体内保留不良类型回交：两个亲本进行杂交，后代同原亲本之一进行杂交轮回亲本：用于多次回交的亲本，目标性状接受者，又称受体亲本非轮回亲本：只进行一次杂交的亲本，目标性状供给者，又称供体亲本回交育种：通过回交和选择改良品种的方法。 适用于：当一个品种优良性状比较多，但存在个别缺点时，可用回交育种进行改善。意义：回交是改良品种个别性状的有效途径用回交的方法可以获得近等基因系回交可以用字杂种优势的利用中，选择雄性不育系回交可用于远缘杂交回交也可以用在染色体工程上，培育一染色体体系回交有利于克服基因间的连锁优点：回交育种准确性比较高，杂种性状向一定方向发展，便于控制；回交在一定程度上有利于打破优良性状与不良性状的连锁；回交育种后代群体比较小，有利于通过其他方法加速世代，缩短育种年限；回交育成的品种大部分的性状和轮回亲本相似，后期鉴定工作比较简单。缺点：通过回交，育成的品种除目标性状性状外其他的性状与轮回亲本相似，因此难以超过轮回亲本；回交育种对所改良的性状有一定的要求；回交育种的回交后代是通过人工杂交获得的，工作量大。回交育种程序选择好轮回亲本与非轮回亲本回交回交次数如果目的是除了转移目标性状外，其他性状要完全恢复轮回亲本的遗传组成，需多次回交如果目标性状与不良基因连锁，特别是连锁比较紧时需多次回交如果非轮回亲本除目标性状外存在严重缺点，需要多次回交非轮回亲本除目标性状外，其他性状也比较好，至少没有严重缺点，可以减少回交次数如果目标性状属于数量性状时，可减少回交次数在回交过程中，除对目标性状选择外，同时所选个体应尽量具有轮回亲本的性状，可以减少回交次数诱变育种：用物理或化学方法诱使作物产生变异，并对后代进行选择的一种方法特点：优点：通过人工诱变可以提高突变率扩大突变普；诱变育种对改良单一性状比较有效；性状稳定快，育种年限短；诱变育种通过打断染色体，可以打破优良基因与不良基因的连锁缺点：诱变的方向与性质难以掌握（随即性强，不利变异多，有益变异少，需要扩大诱变的群体）；在一般的情况下，在同一次处理同时改良品种的几个性状很难。对无性繁殖与观赏性植物，扩大种质资源，一般与其他方法结合使用育种诱变的程序材料的选择：目的不同材料不同诱变剂量的选择剂量：单位对照射物质吸收的能量 剂量=物质吸收的能量/物质的质量原则：半致死剂量：经过处理后代才、群体有一半植株可以正常生长发育另一半不能正常开花结实或死亡的剂量剂量率：单位时间内吸收的剂量临界剂量：经过处理后代，有40%植株可以正常生长发育处理群体的大小：原则既能处理m1代，保证一半左右的存活，又能保证m2代有足够的群体对诱变后代的处理M1代：按M1代的处理进行种植，不进行选择 按单株收获/按处理收获如果m1代按单株收获：应单行种植，用系谱法进行种植（优点：集中变异，识别小变异；缺点：工作量大） 处理收获：按混合法处理（优点：简单省功；缺点：仅能识别大的变异，小的变异不易识别）杂种优势：两个遗传品系不同的品系、品种、自交系进行杂交，产生的杂交种，在生长势、生活力、适应性、产量、品质等方面优于亲本的现象。杂种的特点：复杂多样性：受双亲基因互作与环境条件互作结果；杂种优势的强度与亲本的亲缘关系有关；杂种优势衰退：F2代开始衰替；杂种优势的度量（中亲优势或相对优势；超亲优势；杂种优势指数；超标优势）杂种优势的表现遗传基础：杂种优势利用的基本条件（首先选强化优势的组合；纯度高配合力好性状优良的亲本；繁殖与制种技术简单易行；减低成本）杂种优势利用途径人工去雄法（异花授粉作物，花器较大）化学去雄：用一化学剂杀伤雄蕊利用自交不亲性性状标记法采用F2代的剩余杂种优势利用雄性不育系雄性不育系在杂种优势中的利用质核互作型雄性不育系：不育主要由细胞质和细胞核同时控制优点：不育性状可以稳定遗传；适用范围广（三系配套即可）；比较稳定，杂交中种子质量容易保证缺点：雄性不育系细胞质核细胞核基因亲缘关系远，较易产生不良的细胞质效应；利用三系生产杂交种，由于受恢复系保持系的制约，组配不自由不育系：具有雄性不育的品系或自交系，叫雄性不育系保持系：用来给雄性不育系授粉，保持其雄性不育性的自交系或品系恢复系：能是雄性不育系母本的育性得到恢复的品系或自交系不育系的条件：雄性不育度要高，而且稳定；要求其不育系容易恢复，与另外的保持系杂交后结实率高；雄性不育系的细胞质没有不良的效应；配合力高，农艺性状比较好。保持系的条件：对雄性不育性应该有良好的保持性；配合力高农艺性状好；花药发达，花粉多恢复系条件：对不育系的后代的育性恢复力较强，恢复的程度要高；配合力高农艺性状好；花药发达，花粉数量多三系的选育：不育系：1、远缘杂交法 2、回交法恢复系：1、测交筛选法 2、回交法 （恢复系的细胞质基因不育，恢复系的细胞质基因可育）核不育 隐性核不育普通单隐形基因控制的不育，一般是通过基因突变控制的。没有完全的保持系。两用系：指杂合可育株和不育株的混合系。两系法：用两系法与恢复系生产杂交种的方法。两系法的优点：1、恢复系多，容易得到强优势组合。 2、没有不良的细胞效应。 缺点：制种时，两用系必须用标记，拔除无用株保留有用株。两系法生产杂交种优点：恢复源比较广，容易选到强优势组合，没有不良的细胞质效应，制种时比较简单，不需保持系进行授粉。 缺点：易受环境的影响（地域性、季节性比较强）。配合力：一个亲本和另一个亲本杂交后杂种一代的生产力或其他性状指标的大小。（一般/特殊配合力） 倍性育种 p129多倍体的育种技术：利用染色体加倍技术，使作物的染色体加倍，在其后代中选育新品种的过程叫多倍体育种。（同源/异源多倍体）多倍体育种的程序材料的选择，性状优良，缺点少的材料。2、诱导多倍体。3、多倍体鉴定。同缘多倍体育性减弱，异缘多倍体育性增强。4、对单倍体的加工。单倍体育种：通过人工获得单倍体，并且进行染色体加倍。加倍后，再进行选育的方法。单倍体育种特点优点：加速育种材料的纯合，克服杂种分离，缩短育种年限。可以提高选择效率与正确性。克服杂种优势干扰。单倍体育种与其他育种方法可以结合使用。缺点：1、用单倍体幼苗一般是对杂种F1花药培养获得的。基因重组机会比较少，只重组一次。因此产生新的基因型的机会较少，尤其是不利于打破优良基因与不良基因的连锁。 2、目前，利用花药培养诱导技术还不完善，对花药进行培养产生愈伤组织频率较低，愈伤组织进一步分化出幼苗的频率也较低。所以有些优良的基因型可能被淘汰。单倍体的获得利用最多：细胞和组织培养。主要是花药培养法。花药培养步骤：1、选合适的材料 2、选择合适的培养基 3、选择合适的培养时期 4、对单倍体幼苗加倍。单倍体鉴定远缘杂交：在植物分类学上，种或种以上的不同植物之间的杂交。特点与原理：远缘杂交可以进行物种之间的基因交流存在的三大困难：1、远缘杂交不亲和性 2、杂种夭亡或不育 3、杂种后代的分离。通过两性细胞的结合可以把不同物种的染色体结合在一起，创造新物种。也可以结合远缘杂种的部分染色体，染色体片段，通过DNA片段的转移可以使优良性状转移。远缘杂交的作用通过远缘杂交把不同的种属的优良基因导入到栽培作物。通过远缘杂交创造新作物或新物种。通过远缘杂交导入部分染色体或染色体片段。异附加系，在其物种染色体组型的基础上增加一对或两对群体物种的染色体从而形成一个具有另一物种特性的新类型。异代换系，某物种的一段染色体组或一对染色体被其他物种部分同源的染色体所取代。异位系，某物种的一段染色体组和另一类物种的相应染色体片段发生交换后，基因连锁群也随之发生改变而产生的新类型。通过远缘杂交诱导单倍体。有效地利用杂种优势。可以选育不育系可直接利用杂种优势也可获得核质杂种利用双重杂种优势。研究生物进化。远缘杂交的困难以及如何克服困难：1、远缘杂交的不亲和性。（各物种之间有生殖隔离） 杂种夭亡，不育。杂种后代的分离。远缘杂交后