《选择育种》PPT课件.ppt

第三章选择育种 1 概念简称选种 selection 即对园林植物繁殖的群体所产生的遗传变异 通过选择 提纯以及比较鉴定等手段而获得新品种的一种育种方法 一 选择育种的概念和意义 2 选择的意义1 选种是人类应用最早的一种行之有效的育种方法2 选择是植物进化和育种的基本途径之一遗传是进化的基础 变异是进化的主要动力 选择决定进化的方向 人工选择分无意识选择和有意识选择两种 人工选择应充分利用自然选择创造的条件选择具有积极的创造作用 3 选择具创造性作用 一 选择育种的概念和意义 1 观赏树木的育种目标1 速生型2 短枝型或矮生型3 多分技型4 直干型5 扭技型6 垂枝型 二 选择育种的目标 2 花卉类的育种目标1 芳香型2 重瓣型3 皱瓣型4 矮生型5 早花型6 兼用型 二 选择育种的目标 1 混合选择法按照某些观赏特性和经济性状 从一个原始的混杂群体或品种中 选出彼此类似的优良植株 然后把它们的种子或种植材料 如鳞茎 插条等 混合起来种在同一块地里 次年再与标准品种进行鉴定比较 一次混合选择多次混合选择 三 选择育种方法 优点 简便易行 获得材料较多 保持较丰富的遗传多样性 缺点 无法鉴别单株基因型 对劣变基因淘汰速度较慢 群体混杂 性状遗传力高时效果较好混合选择常作为单株选择的先导 三 选择育种方法 2 单株选择法 株选法 把从原始群体中选出的优良单株的种子或种植材料分别收获 分别保存 分别繁殖的方法 一次单株选择法多次单株选择法家系 同一植株的自由授粉子代或控制授粉子代 无性系 同一植株经无性繁殖得到的所有植株 三 选择育种方法 优点 能选出可遗传变异有效淘汰劣变基因 缺点 要求较多的土地设备和较长的时间 自花授粉的植物 营养繁殖的植物常用一次选择法 异花授粉植物必须用多次选择法 三 选择育种方法 1 评分比较法根据各性状的相对重要性分别给予一定的比分 重要的性状给以较高的比分 次要的性状给以较低的比分 根据特殊的优缺点进行加分或减分 一般加减分的分数不超过10 15 各评委把各性状测定的分数相加即得该植株的总分 然后汇总评委的评分 求其平均分 根据平均分的高低 择优选拔 四 园林植物优良单株评选方法 优点 以主要性状为主 兼顾其它性状 较为科学 参加评选的人较多 可消除个人的偏见 一般评选结果较为可靠 缺点 繁琐 适合于草花 宿根 球根花卉 地被植物及观赏树木的评选 四 园林植物优良单株评选方法 2 相关选择法根据观赏植物种子实生小苗与开花后某些性状的相关性进行早期选择的一种方法 例如菊花 种子大而饱满的大多是单瓣花 细长的大多是管状花 小而细 大多是中细管状花 呈橄榄形 大多是莲座型和舞莲座型花 扁的大多是劣质花 苗期叶厚 不皱 有茸毛 不簇生 叶缘缺刻不明显 茎直立 叶柄长的大多是佳品 叶薄 叶色浓绿 茸毛少 叶光滑 生长过快或缓慢的 茎细弱的大多是劣质花 减少杂种实生苗栽植的数量 节省人力 物力和土地 加速育种过程 提高育种效率 四 园林植物优良单株评选方法 早期选择的理论基础 基因的连锁关系如菊花种子颜色呈赭色的 其花颜色大多浅色 如种子呈黑色的 其花大多呈紫 黄色 基因的系统效应如月季幼枝深色其花大多也是深色 如幼枝绿或浅颜色的其花大多也是浅颜色的 基因的多效性如山茶叶茸毛多 酚含量高 pH高 一般抗病 角质与叶肉厚 叶硬的一般抗炭疽病 叶片小 色浓 质厚而脆一般抗寒 叶片大 色淡 叶薄质软的一般抗寒力弱 四 园林植物优良单株评选方法 五 芽变选种 1 芽变选种的意义体细胞突变的一种 即突变发生在芽的分生组织细胞中 当芽萌发长成枝条 并在性状上表现与原来类型不同 即为芽变 芽变包括由突变的芽发育成的枝条和繁育而成的单株 芽变是植物产生新变异的无限丰富的源泉 它既可为杂交育种提供新的种质资源 又可直接从中选出优良的新品种 是选育新品种的一种简易而有效的方法 2 芽变的特点1 芽变表现的多样性既有形态特征的变异 也有生物学特性的变异 具体有 植株形态 蔓性的变异 扭枝的变异 垂枝型的变异 刺的变异色素的变异 叶绿素的突变 花色素的突变开花期变异 抗逆性变异 育性变异 五 芽变选种 2 芽变的重演性3 芽变的稳定性有些芽变很稳定 一经发生可长期稳定地遗传 有些芽变只能在无性繁殖下保持稳定性 还有些芽变 虽不经繁殖 但在其发育过程中 也可能失去已变异的性状 恢复成原有的类型 回归突变 芽变的稳定性和不稳定性的实质 基因突变的可逆性 与芽变的嵌合结构有关 4 芽变性状的局限性芽变一般是少数性状发生变异 五 芽变选种 3 芽变的细胞学和遗传学基础1 嵌合体与芽变的发生被子植物顶端分生组织都有几个相互区分的细胞层 叫做组织发生层 用L L L 表示 各个组织发生层按不同的方式进行细胞分裂 并且衍生为特定的组织 L 层细胞衍生为表皮 L 层细胞衍生为皮层的外层及孢原组织 L 层细胞衍生为皮层的内层及中柱 五 芽变选种 芽变是细胞中遗传物质的突变 但是只有梢端组织发生层的细胞发生突变时 将来才有可能成为一个芽变 突变发生在L 则表皮就会出现变异 发生在L 皮层的外层及孢原组织就会出现变异 发生在L 皮层的内层及中柱就会出现变异 在一般情况下 只有L 或L 或L 个别层中的个别细胞发生突变 三层同时发生同一突变的可能性几乎是不存在的 因此芽变开始发生时总是以嵌合体的形式出现 如果层间不同部分含有不同的遗传物质基础 叫做周缘嵌合体 如果层内不同部分含有不同的遗传物质基础 叫做扇形嵌合体 嵌合体发育阶段越早 则扇形体越宽 发育阶段越晚 则扇形体越窄 五 芽变选种 2 芽变的转化一个扇形嵌合体在发生侧枝时 由于芽的部位不同 有些侧枝将成为比较稳定的周缘嵌合体 有些仍为扇形嵌合体 但是扇形的宽窄与原扇形不一定相同 也还有一些侧枝是非突变体 因而通过短截控制发枝 可以改变扇形嵌合体的类型 当嵌合体受到自然伤害时 也可以发生嵌合体类型的改变 如正常枝芽受到冻害或其它伤害而死亡 不定芽由深层萌发出来 而该树原来是中周或内周嵌合体时 就可能表现为同质突变体 五 芽变选种 3 芽变的遗传A 芽变的遗传类别染色体数突变 染色体结构重排 基因突变及核外突变 B 各组织发生层的遗传效应LI突变 主要涉及与表皮相关的性状 如茸毛和针刺的有无 变异的性状只能通过无性繁殖方式传递 L 产生孢原组织 因而是决定育种有性过程的重要关键 变异的性状可通过有性方式传递 LIII是中柱的组织发生层 从中柱可长出不定芽和根 所以通过诱导不定芽和根插繁殖也可获得稳定的突变体 变异的性状只能通过无性方式传递 五 芽变选种 4 芽变选种的方法1 芽变选种的目标芽变选种主要是优中选优 要求在保持原品种优良性状的基础上 针对其存在的主要缺点 通过选择而得到改善 2 芽变选种的时期芽变选种工作原则上应该在整个生长发育过程的各个时期进行细致的观察和选择 但是 为提高芽变选种的效率 除经常性的观察选择外 还必须根据选种目标抓住最易发现芽变的有利时机 集中进行选择 五 芽变选种 3 对变异的鉴别A 直接鉴定法即直接检查遗传物质 包括细胞中染色体的数目 组型以及DNA的化学测定 例如鉴定悬铃木无果实芽变 可检查其染色体的数目 如果是奇数的多倍体 则其营养系多半不结果 此法可节省大量人力 物力和时间 但需要一定的设备和技术 B 间接鉴定法即移植鉴定法 即将变异类型通过嫁接或扦插与对照移植在相同的环境条件下 进行比较鉴定 以排除环境因素的影响 使突变的本质显示出来 如悬铃木 把不结果的芽变枝条 高接在普通悬铃木的枝条上 视其是否结果 此法简便易行 但需时间较长 需要较多的人力和物力 五 芽变选种 六 选种的程序和步骤 1 初选踏查 了解群体变异幅度 目测预选 调查测量筛除有充分证据是环境引起的变异 对嵌合体形式的芽变 可采修剪 嫁接 组织培养 诱发不定芽 不定根 实生繁殖等方法 使嵌合体转化 变成稳定的突变体 达到纯化突变体的目的 2 复选对比试验 验证变异的真伪性及变异价值 区域化栽培试验将初选植株繁殖成营养系 在选种圃里进行对比试验 选种圃地要求地力均匀整齐 每系不少于10株 对照用同品种的原普通型 砧木用当地习用类型 株行距应根据株型确定 逐株建立档案 进行观察记载 连续三年组织鉴评 根据不少于3年的鉴评结果 提出复选报告 将其中最优秀的一批 定为入选品系 提交上级部门组织决选 六 选种的程序和步骤 3 决选参加决选的品系 应由选种单位提供下列的完整资料和实物 1 该品系的选种历史评价和发展前途的综合报告 2 该品系在选种圃内连续不少于3年的鉴评结果 3 该品系在不同自然区内的生产试验结果和有关鉴定意见 4 该品系及对照的实物 上述资料 数据和实物 经审查鉴定后各方面确认某一品系在生产上有前途 可由选种单位予以命名 作为新品种向生产单位推荐 在发表新品种时 应提供该品种的详细说明书 六 选种的程序和步骤 七 影响选择效果的因素 一 与选择有关的几个概念1 入选率 P 选择个体数占选择群体总数的比例 2 选择差 S 入选个体平均表型值距原来群体平均表型值的离差 3 选择强度 i 选择差除以该性状的标准差 是标准化了的选择差 标准差相同 入选率越小 选择差越大 入选率相同 标准差越大 选择差越大 一般地 选择差越大 后代获得的改良程度也