园艺植物育种总论第一章(含慕课内容).doc

第一章绪 论第一节园艺植物育种学简介一、园艺植物育种的概念和性质1、园艺植物育种：根据人类需要利用自然变异以及利用品种间杂交、远缘杂交、人工诱变、离体组织培养和DNA分子改造和细胞融合等途径来创造新的变异，按照一定的目标进行选择，筛选出新品种，获得良种后要迅速繁育纯正的种苗，以尽快满足生产上对新品种的要求。2、园艺植物育种学：是园艺植物优良新品种选育与良种繁育原理和方法的科学。他是以遗传学和进化论为基础，涉及植物学、植物生理学、植物生物化学、植物生态学、植物病理学、昆虫学、土壤学、生物统计学、生物技术和园艺产品贮藏加工学等的综合性英语科学。是遗传学等基础学科应用于改造果树。蔬菜、花卉品种实践的科学总结。反之，它又充实了遗传学的理论基础。3、园艺植物育种的任务(1)根据市场需要，科学地制定育种目标(2)根据遗传变异规律，确定最佳的育种途径和方法，选育符合育种目标的新品种或创造新种质(3)加速良种繁育，提高种性，降低成本，防止良种退化。二、园艺植物育种学的内容1、种质资源调查、搜集，保存、评价、利用和创新。2、育种性状的遗传研究与鉴定3、选择育种的原理、对象，目标和实现目标的策略。4、杂交和杂种优势的机理和利用5、人工创造变异的途径，方法和技术。6、新品种田间试验、审定、良种繁育与推广。三、园艺植物育种的主要途径(1)基本途径。选择育种，利用自然变异杂交育种，创造变异倍性育种，创造变异诱变育种，创造变异(2)高新技术育种。太空育种，卫星描载育种材料-地面选择；细胞工程育种，组织器官水平：胚乳、胚、叶片、茎尖培养细胞水平：原生质体的分离，培养与再生；原生质体融合，培养与再生；基因工程育种，DNA重组， 遗传转化，离体培养技术第二节品种的概念与特性一、品种的概念品种经人工选择培育，在遗传上相对稳定，形态特征和生物学特性相对一致，并作为生产资料在农业生产中应用的作物类型。品种一般具有较高的经济价值，符合人类需要，能适应一定地区自然条件和载培条件。无性繁殖的园艺植物品种称为无性系品种是来自一个实生或芽变单株的无性系后代。品种是人工选择培育的，是栽培作物的基本单位。品种不是一个分类学的概念，也不是植物分类学的最小单位，它是一个经济学和载培学上的概念，是人类农业生产劳动的产物。注意：野生植物中不存在品种:不符合生产要求的，没有利用价值的植物也不能称为品种。二、品种的特性优良性，经济性状和综合性状（商品性状）符合生产和市场的需求，有较高的经济效益适应性，适应特定地区的生态环境(土壤、气候、病虫害、自然灾害)、载培方式。没有一个晶种能适应所有地区和一切载培方式，也没有任何一个品种可以长期在生产上被利用，这就是品种的区域性和时效性整齐性，指品种的一致性。要求品种内个体间在植物学形态、生长习性、物候期和产品主要经济性状方面保持相对的整齐一致稳定性，指遗传上的稳定性，不同品种的繁殖方法不同，保持其稳定性的方法也不同。例如F1优势种得年年制种。园艺植物的嫁接、扦播、压条和组织培养等无性繁殖是保持品种遗传性状稳定的好方法特异性，具有可辨认的标记性状。至少有一个明显不同于其他品种的性状。三、发展良种的关键及作用1、发展园艺良种的两个关键(1)改进园艺植物的遗传特性(培育更好的良种)：通过改进遗传特性获得的优良新品种具有良好的生产能力、较强的适应性和广阔的市场前景(2)改善载培环境：通过改善土壤，肥水管理，栽培设施等，使品种内在的优良品质得到充分发挥。2、良种在园艺生产中的作用提高品质，增加产量，延长产品的供应期，减少污染，节约能源、降低成本，适应产业化集约化管理，节纳劳力，最终实现高效益。第三节园艺植物育种的主要目标性状虽然不同的作物育种目标的侧重点和具体内容有所不同，但各种作物育种的总目标是“优质、高产和高效”（以前是“高产、优质和高效” ）其他目标性状还有：抗逆性，熟期适当、对机械化生产的适应性和对保护地栽培的适应性。一、优质的特征1.感官品质。外观品质-大小适中、形状、色泽、新鲜度等；内在品质-糖酸比、芳香物、单宁及苦味物质等2.营养品质。保健成分-蛋白质、维生素、微量元素、纤维等；农药残留3.加工品质-色素、质地、褐变、剥皮去核难易等4.贮运品质-果实硬度、果皮厚度等。宗旨:满足不同人的需求!慕课总结1、园艺植物育种学：是园艺植物优良新品种选育与良种繁育原理和方法的科学。他是以遗传学和进化论为基础，涉及植物学、植物生理学、植物生物化学、植物生态学、植物病理学、昆虫学、土壤学、生物统计学、生物技术和园艺产品贮藏加工学等的综合性英语科学。是遗传学等基础学科应用于改造果树。蔬菜、花卉品种实践的科学总结。反之，它又充实了遗传学的理论基础。育种的基本流程园艺植物育种的任务(1)根据市场需要，科学地制定育种目标(2)根据遗传变异规律，确定最佳的育种途径和方法，选育符合育种目标的新品种或创造新种质(3)加速良种繁育，提高种性，降低成本，防止良种退化。中国园艺植物育种成就回顾古文献显示，我国早在公元前一世纪就有选种的记载，但真正大规模地开展科学育种是在新中国成立以后。开展了全国性的资源调查，1965年收集的蔬菜品种约17000份; 1997年中国国家种质资源库保存的蔬菜资源有28765份，果树资源11657份。现在国家非常重视资源是收集和保存。广泛进行了园艺植物的引种工作，国外引种，如柠檬、芭乐、车厘子、提子等引入；国内引种，如葡萄引入南方。通过各种育种途径选育园艺植物新品种，大量果、菜、花新品种培育与生产。育种理论和育种方法的研究不断深入，育种基础研究，细胞学和分子生物学等；育种方法研究，空间育种和基因工程等。六大育种方法：引种、选择育种、杂交育种、倍性育种、诱变育种、生物技术育种杂交育种包括：常规杂交育种、优势杂交育种、营养系杂交育种、远缘杂交育种3、品种的概念：品种经人工选择培育，在遗传上相对稳定，形态特征和生物学特性相对一致，并作为生产资料在农业生产中应用的作物类型。品种一般具有较高的经济价值，符合人类需要，能适应一定地区自然条件和载培条件。无性繁殖的园艺植物品种称为无性系品种是来自一个实生或芽变单株的无性系后代。品种是人工选择培育的，是栽培作物的基本单位。品种不是一个分类学的概念，也不是植物分类学的最小单位，它是一个经济学和载培学上的概念，是人类农业生产劳动的产物。注意：野生植物中不存在品种:不符合生产要求的，没有利用价值的植物也不能称为品种。二、品种的特性优良性，经济性状和综合性状（商品性状）符合生产和市场的需求，有较高的经济效益适应性，适应特定地区的生态环境(土壤、气候、病虫害、自然灾害)、载培方式。没有一个晶种能适应所有地区和一切载培方式，也没有任何一个品种可以长期在生产上被利用，这就是品种的区域性和时效性整齐性，指品种的一致性。要求品种内个体间在植物学形态、生长习性、物候期和产品主要经济性状方面保持相对的整齐一致稳定性，指遗传上的稳定性，不同品种的繁殖方法不同，保持其稳定性的方法也不同。例如F1优势种得年年制种。园艺植物的嫁接、扦播、压条和组织培养等无性繁殖是保持品种遗传性状稳定的好方法特异性，具有可辨认的标记性状。至少有一个明显不同于其他品种的性状。目标性状对应的育种目标，产量丰产稳产，品质优质，成熟期不同成熟期，对环境胁迫的适应性适应性强，对病虫害的抗耐性抗病虫害，保护地栽培的适应性适于保护地生产园艺植物育种的主要目标性状虽然不同的作物育种目标的侧重点和具体内容有所不同，但各种作物育种的总目标是“优质、高产和高效”（以前是“高产、优质和高效” ）其他目标性状还有：抗逆性，熟期适当、对机械化生产的适应性和对保护地栽培的适应性。一、优质的特征1.感官品质。外观品质-大小适中、形状、色泽、新鲜度等；内在品质-糖酸比、芳香物、单宁及苦味物质等2.营养品质。保健成分-蛋白质、维生素、微量元素、纤维等；农药残留3.加工品质-色素、质地、褐变、剥皮去核难易等4.贮运品质-果实硬度、果皮厚度等。宗旨:满足不同人的需求!二、高产性高产性靠单位面积上收获的产品重量(产量kg/ha)反映出来。高产性与品种的基因型、栽培条件和抗逆型等有关。它是一个综合性状，由多个相关性状组成。因此要分析产量构成因素，才能比较清楚地了解品种遗传上的生产能力。例如果树的产量决定于单位面积的种植株数和单株产量，而后者又决定于每株的分枝数、结果母枝数、开花数、座果率和果实大小等。三、抗逆性抗逆性主要是指植物对不良环境条件的适应能力。它包括抗病、抗虫、抗寒、抗热、抗旱、抗涝、耐盐碱、耐贫瘠、抗污染等能力。对盐碱地区的耐盐碱性，对酸性土壤地区的耐酸性，对高温多雨地区的耐湿性和抗病性，常常成为不同地区植物育种的目标。植物的病虫害威胁着园艺事业的发展。为减少病虫害造成的损失，农药的使用量越来越大，严重地污染环境，危害人民的身体健康。抗病虫品种的选育是解决这-问题的根本出路(基因工程)。四、熟期适当一二年生植物可以通过调节播种期来解决市场供应问题。但大多数园艺产品是以多汁的新鲜状态供应市场，如水果、蔬菜、鲜切花。因此选育不同成熟期的品种，提高品种的耐贮性，延长产品的供应期也是育种目标之一。五、对机械化生产的适应性选育适宜机械化生产的品种可以节约劳动力，降低成本，适应集约化管理的要求。例如短枝型矮化苹果和矮化直立的番茄品种的育成大大节约了整形、修剪和采收的人力。六、对保护地栽培的适应性近年来，我国园艺植物的保护地栽培,尤其是塑料大棚蔬菜、花卉和果树生产发展较快。原来的露地品种常难以适应保护地生态条件，如弱光和高温多湿等，这就给园艺植物育种提出了新的要求。制定育种目标应妥善处理需要与可能，制定的育种目标要符合客观需要，同时是可以实现的目标，还要考虑育种单位所具备的条件当前与长远，育种都有一定的周期，因此制定育种目标的时候既要着眼于近期内发展的需要，同时也要兼顾长远发展的需要目标性状与非目标性状，目标性状要集中，一般不能超过2-3个，要明确主要目标性状与次要目标性状育种目标与组成性状的具体指标，育种目标要落实到具体组成性状上，尽可能为数量化可以检测的客观指标种质资源种质是决定生物遗传性状，并将遗传信息从亲代传递给子代的遗传物质。带种质的载体可以是群体、个体，也可以是部分器官、组织、细胞、染色体和DNA片段。因此，种质应该包括群体、个体、配子及分子等不同水平上的种质。种质资源是培育新品种的原始材料-育种的原始材料。携带种质的载体。指一切具有一定种质或基因、可供育种及相关研究利用的各种生物类型。携带种质的载体可以是群体、个体，也可以是部分器官、组织、细胞、染色体和DNA片段。因此，种质资源应该包括群体、个体、组织及分子等不同水平上的种质资源。种质资源的类别，种质资源可根据育种利用的特点分为以下四类:主栽品种、地方品种、近缘野生种和原始栽培类型、育种材料。1.主栽品种，指经现代育种手段育成，在各地普遍大面积栽培的现代化优良品种。它们具有良好的经济性状和较广泛的适应性，是各种育种目标的基本材料。如富士苹果、巨峰葡萄等2.地方品种，指那些过时的或那些没有经过现代育种手段改进的，在局部地区内栽培的品种，还包括零星分布的品种。如山西阳城的大毛边大白菜。地方品种往往具有某些罕见的特性，在种质资源收集时，应该十分重视地方品种的收集和保存。3.近缘野生种和原始栽培类型，近缘种包括与栽培作物近缘或介于栽培和野生类型之间不同程度的过渡类型。有些是现代作物的原始种或参与形成的种，常具有栽培品种缺少的抗耐特性。野生种是在自然条件下，经过长期自然选择的产物，野生种具有高度的遗传复杂性，在不同种质之间，具有高度的异质性，具有一般栽培种所不具备的一些重要性状，如抗逆性、适应性、抗病性、雄性不育性及独特的品质。八十年代初，省农业厅、农科院、福建农林大学等单位联合开展了武夷山、戴云山花卉资源调查。结果表明，福建山区蕴藏着丰富的花卉资源，共有128科371属565种野生花卉资源，仅兰科植物多达53种，尤以建兰、寒兰闻名海内外。还发现许多珍稀花卉种质资源，如刺桫椤、台闽苣苔、华南龙胆等。4.育种材料，包括各种育种方法和育种过程中所得到的中间材料。由于综合性状不符合要求，或存在某些缺点不能成为商品化栽培的品种，其中有些具有明显优于一般品种或类型的专长特性。种质资源的重要性种质资源是育种的物质基础:植物育种成效的大小，很大程度上决定于掌握种质资源的数量多少和对其性状表现及遗传规律的研究深度。在整个植物生产体系中，各类生产资料几乎都可以人工制造，只有种质资源是个例外；种质资源携带着各种各样的基因，是品种选育和生物学理论研究不可缺少的基本材料来源。种质资源是不断发展新的作物类型的主要来源:通过搜集大量