广西大学考研作物育种复习资料汇总

作物育种复习资料绪论所有生物，包括野生植物和作物的进化决定于三个基本因素：变异、遗传和选择。自然进化和人工进化的区别：自然进化人工进化进化速度较缓慢较迅速进化方向取决于自然选择取决于人工选择有利于个体生存和繁殖，后代的变异逐代得到累积和加强，从而形成新物种变异类型以及对所处环境的适应性是人类选择所需要的变异并使其后代得到发展，从而培育出发展生产需要的品种遗传改良：作物品种改良。 包括：野生植物的驯化新油料植物“” 人工合成创造新品种人工合成的异源多倍体小麦遗传改良的优点：提高作物品种的适应性和改良其农艺性状，从而扩大作物的的种植区域和面积； 提高作物增产潜力以提高单位面积的产量改进产品品质，增强对病虫害和环境胁迫的抗耐性等。2 作物育种学的主要内容有：现代育种的特点及发展动向主要表现在： 育种目标要求提高，不仅要求提高增产潜力，增强对病虫害及环境的抗耐性和广泛的适应性，还要求具优良的产品品质和适应机械操作的特性； 种质资源的搜集、保存、研究、评价、利用及创新得到广泛的重视； 广泛采用现代技术和仪器，对目标性状进行微量、快速、精确的鉴定分析方法，以提高选育效率； 新技术的应用。3品种：在一定地区的生态条件和经济条件下，据人类自己的需要所选育的某种作物的某种群体品种的三个基本特征： 遗传学上：有相对稳定的遗传性稳定性 品种的群体在形态学、生物学上，经济性状上有相对一致性一致性 品种的群体与其他群体在特征上、特性上有差异性特异性 只有栽培作物才有品种，野生作物只有不同类型，没有品种之分 优良品种一般都具有地区性和时间性 优良品种：一定地区和耕作条件下能符合生产发展的要求，并具有较高经济价值的品种。包括优良的品种品质和优良的播种品质 品种的作用：高产：单位面积产量高，一般良种增产10%以上，有的甚至达20%以上； 稳产：在不利的自然条件下，品种的产量不至于大幅度的减产；优质：扩大栽培面积和范围； 良种在耕作制度的改革和适应农业机械化方面有积极作用第一章 育种目标1、育种目标：指对所要育成品种的品种的要求，即在一定地区的自然、耕作栽培及经济条件下所要育成的新品种应具备的一系列优良性状的指标。现代农业对作物品种性状的要求：高产、稳产、优质、适应性强（一） 高产：产量：单位面积上收获的产品重量就是一般所指的产量。1、 形态特征：合理的株型 株型：品种植物各部分的长相和长势。 株型育种：改善品种株型态势的育种，主要是株高 矮化特点：抗倒伏、适合密植、有效利用水肥2、 高光效高光效育种：以提高光合效率为目标的遗传改良（狭义：仅指提高单位叶面积的净光合速率的生理遗传改良或生理育种）3、 产量因素：谷类单位面积穗数穗粒数粒重 大豆单位面积株数每株荚数荚粒数粒重 棉花单位面积株数每株结铃数铃重衣分（二） 稳产：品种在推广过程中，在较大的面积上能够保持连续均衡的增产1、 时间稳产：品种在同一环境不同年份能得到较高产量2、 地域稳产：品种在同一年份不同环境能得到较高产量 影响稳产性的主要因素环境胁迫（三） 优质：符合人们某种需要（四） 适应性强：不仅适应当地的自然条件，而且适应发展中的耕作栽培水平。2、制定育种目标原则和方法（一） 原则：1、国民经济需要和生产发展的前景2、当地现有品种有待提高和改进的只要性状 3、育种目标的具体性和可行性 4、品种的合理搭配（二）方法：1、调查研究 2、分析标准第二章 作物繁殖方式和品种类型2.1 作物的繁殖方式一、 有性繁殖：由雌雄配子结合，经过受精过程后形成种子繁衍后代的繁殖方式（1） 自花授粉：指同一朵花的花粉或同一植株的花粉传到同一朵花或同一植株的雌蕊柱头上称为自花授粉。常见的有小麦、大豆、水稻。 闭花受精是典型的自花授粉自然异交率一般不超过1%，最高不超过4%自交的遗传效应三方面：使杂合基因型后代纯化；性状分离；后代生活力衰退；遗传特点：个体基因型纯合一样所以为同质的；表现型一致；遗传性相对稳定；品种保存容易育种方法：单株选择； 品种间杂交创造变异（2） 异花授粉：雌蕊的柱头接受异株花粉授粉的称为异花授粉 通过异花授粉方式繁殖后代的作物是异花授粉作物，又称异交作物，异交率50%-100%。 异化授粉的花器结构：雌雄蕊异熟； 雌雄蕊异长；着生蜜腺，有香气，能引诱昆虫传粉；花粉轻小，寿命长，容易借力传播； 自交不亲合 雄性不育（花粉败育）异化授粉的三个类型：雌雄异株（大麻）；雌雄同株异花（玉米、蓖麻）；雌雄同花，自交不亲合（向日葵）；遗传效应：可创造杂合基因型； 不同类杂交，杂种一代具有杂种优势； 品种保存需隔离。育种方法：不用单株选择，通过自交。（3）常异花授粉：同时依靠自花授粉和异花授粉两种方式繁殖。以自花授粉为主，又存在一定比例的自然异交率（4%-50%），如棉花、高粱。育种方式：单株选择、品种间杂交遗传效应：大量个体基因型纯合，少量杂合，从群体上看存在异质性。（4）自交不亲合性：具有完全花并可形成正常雌雄配子的某些植物，但缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性。 原因：雌蕊排斥自花授粉，使自花的雄配子在受精的不同阶段受到阻碍。 自花花粉在雌蕊柱头上不能发芽； 自花花粉管进入柱头后生长受阻，不能到达子房或进入珠心； 进入胚囊的雄配子不能与卵细胞完成受精。（5）雄性不育性：植株的花粉败育，不能产生有功能的雄配子的特性。 细胞核雄性不育：受细胞核不育基因控制的，与细胞质没有关系。 细胞质雄性不育:受细胞质育性基因和细胞核中相对应的育性基因互作决定。 S（rfrf）不育系 N（rfrf）保持系 S（RfRf）、N（RfRf）恢复系二、无性繁殖（营养体繁殖）：利用植物的植株营养体都具有再生繁殖的能力繁殖后代。营养系（无性系）：由营养体繁殖的后代，由母体的体细胞分裂繁衍而来，所以无性系的各个体都能保持品种的优良性状的作物。育种方法：采用无性繁殖和有性繁殖相结合的方法进行育种，即利用杂交重组丰富遗传变异，在分离的F1实生苗中选择优良单株进行无性繁殖，把优良性状和杂种优势稳定下来。 芽变：芽的分生组织细胞产生的突变。无融合生殖：植物性细胞的雌雄配子，不经过正常受精，两性配子的融合过程而形成种子的繁衍后代的方法。 种类：无孢子生殖：大孢子母细胞败育（幼胚囊），由胚珠体细胞进行有丝分 裂形成一倍体胚囊。 2n孢子生殖：由大孢子母细胞不经过减数分裂而进行有丝分裂直接产生2n形成种子。 不定胚生殖： 孤雄生殖： 孤雌生殖：2.3 作物品种类型及特点 三个基本要求：特异性：品种的群体与其他群体在特性上有差异。 一致性：品种的群体在形态学、生物学、经济性状上有相对一致性。 稳定性：有相对稳定的遗传性。（一）自交系品种：又称纯系品种，由个体基因纯合而同质的一群个体组成的群体。 理论亲本系数：具有亲本纯合基因型个体在群体中所占百分率。 自交系的理论亲本系数87%或更高。自交系品种既包括自花授粉作物，也可从异花授粉和无融合生殖中产生。自交系的育种特点：自花授粉和单株选择相结合，异花、常异花授粉作物由于异花授粉特性和基因型的杂合性，必须采用连续多带套袋自交结合单株选择的方法。 通过杂交和诱变方法，引起基因重组和突变，创造新个体，在性状分离的大群体中进行单株选择。（二）杂交种品种：由基因型杂合而同质的一群F1代个体所组成的。 特征：个体基因型杂合群体同质。 具有较强的杂种优势。 杂交种一般用一年。 基本要求：基因型高度杂合，性状相对一致和较强的杂种优势。 育种特点：（三）群体品种：（四）无性系品种：由无性系经过营养器官繁殖而成的品种。繁殖方式：有性繁殖：自花授粉、异花授粉、常异花授粉、自交不亲和、雄性不育 无性繁殖：营养繁殖 无融合繁殖：无孢子、2n孢子、不定胚、孤雄生殖、孤雌生殖品种类型：自交系品种、杂交种品种、群体品种、无性系品种第三章 种植资源品种资源：（又称遗传资源、种质资源、基因资源） 是指过去和现在所栽培的各种农作物品种，与各种农作物有亲缘关系的野生植物和各种特殊类型（如：突变体、单倍体、非整倍体、雄性不育材料）或指用于育种、栽培和其它生物学研究的各种植物类型。（即一切具有一定种质或基因的生物类型的总称）原始材料：指育种工作中已经利用或准备利用的品种资源，是品种资源的一部分。3.1 品种资源的重要性一、 品种资源的工作内容：品种资源的搜集、保存、研究、利用等相互关系的四个环节；二、品种资源的重要性（与育种的关系）：1、品种资源是育种工作的物质基础；2、丰富的品种资源，有利于扩大新品种的遗传基础，避免遗传基础单一化，扩大新品种的遗传多样性；3、丰富的品种资源，有利于关键性基因的发现和利用，实现育种的突破；4、丰富的品种资源，有利于满足特殊育种目标的要求；5、丰富的品种资源，有利于提高育种的总体目标；6、丰富的品种资源，可以为研究农作物的起源，进化和分类，提高理论依据。3.2 作物起源中心学说一、作物起源中心学说：原苏联学者瓦维洛夫提出的主要论点：物种的起源是与一定环境和地区相联系的，还是一种独立的，复杂的，可变的形态生理体系。物种：指具有一定形态特征和生理特征，有一定自然分布的生物类群，是生物分类的基本单位。植物中各种物种在地球分布上是不平衡的，有些地区有大量的变种而有些地区少。 变种：指形态上与原物种有一定区别，并有一定地理分布的生物类群。所有物种都是多少不等的遗传类型所组成，都具有遗传上的变异性和遗传上的多样性。二、划分作物起源中心和次生中心的论据：一）作物起源中心：又称初生起源中心，基因中心，是指农作物的最初起源中心。 作物起源中心的标志：1）中心应具有本物种遗传类型的多样性，并有较多的变种，具有基因多样性； 2）显性基因的频率比较高； 3）具有本物种的野生近缘植物和野生类型。二）次生中心的特点：1）具有基因多样性； 2）中心内的物种隐性性状出现的频率较高； 3）未发现该物种的野生近缘植物和野生类型三、8种起源中心四、研究作物起源中心学说的意义：有利于品种资源的收集、保存、研究、利用，解决育种工作中存在的重大问题，有利于实现育种的突破。3.3 品种资源的类别：本地、外地、野生、人工创造。一、本地品种资源：包括古老的地方品种和推广改良的品种。 利用价值：是改良现有品种的基础材料。 特点：对当地生态条件具有较高适应性； 反映了当地人民生产、生活需要。二、外地种质资源利用价值：是改良本地品种的重要材料。三、野生植物资源：与各种农作物有亲缘关系的各种野生种类和各种有利用价值的野生植物。 利用价值：提高农作物的种产潜力和稳定性； 有利于改良农作物的品质； 是选育雄性不育系，开展远缘杂交，生物技术工程研究的宝贵资源。 特点：具有高度的抗逆性； 某些种类具有优良的品质和特殊的基因。四、人工创造的种质资源：不能再生产上直接利用第四章 引种一、引种：广义：从外地区和外国引进新植物，新作物，新品种，为育种和有关理论研究所需要的各种遗传材料。 狭义：从当前生产需要出发，从外地或外国引进作物新品种，通过适应性试验，直接在本地区或本国推广种植。驯化：指将外国，外地的农作物品种或植物，通过培育成适宜本地推广的农作物品种是过程。二、引种对发展农业生产的作用： 1）可以丰富农作物的种类，满足生产要求； 2）有利于提高农作物产量和改进品质。、； 3）有利于扩大优良品种的范围，发挥优良品种作用； 4）有利于某些作物异地种植后生育期变化，达到提高产量和品质的作用；5）有利于充实种质资源，丰富育种工作物质基础。4.2 作物的生态环境和生态类型 生态因素：对农作物生长发育有明显影响的，以及被农作物同化的因素（气候、土壤、生物）。 生态环境：有各种生态因素共同组成的复合体。 生态环境随地区，时间的不同而不同。生态地区：具有大致相同是生态环境的地区。 生态适应性：农作物在一定生态环境条件下表现生育正常的反应。 鉴定某种作物对某地区的生态环境是否适应，可以从生育期、产量、稳定性方面考虑。 引种的实践表现：种内遗传变异类型较多的农作物，通常具有较好的适应性，分布的地区较多； 对主要生态因素（气候）要求不严格或不够敏感的品质，往往具有较高的生态适应性； 对普遍性的不利因素具有较强抗性、耐性的品种，也往往具有较好的生态适应性。 生态类型：农作物在一定的生态地区范围内，通过自然选择和人工选育而形成的与该地区的生态环境及生产要求相适应的品种类型。气候生态型土壤生态型共栖（生物）生态型地理气候季节气候4.3 引种的原则：1） 从气候因素相似性的地区引种，成功的可能性大；气候相似论：品种的原产地与引种地区之间，影响农作物生产的主要气候因素，应相似到足以保证作物品种互相引用成功的可能性。2） 纬度相近的东西地区之间相互引种较易成功；3） 纬度不同的南北地区相互引种较难成功；4） 同纬度不同海拔地区之间引种，成功的可能性小（海拔升高100m，纬度上升1，平均温降6）；5） 纬度偏低的高海拔地区与纬度偏高的平原地区之间相互引种，成功的可能性较大。引种规律：低温长日照的引种规律： 原产高纬度低纬度：生产期延长，营养器官加大，易受后期灾害，影响后作播种； 原产低纬度高纬度：生产期缩短，易受冻害。4.4 引种的工作环节： 1）搜集引种材料 注意：据引种地区是生产要求和生态环境确定从什么地方引种，引进何种生态类型的品种； 引进的品质数目不限，但每个品种的种子不宜太多。 2）对引进的品种必须进行检疫：防止病虫杂草的传播； 3）对引进的品种进行试验：观察品种的生态适应性； 试验内容：观察试验品种比较试验区域试验栽培试验 4）对引进品种进行选择： 选择的目的：保持引进品种的优良种性； 从引进品种中选育新品种。 选择的方法：去杂去劣混合选择法单株选择法。第五章 选择和鉴定一、选择的原理和方法 选择：根据表现型的表现，选择优良基因型或淘汰不良基因型的过程，或者是选优去劣的过程。二、选择在育种中的应用：A、促使变异的性状按照选择的方向发展，创造新的类型品种； B、通过选择，可以将目标性状和优良性状保留下来； C、通过连续的定向选择，可以促使微小的变异逐渐发展成显著的变异。三、选择的基本原理： 变异、遗传、选择是选育新品种的理论基础。 变异是基础，遗传是保证，选择是将变异的优良性状保存和巩固下来。 变异：自然变异：品种群体中发生了自然异交、基因突变、染色体畸变，以及受外界因素是影响而发生的突变。 人工变异：通过人工杂交，理化诱变等创造出来的变异。 选择：自然选择：自然因素对生物体进行选择。 人工选择：人类对生物进行选择。 作物群体中发生变异时注意：1）哪些变异是能遗传的，哪些是不能遗传的； 2）按照育种目标要求来选择优良单株。选择的基本方法： 混合选择：按育种的要求，从品种群体中选择具有相似的优良个体，混合脱粒，下一年种植在同一个试验区进行试验。一次混合选择：在一次育种过程中，只选择一次单株进行混合的方法。（自花）多次混合选择：在一次育种过程中，连续多次选择单株进行混合的方法。（异花）多次混合选择多用在良种繁育过程中。 单株选择：在品种群体中，将当选的优良个体分别脱粒、分别保存，下一年分别种植在不同试验小区进行试验。一次单株选择：多次单株选择： 混合选择和单株选择的区别：单株选择：优：据育种目标要求进行多方向选择； 有利于对单选个体的后代的淘汰选择。 缺：工作量大； 单株的种子量少。混合选择：优：工作简单；获得的种子量多。 缺：只能按照统一的目标选择；无法进行后代鉴定。 鉴定：通过目测或采用科学方法，对育种材料表现的特征、特性进行评定。鉴定的作用：识别育种材料优劣的方法；对育种材料选择的依据；是保证育种工作质量的基础。 鉴定的原则：客观、准确、高效、多种鉴定方法相结合。 鉴定的方法：一）根据性状：直接或间接鉴定 二）根据条件：自然或诱变鉴定 三）场所和手段：当地或异地 田间或实验室第六章 系统育种6.1 系统育种：也称个体育种，选择育种，是指利用自然变异选育新品种的育种途径，是根据育种目标的要求，从现有品种群体中选择优良的变异单株，分别脱粒，播种，形成株系，通过试验鉴定选优去劣，育成新品种的方法。 系统育种的实质：优中选优和连续选优。优中选优：是指在优良品种中，选择优良变异的单株育成新品种。连续选优：在新育成的品种中，又继续选择优良的变异单株育成新品种。 系统育种的特点：优中选优，简便有效； 连续选优，可以是新品种不断改进和提高。系统育种的优缺点：优点：1）省去了人工创造变异的工作环节；2）育成新品种的时间较短；3）育成新品种的适应性较广泛。 缺点：1）不能有目的的创造变异；2）品种群体中出现优良变异单株的频率较低。6.2纯系学说的论点：A、在自花授粉作物群体中，通过单株选择可以分离出许多纯系，说明选择是有效的； B、认为同一纯系内连续选择是无效的。纯系：指自花授粉作物一个纯合体自交产生的后代。意义：它区分了能够遗传变异和不能遗传的变异；指出了由环境引起的变异是不能遗传的6.3 系统育种方法和育种程序 系统育种成功的关键在于能否选择出符合育种目标要求的优良变异单株。一、方法（要注意的问题）： 1、正确选择原始材料：选：A、推广品种或接班品种B、外地引进优良品种C、杂交品种 2、要明确系统育种和优良繁育的选株要求和选株目的是有区别的。 系统育种要求：根据育种目标的要求，选择优良的变异单株育成新品种； 优良繁育要求：选择具有品种典型性状的优良单株，保持品种的种性。 3、选择田块的水肥条件必须均匀一致； 4、选择的变异单株应有一定的数量； 5、要抓住关键时期选单株； 6、入选的优良变异单株要作好标记。二、育种程序：育种过程中具有先后次序的工作阶段作物育种程序的图示 原始材料圃 选择圃 鉴定圃 品系（种）比较圃：生产试验 多点试验 区域试验 栽培试验 品种审定 推广第七章 杂交育种7.1 杂交育种：通过品种间有性杂交，创造新变异而选育新品种的方法。（是人工创造变异最有效的方法）有性杂交的时候，根据亲本之间亲缘关系的远近不同，可将有性杂交区分为：品种间杂交：同一物种内，不同品种之间进行的杂交。（通常所说的杂交）远缘杂交：不同物种，不同属，不同科植物之间的杂交。（包括栽培植物与野生植物的杂交和亚种之间的杂交） 杂交育种的遗传学原理：A、 通过品种间有性杂交，可导致杂种后代进行基因重组，综合双亲的优良性状。B、 基因互作可产生新的性状。C、 基因积累可产生超亲性状，有利于创造变异，提供选择的物质基础。7.2 杂交亲本的选配原则：1） P的优点多，缺点少，彼此间的优缺点能够互相弥补；因为：农作物的许多重要性状均属于数量性状；杂种后代群体中，各性状的平均值一般都介于双亲之间，并与双亲性状的平均值有较高的相关性； 优缺点互补的原因：双亲的优良性状综合起来，应基本达到育种目标的要求；亲本之一的优点，应能克服另一亲本的缺点；双亲可以具有相同的优点，本可以具有相同的缺点。2）应选用当地的推广品种作为亲本之一：能加强杂交后代的丰产性、稳定性和适应性；3）选用生态类型差异较大，亲缘关系较远的原始材料作亲本；4）选用配合力高的原始材料作亲本。 配合力高的亲本与其他亲本杂交后，其后代的性状表现较优良。注意：优良品种的优良性状，不一定都具有较好的配合力；综合性状表现不理想的亲本，其某些优良性状却可具好好的配合力；亲本的配合力高低只能据F1的表现进行估算。7.3 杂交方式：据育种目标的要求和亲本表现，在一个杂交组合里安排几个亲本及亲本杂交顺序。一、 单交：两个品种进行杂交，又叫成对杂交。AB或A/B。正交与反交：将同一组合的两个亲本互相调换作为父母本。单交注意：不涉及细胞质因素的情况下，正交和反交是相似的；为了有利于鉴别F1代真伪，应该用具有显性标志性状的亲本作父本；如果两个亲本性状无显隐性的区别，则应该用适应当地生态环境的推广品种作母本。二、 复交：选用两个以上亲本先后多次杂交的方式。 安排亲本次序的原则：综合性状较好，适应性较强，并有一定丰产性的亲本应安排在最后一次杂交，以便使其遗传组成在杂种中占有较大的比重，从而加强杂种后代的优良性状。三交：A/B/C AB F1C F1（复交F1） A、B两亲本的核遗传组成各1/4，C占1/2。四交：A/B/C/D 四个亲本的双交，A、B、C、D各占比例1/4双交：两个单交的F1再杂交，参加杂交的可以是3个或4个。 三亲本双交 A/B/C/B AB CB F1 F1 F1（复交一代）注意：1）A/B/C/D在杂体中，三亲本的核遗传组成的比例是相同的。 2）7.4 杂种后代的处理：系谱法和混合法 系谱法：自花授粉作物和常异花授粉作物处理杂种后代常用的方法，即将选种圃中，每个世代选种的优良变异单株均进行系统编号的多次单株选择法。工作特点：从杂种的第一次分离世代（单交F2，复交F1）开始选株于下一代，分别种植成各株系，以后各世代，都在优良株系中继续选择优良单株，并分别种成株系，直至育成优良一致的株系升级进入鉴定圃。一）各代的工作要点：1）F1杂种性状上是一致的，一般不选单株，据育种目标淘汰有严重缺点的亲本组合；2）从优良杂交组合中选择优良单株，并继续淘汰不良组合；（F2）3）选择单株，株系鉴定，并最终选出优良一致的品系升入鉴定圃；（F3）4）选择优良株系，进入鉴定圃。（F4） 株系：来自同一单株的后代。 株系群：来自同一个F3株系的各F4株系。 姐妹系：同一个株系群中的株系。 非姐妹株系：不同株系群中的株系。 品系：遗传性比较稳定一致，而且起源于同一个体的一个群体。二）选择的依据和效果 1）遗传力高的性状可在早代选择，遗传力低的性状可在后代选择；（同一性状在同一世代的遗传力不同） 遗传力高的性状是指，受环境影响较小的生物学性状，如株高、抽穗期2）同一性状在不同世代的遗传力不同，随世代的进展，同一性状的遗传力会逐渐增高，选择的可靠性也逐渐增大；3）同一世代同一性状，据单株株系，系统群选择时，其遗传力依次增加，可靠性也提高。二、混合法：在杂种分离世代，按组合混合种植，不进行选择，只淘汰明显的劣株，直到一定世代，才选择依次单株，于吓呆种植成株系，然后选择优良株系进入鉴定圃。 混合法的实质：多次混合选择与一次单株选择相结合的方法。第八章 回交育种8.1一、 回交：指两个亲本杂交后，子一代再和双亲之一重复杂交。 表达式：（AB）AA或A3/B轮回亲本：反复多次出现的亲本。（回交亲本、受体亲本）非轮回亲本：仅出现一次的亲本。（供体亲本） 2、回交育种：从回交后代中，选择优良单株与轮回亲本回交若干次，并经自交选择培育新品种的方法。 回交育种的目的：保持轮回亲本的优良性状，克服其存在的个别缺点。 3、饱和回交：通过连续多代回交，使回交后代的性状，达到与轮回亲本较相似的过程。二、回交育种的意义：A、能定向改良某品种存在的个别缺点；B、有助于开展杂种优势利用的研究工作；C、有助于打破基因连锁；D、有利于开展远缘杂交育种工作。三、回交育种的特点：1）可对BCnF1群体的遗传基础进行较大程度的控制，使BCnF1向着预定的目标发展；2）在育种过程中，主要针对需要转移的目标性状进行选择，而其他性状可通过多次回交保存下来；3）回交后代需要种植的群体规模比杂种后代的群体小；4）改良后的品种易推广。四、回交的缺点：1）不可能同时克服轮回亲本存在的多个缺点；2）被转移的目标性状应具有较高的遗传力和便于鉴定，属于多基因控制的数量性状，常难以导入。3）每一个回交后代都必须进行大量的杂交工作，劳动强度大。8.2 回交的遗传效应 一、回交的遗传效应：指回交对其后代的遗传结构，遗传基础产生的影响。 回交的遗传效应表现为：通过连续回交，可以使回交后代的性状逐步趋向轮回亲本。二、 回交与自交遗传效应的比较 1）选具有一对不同等位基因的AA和aa的品种杂交，二者每增一个世代，纯合体比例增加（1/2）r或杂合体减少（1/2）r； 2）在自交的情况下，纯合体基因型是亲本基因型（AA和aa）的累加值，在回交的情况下，纯合体的基因型与轮回亲本相似。回交过程中，轮回亲本基因恢复的频率是1-（1/2）n+1 回交后代的群体规模 m=log（1-）/log（1-p） r为回交次数，m代表所需的植株数，p代表在杂种群体中合乎需要的基因型的期望比率，为几率平准。8.3 回交育种的要点一、亲本的选择 一）对轮回亲本的选择：1）必须具有优良的农艺性状，只存在个别缺点； 2）需要导入的性状，最好是由1-2个显性基因控制； 3）经改良以后，仍有推广前途。 二）对非轮回亲本的选择：1）必须具有轮回亲本需要的目标性状； 2）所提供的目标性状必须具有足够的强度，遗传力高，易鉴定； 3）可提供的目标性状最好与不良性状无连锁关系。二、回交育种程序：杂交，连续回交，自交，比较鉴定。1、杂交：将轮回亲本与非轮回亲本进行杂交 目的：为了获得非轮回亲本提供的目标性状，克服轮回亲本缺点。2、连续回交：将轮回亲本与回交后代连续多次回交。 目的：为了加强轮回亲本的遗传比重，保持轮回亲本的优良性状。3、自交：使控制目标性状的基因纯合。 一般讲：当目标性状受隐性基因控制的时候，自交在每一次回交前进行，以便发现目标性状的植株，即自交在回交过程中穿插进行。 当目标性状受显性基因控制的时候，则可在回交的后期进行。4、鉴定比较：包括鉴定圃品系比较圃试验区域试验圃 目的：确定经过改良的品种在生产上的利用价值。三、回交的次数：46次。8.4 回交法的应用一、 逐步回交改良法：适用于改良存在多个缺点的品种二、 双回交法：当某些受多基因支配性状，如果某基因分散在不同的品种中，采用双回交法则可以将分散在不同品种中的优良性状基因集中到一个品种中，育成超双亲的优良品种。三、 回交系谱法：将回交和处理杂种后代的系谱法结合起来的方法。第九章 杂种优势的利用9.1 杂种优势的现象一、 杂种优势：两个遗传基因不同的亲本杂交产生的杂种第一代（F1）在生长势、繁殖力、抗逆性、产量、品质等方面优于双亲的现象。二、 测定杂种优势的表现：1、 平均优势法：（也称中亲优势法）：指杂种一代（F1）的产量或某一性状与双亲的平均值作比较。2、 超亲优势法：指杂种一代（F1）的产量或某一性状与高值亲本作比较。3、 对照优势法：指杂种一代（F1）的产量或某一性状与当地推广品种作比较。=（F1-双亲平均值）/双亲平均值100% =（F1-较好亲本）/较好亲本 100% =（F1-对照亲本品种）/对照品种 100%正优势：如果杂种一代F1的产量或某一性状超过了亲本或对照亲本。劣优势：如果杂种一代F1的产量或某一性状劣于亲本或对照亲本。生产上常说的杂种优势是指对照优势。三、杂种优势的表现（意义）：具有生长优势；具有生理优势；抗逆性和适应性较强；具有产量优势；具有品质优势。四、杂种优势表现的特点：1）杂种优势强弱，因组合不同而不同；2）杂种优势强弱，因性状不同而不同；3）杂种优势强弱，与双亲性状之间的差异有关；4）杂种优势强弱，与双亲基因的纯合程度有关，纯合度越高，优势越强；5）杂种优势表现与环境条件有关。五、杂种二代（F2）的优势表现：1）由于基因分离，会产生多种基因型个体；2）F2代群体的整齐度、生长势、抗逆性、产量等方面的杂种优势变现明显下降。9.2 作物繁殖方式与杂种优势的利用一、利用杂种优势必须具备的基本条件：有强优势的优良杂交组合； 有纯度高的优良亲本品种或自交系； 掌握杂交制种和繁殖技术。二、不同繁殖方式作物利用杂种优势的特点： 1、自花授粉：因为该作物的遗传基础一般是纯合的，所以直接选配两个优良品种组配。品种间杂交种，利用杂种优势是该类作物利用杂种的主要方式和特点。 2、异花授粉：因为该类作物的遗传基础非常复杂，所以通过人工强迫自交和选择的手段，选育遗传基础是纯合的，性状优良的，配合力高的自交系组配。“自交系间杂交种”，将“自交、选择、杂交”三个环节结合起来的方式是主要方式。 3、常异花授粉：可以参照自花授粉的，又可以参照异花授粉的。 4、无性繁殖作物：无性繁殖作物在适宜的条件下，也可以开花进行有性繁殖，所以选择两个遗传基因不同的品种进行杂交，从F1中选择优良个体进行无性繁殖，是杂交后代能在较长的一段时间内保存F1代的优势水平，而不必年年生产F1代种子。9.3 杂交种的选育一、杂交亲本选配的原则：1）配合力高；2）亲缘关系较远（地理和起源，类型和性状差异大）；3）性状良好并互补；4）亲本自身产量高，双亲开花期相近。二、配合力的测定：一）配合力：自交系组配的一种潜在能力，包括一般配合力和特殊配合力。一般配合力（GCA）：一个被测系与一个遗传基础复杂的群体品种杂交后，杂种一代（F1）产量的表现。 能力：如：被测系甲品种 F1（F1的产量高，说明甲的一般配合力高，反之低） 或指：一个被测系与其他许多系杂交后，杂种一代（F1）产量的平均值。如：被测系甲AF1，甲BF1，甲CF1，如果几个F1的产量高，则甲的一般配合力高。特殊配合力（SCA）：一个被测系与一个特定的品种系杂交后，F1产量变现的能力。二）测验种的选择：1、据测定的目的选择测验种：测定一般配合力的时候，应选择遗传基础复杂的品种或杂交种作测验种；测定特殊配合力的时候，应选择基因型纯合的品系，自交系作测验种；2、注意测验种与被测验种的亲缘关系：亲缘关系越远，测出的配合力越高，所以应选择亲缘关系不远不近的品种；3、注意测验种与被测验种的配合力关系：选择测验种配合力一般。三、测定配合力的时候： 1）早代测定：在自交系分离的早期世代（S1-S2）测定自交系的配合力； 2）中期测定：在自交系分离的中期世代（S3-S4）测定自交系的配合力； 3）晚期测定：在自交系分离的晚期世代（S5-S6）测定自交系的配合力。四、测定配合力的方法：1、顶交法：就是选一个遗传基础广泛的品种群体作测验种，用来测定被测验种的配合力 测验方法（玉米）：以A品种为共同测验种，以1、2、3、4 50个自交系为被测验种。1） 以测验种A为父本，被测验种作母本，相间种植在隔离区，1A，2AnA；2） 母本植株的雄性穗而未散粉时采用人工去雄，让其接受父本A的花粉获得测交种3） 测交种产量比较试验：据F1的产量高低，鉴定被测种的一般配合力。2、双列杂交法（互交法、比较法）：用几个待测系作为被测验种相互轮交，配制杂交种。9.4 利用杂种优势的途径一、 人工去雄：这种途径适合以下作物：1）雌雄异花作物（玉米）；2）繁殖系数高的作物（烟草）；繁殖系数：种子繁殖的倍数，即收获量与播种量的比较。3）花器较大，去雄较容易的作物（棉花、瓜类）去雄工作结束后，再结合人工辅助授粉，获得大量的F1杂交种子，利用杂种优势。二、化学杀雄（小麦、水稻、玉米）：原理：雌配子比雄配子具有较强的抗药性，用适当浓度的杀雄剂喷洒植株，可以抑制花粉的正常发育过程，是花粉败育，达到杀雄目的。三、标志性状的利用（水稻、小麦、棉花）：利用农作物的苗期表现的某一种显性性状作标志，以区别真伪杂交种，达到利用杂种优势的目的。四、自交不亲和性的利用（油菜）：杂交制种的时候，利用杂交不亲和性系作母本，可以免去人工去雄的环节，利用另一个品种提供花粉，就可获得大量F1杂交种。五、雄性不育性：指雄蕊发育不正常，花粉无生活力，不能进行受精，但其雌蕊发育却是正常的，可以接受外来花粉受精结实的现象。9.5 雄性不育性的应用一、雄性不育类型1、核不育型：这种类型的雄性不育特性受到细胞核内隐性不育基因控制，如果利用这种不育类型作母本与可育的正常品种杂交后，其杂种一代可以恢复正常结实。2、质核互作型：这种类型的不育特性受细胞质不育基因和细胞核不育基因的共同制约。S（msms）二、三系的概念和应用 1、雄性不育系：S（msms）A 2、雄性不育保持系：给不育系授粉，使不育系后代仍保持雄性不育的品种或品系，而且本身可以自交繁殖后代。F（msms）B 保持系：可分为同型保持系：与特定不育系有亲缘关系的保持系。 异型保持系：指只能保持不育性，与特定不育系无亲缘关系的保持系。 3、雄性恢复系：给不育系授粉，能使不育系后代恢复正常结实的品种或品系。F（MsMs）S（MsMs），用R表示。三、选育三系的方法：一）选育不育系和保持系的方法 1、种间类型杂交法（核代换法）：A、选育一个不育细胞质，可育核基因S（MsMs）作； B、选育一个具有核不育基因，可育细胞质F（msms）作； C、，并用作轮回亲本，连续回交以后，回交后代即选育的不育系，回交亲本为保持系。 2、回交转育法（常用方法）：A、利用现有的不育系作母本S（msms）； B、利用基因型优良的品种作杂交或轮回亲本进行多次回交。二）选育恢复系： 1、测交筛选法：A、用不育系作（测验种），优良品种作（被测验种）进行世代成对测交； B、测交种F1结实率高的组合，其相应的父本即为恢复系。 这是选育恢复系最常用的方法，高粱319713、水稻的野败型恢复系、2R24等就是用这种方法选育出来的。 2、杂交选育法：在F2后代中选育优良品系，并将优良品系作被测验种与不育系A测交，结实高的作恢复系（R）四、两系的应用：两系法，就是指利用不育系和恢复系，不育系一系两用的方法。三系制种法：光敏核不育型：对光照、温度表现敏感的不育系，在低温短日照条件下表现可育，能自交结实，而在高温长日照条件下表现不育，将恢复系的花粉授于它的柱头则可以获得F1代种子，利用杂种优势。第十章 诱变育种诱变育种：利用物理和化学因素诱导农作物发生异变，并从中选择优良变异单株育成新品种的方法。诱变育种可分为：1）辐射育种：利用物理诱变因子诱导农作物发生变异，并从中选育新品种。 2）化学诱变育种：利用化学诱变因子诱导农作物发生变异，并从中选育新品种。10.1 诱变育种的特点：1、优点：1）可以提高突变率，扩大突变谱，扩大突变范围，为选育新品种提供丰富的原始材料；2）能有效改良个别的单一不良性状；3）诱变的变异比较容易稳定，可以缩短育种年限。 2、缺点：1）它能诱变的变异是属于随机的，目前还不能实现定向； 2）除了某些主基因控制外，一般情况下，难以在同一时间内在同一个体中出现多种理想性状的变异； 3）诱导变异可以是无益的，有害的变异比较多，有益的少。10.2 诱变的变异方法一、射线种类：x射线，射线，中子，、射线，紫外线，激光等。 x射线是最早应用的，射线是最广泛的，由同位素Co60产生二、辐射处理方法： 一）辐射剂量：剂量：被照射物质的单位质量所吸收的能量值。 二）剂量单位：伦琴：表示1g受照射物质吸收83尔格的能量。 拉特：表示1g受照射物质吸收100尔格的能量。 中子流量：表示没平方米的截面上通过的中子数。 三）剂量率（也称辐射强度）：单位时间内所受的照射剂量，通常用伦/min表示。 四）辐射处理方法：分为外照射和内照射外照射：受照射有机体所接受的辐射是来自外部辐射源。 慢性照射：用比较低的剂量率进行一定时间的照射。 急性照射：用比较高的剂量率进行短时间的照射。 内照射：将辐射源引进受照射的有机体内部，使辐射源在有机体内放出的射线进行辐射。 内照射的几种方法：1）浸种法；2）施入法；3）涂抹法；4）注射法 内照射应注意：1）安全保护；2）经过内照射的材料，绝对不可以食用，也不许作为饲料。三、作物辐射敏感性： 一）辐射敏感性：是指完全相同的条件下，植物的各种生理活动受到破坏，组织受