作物繁殖方式与类.ppt

第三章作物繁殖方式及与育种的关系,一、作物不同繁殖方式及其遗传特点二、自交和异交的遗产效应三、作物品种的遗传类型及其特点四、繁殖方式与育种,一、作物不同繁殖方式及其遗传特点,1作物繁殖方式的分类,作物繁殖方式,无性繁殖,有性繁殖,营养繁殖甘薯、马铃薯、芋头无融合生殖孤雌生殖、孤雄生殖、无配子生殖，人工组织、细胞培养,自交繁殖自花授粉作物稻、麦、大豆异交繁殖异花授粉作物玉米、黑麦常异交繁殖常异花授粉作物棉花、高粱,作物的授粉方式是根据自然异交率（%）来划分的：,不同有性繁殖作物的自然异交率：作物异交率（%）自花授粉作物04（%）（通常小于1%）常异花授粉作物550异花授粉作物50以上（一般90%以上）,影响植物天然异交率的因素：株距、风力及风向、温度、湿度、昆虫情况等,异交率的测定法：,通常是用遗传试验测定，最简单的方法是用一个显性基因控制的性状作标记性状，如小麦的芽鞘颜色红（紫）对绿，用绿色隐性作母本，红色显性作父本，将父本围绕母本种植，从母本后代的显性个体比例就估算异交率。即：F1中具有显性性状的植株数自然异交率（%）=100F1总植株数,2自交繁殖作物及其遗传特点,自交繁殖作物：同一朵花内花粉进行传粉而繁殖后代的作物。例如：水稻、小麦、大麦、燕麦、豌豆、大豆、花生、绿豆、烟草、亚麻、马铃薯等。,（1）生物学特点：这类作物绝大多数植株为自花授粉天然异交率一般不大于1%。在0-4%范围内。又称自花授粉作物。花器构造：花器小。多数无颜色，无香味，雌雄同花等长等。开花习性：雌雄同熟，开放时间短，多数是闭花授粉。豌豆、大豆在开花前完成授粉受精（闭颖受精）。,（2）遗传特点：群体内的个体遗传基础纯合，个体间的遗传基础可以存在差异。基因型和表现型基本一致。耐自交，自交衰退轻。因此，自交作物便于良种繁育，种性易于得到保持。（一般认为，自交是进化适应自然选择的结果。）但是，这类作物尽管自交衰退小，杂种优势不及其他授粉方式的作物。,3异交繁殖作物及其遗传特点,异交繁殖作物：通过不同植株花朵的花粉进行传粉而繁殖后代的作物。（1）生物学特点：自然异交率：一般在50%以上，最大可达95%以上。由风媒或虫媒传粉。,花器构造：雌雄异株（大麻、菠菜、石刁柏）；同株异花（玉米、蓖麻）；雌雄同花，但在进化过程中形成自交不亲和（黑麦、白菜型油菜、甜菜、向日葵、荞麦、甘薯等）。虫媒花（瓜花）往往有显眼的颜色。开花习性：雌雄不同熟，自交不亲和等现象。一般开花时间长。,蓖麻,（2）遗传特点：个体的遗传组成杂合，群体异质，单个个体的后代分离大，选择效果差。自交衰退，自交后可能出现育性降低、畸形以致自交不育。而可获得显著的杂种优势。在良种繁育中，必须严格隔离，防止串粉。,4常异交繁殖作物及其遗传特点,常异花繁殖作物：一种作物同时依靠自花授粉和异花授粉两种方式繁殖后代的作物。例如：棉花、高粱、粟、蚕豆、苜蓿、甘蓝、油菜、芝麻等,（1）生物学特点：自然异交率：5-50%。这类作物异交率高低受环境条件（地理、气候昆虫多少）的影响。花器构造：雌雄同花，花器多较大，常有较显眼的颜色，或能分泌密汁，引诱昆虫传粉。雌雄不等长等。开花习性：雌雄同熟或不同熟，开花时间长，开花（颖开张角度大）有利于异交。但异交率受大，影响因素有地理、气候、昆虫数量等。,（2）遗传特点：由于异交率较高，群体存在异质性和杂合个体，但农艺经济性状基本一致；自交能正常结实，无明显自交衰退现象。良种繁育需要隔离。,5无性繁殖作物及其遗传特点,无性繁殖：不经过两性细胞受精过程繁殖后代。（1）营养（器官）繁殖无性繁殖作物主要有甘薯，马铃薯、甘蔗。如利用根、茎、芽或其它器官繁殖。,（2）无融合生殖例如单性繁殖，无配子生殖，人工花药培养和体细胞融合等。开花特点：在通常情况下不开花，或开花不结实。但在一定的自然或人工控制条件下，这类作物也能开花结实，进行有性繁殖。在有性繁殖时，马铃薯为自花授粉，甘薯为异花授粉。遗传特点：群体的个体间具有高度的同质性，个体内的基因型具有高度的杂合性甚至有些是种间杂种，表现具有显著的杂种优势，自交分离大、衰退严重。,芽变（即体细胞发生突变）：无性系在繁殖过程中产生的突变，但突变率很低，通常只有显性突变才能表现出来，变异的遗传通常很简单。无性繁殖作物的基因型：通常是高度杂合的，其后代的基因型与母体是相同的，性状具有高度的稳定性和一致性。,无性系：一个个体通过无性繁殖而产生后代，称为无性繁殖系，简称为无性系。无性系起源于母体的体细胞，无论母本的基因型纯杂如何，产生的后代通常都没有分离，表型与母本完全相似。无性繁殖为作物利用杂种优势提供了很大的方便。马铃薯和甘薯可进行有性和无性繁殖。,二自交和异交的遗传效应,1自交的遗传效应（1）自交使杂合基因型趋于纯合xn=1-（1/2）nn-自交代数（2）自交使杂合基因型后代发生性状分离（3）自交衰退（inbreedingdepression）,2异交的遗传效应（1）异交形成杂合基因型有选择的异交是创造遗传变异的一种主要方法。（2）异交增强后代的生活力主要表现在生长势、繁殖力、抗逆性等方面。,三作物品种的遗传类型及其特点,1同质纯合型自交系品种（纯系品种）2同质杂合型杂交种品种3异质杂合型群体品种4异质纯合型多系品种,1自交系品种,品种群体的个体间基因型基本相同，个体内各个等位基因位点基本上均是高度纯合的，这样的品种类型就称为同质纯合型。如自花授粉作物的纯系品种，异花作物的自交系。表现型整齐一致。,2杂交种品种,品种群体的个体间基因型基本相同，但个体内的基因型是高度杂合的。如异交作物自交系间的单交种，无性繁殖作物的优良无性系。,3群体品种,品种群体中，个体间基因型不一致，个体内基因型也是杂结合，但群体的主要性状，如生育期、株高等是基本一致的和稳定的。如异交作物的地方品种顶交种、双交种、和综合种均属此类。,4多系品种,异质纯合型的品种群体是多个纯系的混合体，个体基因型有一致的，也有不一致的，个体内的基因型是纯合型。如自交作物的地方品种及多系品种，属于这一类的品种。,四繁育方式与育种,（一）利用自然异交（二）利用人工创造变异（三）杂种优势利用,1自交作物的育种特点：（1）必须是人工创造或依靠自然变异。（2）若利于杂种优势必须选择不育系。,2异交作物的育种特点：（1）利用群体自由授粉。（2）利用杂种优势，但必须获得纯合亲本。,3常异交作物的育种特点：（1）能够选择并保持变异。（2）在利用杂种优势时也必须有不育系。,4无性繁殖作物的育种特点：（1）通过有性繁殖创造变