草育种学03-植物繁殖方式与育种

,第三章植物繁殖方式与育种,第一节不同繁殖方式及其遗传特点第二节品种的遗传类型及其特点第三节繁育方式与育种,第一节不同繁殖方式及其遗传特点一.繁殖方式的分类二.自交繁殖及其遗传特点三、常异交繁殖及其遗传特点四.异交繁殖及其遗传特点五.无性繁殖及其遗传特点,植物的繁殖方式可以归纳如下：自交繁殖自花授粉作物稻麦大豆有性繁殖异交繁殖异花授粉作物玉米、黑麦植物繁常异交繁殖常异花授粉作物棉花、高粱殖方式营养繁殖甘著，马铃薯，蓣头无性繁殖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,授粉方式是根据自然异交率（%）来划分的：作物异交率（%）自交作物04（%）（通常小于1%）常异交作物550异交作物50，可达95%以上100%,异交率的测定法：通常是用遗传试验测定，最简单的有效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，从母本后代出现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,自花授粉植物的特点,1.生物学特点：（水稻、小麦、大麦、豌豆、大豆、花生、绿豆）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1-4%范围内。花器构造特点：花器小。多数无颜色，雌雄同花等长等。开花习性：雌雄同熟，开放时间短；豌豆、大豆在开花前完成授粉授精（闭颖受精）,2.遗传特点：群体内的个体遗传基础上都是纯合的，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。这类作物较耐自交，自交生活力衰退轻。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。）尽管自交衰退小却存在广泛的杂种优势。,水稻花器构造,大画眉草禾本科自花授粉,常异花授粉植物,生物学特点：（棉花、高粱、粟、甘蓝油菜、芝蔴等）自然异交率：550%。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，常有较鲜艳的颜色，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（颖较大，有利于异交。但异交率受环境影响变幅较大，影响因素有地理、气候、昆虫数量等。,常异花授粉植物,遗传特点：由于异交率较高，群体存在异质性和杂合个体。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。,棉花,高粱常异花授粉,异花授粉植物,生物学特点（玉米、黑麦、白菜型油菜、甜菜、向日葵、大麻等）自然异交率：一般在50%以上，可到95%以上。由风媒或虫媒传粉花器构造：有雌雄异株或同株异花，或雌雄蕊不等长。虫媒花（瓜类）往往有鲜艳的颜色。开花习性：雌雄不同熟，自交不亲和等现象。一般开花时间长。,遗传特点：这类繁殖方式作物由于异交率极高，个体的遗传组成具有高度的杂合性，群体内个体间的基因型具有高度的异质性，单个个体的后代分离大，选择效果差。这类作物具有严重的自交衰退现象，自交后可能出现育性降低、畸形以致自交不育。自交系相互杂交时，则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。,白三叶、红三叶蝶行花科异花授粉,黄花草木樨异花授粉,结缕草雌雄同花异熟,异花授粉,中华结缕草,黑麦草雌雄同花、自交不亲和,高羊茅异花授粉,植物的无性繁殖方式,无性繁殖方式包括：营养（器官）繁殖，无性繁殖作物主要有甘著，马铃薯，甘蔗。如利用根、茎、芽或其它器官繁殖；无融合生殖（apomixis）如单性结实，无融合结子，人工花药培养和体细胞融合等。,植物的无性繁殖方式,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，甘著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。,无性系无性繁殖作物的一个个体通过无性繁殖而产生的后代，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。,无性系在繁殖过程会有突变，主要是芽变（即体细胞发生突变）。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，在有性生殖的后代（自交或异交）或杂交第一代就开始分离，分离类型极其复杂，因而其种子不宜直接用于生产，但是，无性繁殖作物的后代的遗传型是相同的，性状具有高度的稳定性和一致性。,第二节品种的遗传类型及其特点,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。,第二节品种的遗传类型及其特点,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。,第二节品种的遗传类型及其特点,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。,第二节品种的遗传类型及其特点,异质纯合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，个体内的基因型属纯合型。如自交作物的地方品种及多系品种，属于这一类的品种。,第三节繁育方式与育种,(一)利用自然变异(二)利用人工创造变异(三)杂种优势利用,自交植物的育种,自花授粉植物遗传育种特点,表现型和基因型一致遗传稳定，优良品种得以长期保存耐自交系统育种主要途径,（一）群体改良1混合选择2后裔鉴定选择1）穂行法2）顶交后裔鉴定法3）全同胞选择4）相互轮回选择（二）杂交种,异交植物的育种,异花授粉植物遗传育种特点,个体内和个体间在基因型以及表现型不一致纯系选择自交衰退杂交育种,三常异花授粉植物,以自花授粉为主自然群体异质结合，主要性状同质结合自交无显著退化现象系统育种