繁殖方式与品种类型

1、第二章繁殖方式与及品种类型,第二章 作物的繁殖方式 及品种类型,第一节 作物的繁殖方式 第二节 自交和异交的遗传效应 第三节 不同繁殖方式作物 群体遗传特点 第四节 作物的品种类型及其特点,一、作物的繁殖方式,自花授粉 有性繁殖 异花授粉 常异花授粉 繁殖方式 营养体繁殖 无性繁殖 孤雌生殖 无融合生殖 孤雄生殖 不定胚,有性繁殖sexual reproduction ：通过雌雄性细胞融合产生后代的繁殖方式。 无性繁殖asexual reproduction ：凡不经过两性细胞融合而产生后代的繁殖方式,繁殖方式,有性繁殖,自花授粉（自交作物self-pollinated plant）：同一朵花

2、或同一株花朵间的花粉进行传粉而繁殖后代的作物。天然异交率5%。 异花授粉（异交作物cross-pollinated plant)：通过不同株的花朵间授粉而繁殖的作物。天然异交率50%，高的达100%。 常异花授粉（常异交作物often cross-pollinated plant)：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，一般以自花为主，异花占一定比例（5-50,自花授粉作物self-pollination crop,主要栽培作物： 禾谷类：水稻、小麦、大麦、燕麦 豆 类：大豆、花生、豌豆、菜豆、绿豆、 小豆、豇豆 其他作物：芝麻、烟草、马铃薯、茄子、 辣椒、番茄、胡麻、亚麻,2.

3、 异花授粉作物cross-pollination crop,雌雄异株(dioecious)：菠菜、石刁柏、大麻、蛇麻 雌雄同株异花(monoecious)： 玉米、黄瓜、甜瓜、南瓜、西瓜、蓖麻 雌雄同花自交不亲和（self-incompatibility）： 黑麦、甘薯 白菜、萝卜、洋白菜、白菜型油菜 雌雄同花不同熟（dichogamy） 或雌雄蕊异长（heterogony）： 荞麦、向日葵 葱、洋葱、芹菜、 胡萝卜、甜菜、莴苣,3.常异花授粉作物often cross-pollination crop,主要栽培作物： 高粱、棉花、谷子 蚕豆 甘蓝型油菜、芥菜型油菜,自交不亲合性和雄性不育性

4、自交不亲合性：具有完全花，可形成正常 雌雄配子，但缺乏自花授 粉结实能力,有性繁殖还包括,雄性不育性： 植株花粉败育，不能产生 有功能的雄配子的特性,自然异交率,指在一品种内不同个体间或同一作物不同品种间发生自然的百分率。 影响因素 内在因素：遗传基础、花器结构等 外在因素：风、虫、光、温等 采用遗传试验测定： F1具有显性性状植株数 自然异交率（%） 100 F1总植株数,无性繁殖,营养体繁殖vegetative （无性系clone）由营养体（根、茎、叶）繁殖后代的繁殖方式。多数仍具有有性繁殖能力，在适合条件下仍可正常开花。如马铃薯（自）、甘薯（异）。 无融合生殖apomixes ：雌雄配子

5、，不经过两性配子的融合过程而形成孢子体的繁殖方式。常产生单倍体，具有重要的育种意义,营养体繁殖 vegetative,营养繁殖的器官有： 根、茎、叶、芽、块根、块茎、匍匐 茎、球茎、鳞茎等,营养繁殖的作物有：甘薯、马铃薯、甘蔗、 草莓、洋葱、大蒜等,营养繁殖的方法有：分根、扦插、压条、 嫁接、组织培养等,无融合生殖 apomixes,1.无孢子生殖 2.二倍体孢子生殖 3.不定胚生殖 4.孤雌生殖 5.孤雄生殖 6.单倍体无配子生殖,自花授粉 （小麦、大麦、燕麦、 大豆、花生、芝麻、 烟草、马铃薯） 有性繁殖 异花授粉 （玉米、向日葵、甘薯、 蓖麻、黑麦、白菜型 油菜） 常异花授粉 （棉花、高

6、粱、蚕豆 繁殖方式 谷子） 营养体繁殖（甘薯、马铃薯、甘 无性繁殖 蔗、草莓 ） 无融合生殖,第二节 自交和异交的遗传效应,一.自交的遗传效应 二. 异交的遗传效应,一.自交的遗传效应,1.自交使杂合基因型逐渐趋向纯合 Aa AA Aa aa 杂合基因型比例1/2 AA Aa aa 杂合基因型比例1/22 纯合基因型比例1-1/2r,2.自交引起杂合基因型的后代发生分离， 杂合基因型的个体，自交以后，由于等位基因纯合，一些隐性基因表现出来。 3.自交引起杂合基因型的后代生活力衰退,二. 异交的遗传效应,1.异交形成杂合基因型 2.异交增强后代的生活力,第三节 不同繁殖方式作物 群体遗传特点,自

7、花授粉作物群体遗传特点 二. 异花授粉作物群体遗传特点 三. 常异花授粉作物群体遗传特点 四. 无性繁殖作物群体遗传特点,一. 自花授粉作物群体遗传特点,1.基因型纯合，基因型和表现型基本一致 AbcDfE AbcDfE 2.遗传性相对稳定 3.自交不退化,AAbbccDDffEE,二. 异花授粉作物群体遗传特点,1.基因型杂合，表现型多种多样，基因型和表现型不一致。 对于个体来说，基因型是杂合的，基因型和表 现型不一致。AbcD aBcD AaBbccDD 对于群体来说，是一个复杂的群体，表现型是多种多样的。 AbcD aBcD AaBbccDD AbcD ABCd AABBCcDd,2.在

8、没有其它因素干扰下，可保持群体遗传平衡。 3.自交生活力衰退，杂交产生杂种优势,三. 常异花授粉作物群体遗传特点,1. 主要性状是同质结合的，群体多为异质群体。表现型基本一致，但又包含不同比例的变异个体。 2.自交后代性状分离不严重。 3.自交后代生活力衰退不严重,四. 无性繁殖作物群体遗传特点,1.无性繁殖的后代，表现型与母体相似，没有分离。 2.同一无性繁殖系内的植株遗传基础相同。 3.无性繁殖作物，没有经过自交纯化，如果来自杂交的后代，个体的基因型是杂合的，若用种子繁殖，后代出现分离,第四节 作物的品种类型及其特点,一.对农作物品种的基本要求 二.作物品种类型 三.各类品种的育种特点,一

9、.对农作物品种的基本要求,1.特异性：本品种具有一个或多个不同于其它品种的形态和生理特性。 2.一致性：同一品种内，植株之间性状整齐一致。 3.稳定性：繁殖或再组成本品种时，品种的特异性和一致性保持不变,二. 作物品种类型,1.纯系品种（自交系品种） 2.杂交种品种 3.群体品种 4.无性系品种,1.纯系品种（自交系品种,纯系品种：由一个变异单株经过多代自 交、选择、育成的品种。 纯系品种群体的遗传组成特点： 个体基因型是纯合的。 群体同质。 自交不退化,2.杂交种品种,在严格选择亲本和控制授粉的条件下，产生的各类杂交组合的F1植株群体。 杂交种品种群体的遗传特点： 个体基因型高度杂合，表现出

10、很高的生产力。 群体同质，表现型整齐一致。 近交分离，只利用F1的杂种优势,3.群体品种,主要包括以下四种： （1）异花授粉作物的自由授粉品种 （2) 异花授粉作物的综合品种 （3）自花授粉作物的杂交合成群体 （4）多系品种,1）异花授粉作物的自由授粉品种,遗传特点： 个体基因型是杂合的。 群体是异质的,2）异花授粉作物的综合品种,是由多个自交系，采用人工控制授粉，或在隔离区多代随机授粉组成的遗传平衡群体。 遗传特点： 个体基因型是杂合的。 群体是异质的，但具有一个或多个代表本品种特征的性状，以区别与其它品种,3）自花授粉作物的杂交合成群体,是由两个以上的纯系品种杂交后，繁殖出的分离的混合群体

11、，把它种植在特别的环境下，主要靠自然选择，促使群体发生遗传变异，随着这种变异类型的不断增加，逐渐形成一个较稳定的群体,遗传特点： 个体基因型纯合。 群体是异质的,遗传特点： 个体基因型纯合。 群体是异质的,4）多系品种,由若干纯系品种或品系、近等基因系的种子、按一定比例混合成的播种材料。 遗传特点： 个体基因型纯合。 群体是异质的,4.无性系品种,由一个无性系或几个近似的无性系经过营养器官的繁殖而成。 由孤雌生殖、孤雄生殖产生的种子，最初繁殖的后代，也属于无性系品种。 遗传特点： 基因型由母体决定，表现型与母体相同,繁殖方式与育种,自花授粉作物 开花生物学 花器构造： 雌雄同花、开花同步 花器

12、小、不显眼、不美丽、不香 花瓣严密、不利于异交 开花习性： 开花时间短水稻20-30min，小麦30min 闭花授粉不开瓣或开前已授粉 不利于虫媒或风媒早花、花粉少,遗传特点： (1) 自然杂交率低1%， 同质结合的群体，表型相对一致。 (2) 遗传性稳定。个体间、上下代间较为一致。 (3) 自交不会显著降低生活力。长期自交，人工或自然选择去除有害性状。 育种途径：约4%的天然异交率 (1) 利用自然变异，系统选择育种。 (2) 利用人工创造变异，杂交育种。 (3) 利用杂种优势,异花授粉作物,开花生物学 花器构造 花冠开展、雌雄异花 成熟不同步或不等长 开花习性 色泽鲜艳、有香味、有蜜腺 花

13、时长、花粉寿命长,遗传特点： (1) 自然异交率高50%，基因杂合，表型很不一致。 (2) 遗传性分离。 (3) 表现自交不适合性。 育种途径： (1) 充分利用现有资源，自然群体混合选择。 (2) 群体改良，提高群体有利基因频率。 (3) 选育自交系，利用杂种优势,常异交作物,开花生物学 花器构造与开花特点介于上述两类之间，只是程度上差别，偏向自花授粉作物。 遗传特点： (1) 以自交为主，自然异交率较高5-50% (2) 遗传性不稳定 (3) 自交无明显配子不适合现象 育种途径： (1) 系统育种，多次单位选择 (2) 选育自交系，利用杂种优势,无性繁殖作物,遗传特点： (1) 高度杂合，

14、多数为杂种后代，自交易衰退。 (2) 无性繁殖，个体性状一致 (3) 无性系表型与母本相似，遗传型相同，性状较稳定 育种途径： (1) 杂交育种，选择优势单侏。 (2) 利用自然或人工创造变异,无融合生殖利用,单倍性配子体无融合生殖 纯合成二倍体 二倍性配体无融合生殖 杂种优势固定 不定胚 果树的繁殖中保持优良性状，避免退化,三、作物品种的遗传类型,作物品种三个基本要求：DUS (1) 特异性（distinctness） 指本品种具有一个或多个不同于其它品种的形态、生理等特征。 (2) 一致性（uniformity） 同品种内植株性状整齐一致，变异易于鉴别 (3) 稳定性（stability）

15、 在繁殖或再生本品种时，品种的特异性和一致性保持不变,同质纯合型,从突变及杂交后代中选育而成的基因型纯合的后代，由遗传背景相同的个体组成。理论亲本系数为0.87，即具有亲本纯合基因型的后代植株数达到或超过87%。 自交作物的纯系品种、异交作物的自交系（line cultivar,同质杂合型,自交作物的杂交种品种（hybrid cultivar）：指在严格选择亲本和控制授粉的条件下生产的各类杂交组合的F1植株群体。基因型杂合，但群体高度一致，很高的生产力。 异交作物的单交种、无性繁殖作物的无性系品种,异质杂合型,异交作物的地方品种，长期随机自交，个体杂合，群体异质。 综合品种（synthetic

16、 cultivar）：由一组选择的自交系采用人工控制授粉和在隔离区多代随机授粉组成的遗传平衡的群体。遗传复杂，但具有代表性性状,异质纯合型,自交作物的地方品种：由两个以上自花授粉作物杂交后繁殖的分离的混合群体，在自然选择下形成的稳定的群体，为多种纯合型的混合体。 多系品种，多种自交系品种的种子混合体，或是近等基因系的种子混合而成,各类品种的育种特点,1.纯系品种的育种特点 2.杂交种品种的育种特点 3.群体品种的育种特点 4.无性系品种的育种特点,1.纯系品种的育种特点,1）对纯系品种的基本要求： 基因型高度纯合。 性状优良而且整齐一致,2）育种特点： 利用自然变异，采取自花授粉和单株选择相结合的育种方法。 创造丰富的遗传变异，在性状分离的大群体中进行单株选择,2.杂交种品种的育种特点,1）对杂交种品种的基本要求： 基因型高度杂合。 性状相对一致。 具有较强的杂种优势,2）育种特点： 选育重点是选择杂交亲本（自交系、三系或两系） 配合力测定是杂交种品种选育的重点内容。 除了对杂交种品种本身的性状有一定要求外，对影响亲本繁殖、配制杂交种种子的一些性状也有相应的要求。 要建立相应的种子生产基地和供销体系,3.群体品种的育种特点,创建和