第三章1节品种及种质资源

1、作物学通论课件第三章第三章 作作 物物 品品 种种 选选 育育与与 良良 种种 繁繁 殖殖作物学通论课件基本要求：基本要求：掌握有关品种、种质资源以及掌握有关品种、种质资源以及遗传学原理的基本概念，了解作物的繁殖遗传学原理的基本概念，了解作物的繁殖方式、品种类型及传统的育种方法。方式、品种类型及传统的育种方法。 重点：重点：掌握遗传规律、作物的繁殖方式及掌握遗传规律、作物的繁殖方式及基本的育种方法基本的育种方法难点：难点：遗传学规律的内容、作物的品种类遗传学规律的内容、作物的品种类型、育种特点型、育种特点作物学通论课件第一节品种及种质资源第一节品种及种质资源第二节作物育种的遗传学原理第二节作物

2、育种的遗传学原理第三节作物的繁殖方式与育种特点第三节作物的繁殖方式与育种特点（简）（简）第四节作物育种方法第四节作物育种方法（略）（略）第五节良种繁殖第五节良种繁殖作物学通论课件一、品种的概念一、品种的概念二、品种改良的任务二、品种改良的任务三、品种改良的目标三、品种改良的目标四、制定育种目标的原则四、制定育种目标的原则五、种质资源五、种质资源第一节品种及种质资源作物学通论课件一、品种的概念一、品种的概念概念概念特性特性属性属性作物学通论课件作物品种作物品种(variety, cultivar)(variety, cultivar)：是指经过人工选育或者发现并经过改良是指经过人工选育或者发现并

3、经过改良而形成的形态特征和生物学特征一致、遗传而形成的形态特征和生物学特征一致、遗传性状相对稳定的植物群体。性状相对稳定的植物群体。作物学通论课件作物品种的作物品种的dusdus特征：特征：特异性（特异性（distinctnessdistinctness）一致性一致性(uniformity)(uniformity)（生物学、形态学、（生物学、形态学、农艺性状和经济性状）农艺性状和经济性状）稳定性稳定性(stability) (stability) 作物学通论课件生产资料属性生产资料属性 为了获得更多的粮食，为了为了获得更多的粮食，为了满足人类生产、生活的需要，品种必须具有高满足人类生产、生活的

4、需要，品种必须具有高产、稳产、优质等特点，可进行再生产产、稳产、优质等特点，可进行再生产 经济类型属性作物品种属于某一植物分类经济类型属性作物品种属于某一植物分类学的种或亚种，但不同于变种，是经济上类别学的种或亚种，但不同于变种，是经济上类别地区性时间性地区性时间性 由于地区间生态、经济、栽由于地区间生态、经济、栽培等条件的不同以及各条件随时间的推移而改培等条件的不同以及各条件随时间的推移而改变，因而作物品种具有地区性和时间性变，因而作物品种具有地区性和时间性 品种属性：品种属性：作物学通论课件优良品种（优良品种（superior variety）：）：指在一定的条件下有较高的产量和较好的品质

5、，指在一定的条件下有较高的产量和较好的品质，并且有较大应用前景的品种。并且有较大应用前景的品种。 优良品种的优良是相对的，受栽培目的、地域优良品种的优良是相对的，受栽培目的、地域性、时间性等条件的限制。性、时间性等条件的限制。作物学通论课件优良品种的作用：优良品种的作用：（1 1） 提高单位面积产量：一般可增产提高单位面积产量：一般可增产20-30%20-30%，有的可达，有的可达40-50%40-50%。如杂交水稻。如杂交水稻。（2 2） 改善品质：优质面包小麦、高赖氨改善品质：优质面包小麦、高赖氨酸玉米等。酸玉米等。作物学通论课件（3 3）保持产量和品质稳定，减轻自然灾害。）保持产量和品质

6、稳定，减轻自然灾害。如如btbt棉。棉。（4 4）扩大栽种地区。）扩大栽种地区。作物学通论课件（5 5） 有利改革耕作制度、复种指数提高、有利改革耕作制度、复种指数提高、发展农业机械化和提高劳动生产率。发展农业机械化和提高劳动生产率。作物学通论课件1 1、高产（、高产（high yieldhigh yield） 高产是产量性状合理组合的结果：高产是产量性状合理组合的结果： 产量产量= =单位面积株（穗）数单位面积株（穗）数* *每株（穗）粒数每株（穗）粒数* *百（千）粒重百（千）粒重 高产是群体高光合效率的最终结果：高产是群体高光合效率的最终结果： 产量产量= =（光合能力（光合能力/ /强

7、度强度* *光合面积光合面积* *光合时间光合时间- -呼吸消耗）呼吸消耗）* *经济系数经济系数三、品种改良的目标三、品种改良的目标作物学通论课件经济系数（经济系数（economic coefficienteconomic coefficient）又称收获）又称收获指数（指数（harvest indexharvest index）与株型和穗型等性状有）与株型和穗型等性状有密切关系密切关系合理株型是高产品种的基础合理株型是高产品种的基础作物学通论课件2 2、 优质优质(superior quality )(superior quality )作物品质分为：化学（营养）品质、物理作物品质分为：化

8、学（营养）品质、物理品质、加工品质、食用品质等品质、加工品质、食用品质等品质性状与高产性状间往往存在着品质性状与高产性状间往往存在着矛盾，即高产和优质为负相关关系，矛盾，即高产和优质为负相关关系，应注意协调二者的关系。应注意协调二者的关系。作物学通论课件 3 3、稳定性好（、稳定性好（good stabilitygood stability） 指品种在大面积生产中保持连续和均衡指品种在大面积生产中保持连续和均衡的高产和优质的特性的高产和优质的特性品种的稳定性与其对不良环境条件的抗品种的稳定性与其对不良环境条件的抗耐性具有密切的关系耐性具有密切的关系作物学通论课件4 4、适应性强（、适应性强（g

9、ood adaptationgood adaptation） 例如棉花要求株型紧凑，生例如棉花要求株型紧凑，生长整齐，结铃部位适中，吐长整齐，结铃部位适中，吐絮集中，棉瓣易于离壳等，絮集中，棉瓣易于离壳等，这样方能适应机械化收获的这样方能适应机械化收获的要求要求气候、土壤、栽培技术气候、土壤、栽培技术未来的品种还应适应农业机械化的要求未来的品种还应适应农业机械化的要求作物学通论课件 育种目标：育种目标：是指一定地区的自然、耕作及经是指一定地区的自然、耕作及经济条件下新品种应具备的一系列优良性状的指标。济条件下新品种应具备的一系列优良性状的指标。 确定育种工作目标是育种工作的前提，育种确定育种工

10、作目标是育种工作的前提，育种目标因地因时而有所不同。制定作物育种目标的目标因地因时而有所不同。制定作物育种目标的主要根据和原则如下：主要根据和原则如下：四、制定育种目标的原则四、制定育种目标的原则作物学通论课件1 1、适应自然条件，满足国民经济需要，顺应生适应自然条件，满足国民经济需要，顺应生产发展的前景产发展的前景。 制定育种目标时，首先考虑当前的实际情况，制定育种目标时，首先考虑当前的实际情况，一个新品种的选育至少一个新品种的选育至少 6-76-7年，因此在制定育种年，因此在制定育种目标时，必须预计到今后生产条件的变化及生产目标时，必须预计到今后生产条件的变化及生产发展对品种的要求，使育种

11、工作走在发展的前面。发展对品种的要求，使育种工作走在发展的前面。作物学通论课件2 2、针对当地生产中存在的问题，改进现有品种针对当地生产中存在的问题，改进现有品种的主要不良性状。的主要不良性状。5050年代末年代末6060年代初长江流域提出的耐肥、抗倒年代初长江流域提出的耐肥、抗倒品种要求，选育了矮脚南特等矮秆品种后，早熟品种要求，选育了矮脚南特等矮秆品种后，早熟矮秆品种成为主要目标矮秆品种成为主要目标70 70 年代以来，为了适应农村经济体制改革和年代以来，为了适应农村经济体制改革和国民经济进一步发展的需要，对新品种提出了国民经济进一步发展的需要，对新品种提出了 高产、优质、多抗的育种要求高

12、产、优质、多抗的育种要求作物学通论课件3 3、分解育种目标到具体性状，论证性状实现的分解育种目标到具体性状，论证性状实现的可行性可行性。 制定育种目标时，切忌泛泛地提出高产、稳制定育种目标时，切忌泛泛地提出高产、稳产、优质、产、优质、 多抗等要求，而要将这些要求落实多抗等要求，而要将这些要求落实到具体的性状上去。到具体的性状上去。如水稻品种：如水稻品种： 高产：高产： 穗大、粒重的穗大、粒重的穗重型穗重型；分蘖力强、成穗率高的；分蘖力强、成穗率高的穗数型穗数型；早熟：早熟： 80 80 天或天或 100 100 天；天； 抗病：抗病： 抗稻瘟病、白叶枯病。抗稻瘟病、白叶枯病。作物学通论课件4

13、4、实现同一地区范围内作物品种的合理搭配实现同一地区范围内作物品种的合理搭配育种实践证明：要培育出一个能完全满足生产上育种实践证明：要培育出一个能完全满足生产上各种需要的各种需要的“全才全才”品种是不大容易的，但分别品种是不大容易的，但分别选育出具有不同特点的选育出具有不同特点的“偏才偏才”品种，通过合理品种，通过合理搭配，以解决生产多样化的需要是可能的。搭配，以解决生产多样化的需要是可能的。作物学通论课件概念概念类型类型重要性重要性收集与保存收集与保存五、种质资源五、种质资源作物学通论课件种质资源种质资源 （germplasm resource）: 是指选育新品种的基础材料，包括各种植物是指

14、选育新品种的基础材料，包括各种植物的栽培种、野生种及人工创造的各种遗传材料。的栽培种、野生种及人工创造的各种遗传材料。 作物学通论课件种质资源的类型：种质资源的类型： （1 1）本地品种资源：本地品种资源：包括地方品种（又称农包括地方品种（又称农家品种，是在当地经过长期的自然进化和人工选家品种，是在当地经过长期的自然进化和人工选择而形成的作物群体。）和改良品种（是指用科择而形成的作物群体。）和改良品种（是指用科学的方法选育并已在当地推广应用的品种。）学的方法选育并已在当地推广应用的品种。） （2 2）外地品种资源：外地品种资源：特别是来自起源中心或特别是来自起源中心或次生起源中心的品种，往往集

15、中地反映了该作物次生起源中心的品种，往往集中地反映了该作物的遗传多样性。的遗传多样性。作物学通论课件（3 3）野生植物资源：野生植物资源：主要指该作物的近源野主要指该作物的近源野生种，也泛指一切可利用的野生物种。野生植物生种，也泛指一切可利用的野生物种。野生植物资源的成功利用经常能在育种中取得重大突破，资源的成功利用经常能在育种中取得重大突破，因为其往往具有某些特殊性状（基因）。因为其往往具有某些特殊性状（基因）。 作物学通论课件（4 4）人工创造的种质资源：）人工创造的种质资源：人工远源杂交、人工远源杂交、诱变、细胞融合、基因导入等技术创造的植物新诱变、细胞融合、基因导入等技术创造的植物新类

16、型类型。作物学通论课件种质资源重要性：种质资源重要性： （1）是育种工作的物质基础是育种工作的物质基础。育种工作的成育种工作的成败很大程度上决定于发掘和掌握品种资源的数量败很大程度上决定于发掘和掌握品种资源的数量和质量，以及对它们研究的广度和深度。和质量，以及对它们研究的广度和深度。如：水稻的矮化育种与如：水稻的矮化育种与“低脚乌尖低脚乌尖”、“矮矮脚南特脚南特”等；高赖氨酸玉米等；高赖氨酸玉米 opeque-2opeque-2，赖氨酸含量，赖氨酸含量比普通玉米高比普通玉米高70% 70% 。 作物学通论课件（）不断发展新作物的主要来源（）不断发展新作物的主要来源 地球上记载的地球上记载的30

17、30万种植物，万种植物，被人类利用的仅约被人类利用的仅约25002500种，即种，即1%1%，而作为食用作物的仅而作为食用作物的仅15001500种，即种，即0.5% 0.5% ，可见发掘植物资源的潜力还很大可见发掘植物资源的潜力还很大 作物学通论课件 随着生产和科学技术的发展，人类将继续不断随着生产和科学技术的发展，人类将继续不断从野生植物资源中发展更多的新作物，从野生植物资源中发展更多的新作物， 以满足生以满足生产和生活日益增长的需要。例产和生活日益增长的需要。例 ： 甜叶菊甜叶菊 、罗布、罗布麻、野苎麻、橡胶草、银胶菊。麻、野苎麻、橡胶草、银胶菊。 作物学通论课件甜叶菊甜叶菊（ swee

18、tening chrysanthemum ） 学名学名 stevia rebaudianum bertoni ，属双子叶植物纲，菊科多年属双子叶植物纲，菊科多年生草本植物。原产南美洲巴生草本植物。原产南美洲巴拉圭和巴西交界的阿曼拜山拉圭和巴西交界的阿曼拜山脉，现已成为栽培作物。其脉，现已成为栽培作物。其甜度为蔗糖的甜度为蔗糖的 100 100 倍，而热倍，而热能几乎为零。能几乎为零。作物学通论课件罗布麻罗布麻俗称野麻俗称野麻 , 主要分布主要分布在塔里木盆地的塔里木河、在塔里木盆地的塔里木河、孔雀河沿岸孔雀河沿岸 . 它一身是宝，它一身是宝，秆可作造纸原料，叶汁可作秆可作造纸原料，叶汁可作饮料

19、，饮料， 根茎枝叶所含乳胶液根茎枝叶所含乳胶液可提炼橡胶。罗布麻还有很可提炼橡胶。罗布麻还有很高的药用价值，高的药用价值，性微寒，味性微寒，味苦甘，能清热降火，平肝息苦甘，能清热降火，平肝息风，主治头痛、眩晕、失眠风，主治头痛、眩晕、失眠等症：叶含罗布麻甘，具有等症：叶含罗布麻甘，具有强心作用，制成罗布麻茶、强心作用，制成罗布麻茶、罗布麻药片和罗布麻烟等可罗布麻药片和罗布麻烟等可治疗高血压等症。治疗高血压等症。 作物学通论课件（）为避免品种遗传基础贫乏，必须利（）为避免品种遗传基础贫乏，必须利用更多的基因资源。用更多的基因资源。育种中选用遗传基础相同的一些基因资源造育种中选用遗传基础相同的一些

20、基因资源造成以下不良后果：（成以下不良后果：（1 1）抗逆性脆弱。（）抗逆性脆弱。（2 2）有利）有利重组的数量受到遗传基础狭窄的限制将使育种工重组的数量受到遗传基础狭窄的限制将使育种工作进展缓慢，甚至停滞不前。作进展缓慢，甚至停滞不前。 作物学通论课件（）是生物学基础理论研究的重要材料（）是生物学基础理论研究的重要材料 不同的品种资源各具有不同的生理和遗传特不同的品种资源各具有不同的生理和遗传特性，以及不同的生态特点，对其进行深入研究，性，以及不同的生态特点，对其进行深入研究，有助于阐明作物的起源、演变、分类、形态、生有助于阐明作物的起源、演变、分类、形态、生理和遗传方面的问题。理和遗传方面

21、的问题。 作物学通论课件（）是有生命的财富，亟待保护（）是有生命的财富，亟待保护 美国：美国： 18011850 18011850 年年 灭绝了灭绝了 4 4 个植物种，个植物种，18511999 18511999 年灭绝了年灭绝了 41 41 个植物种，个植物种，19011950 19011950 年灭绝了年灭绝了 45 45 个植物种。据估计：个植物种。据估计： 400 400 年前每年前每 3 3 年消失一个物种，而年消失一个物种，而 20 20 世纪以来，平均每世纪以来，平均每 8 8 个月个月就消失一个物种。云南景洪：就消失一个物种。云南景洪： 19641965 19641965 年

22、有年有 21 21 处野生稻群落，处野生稻群落， 19781979 19781979 年只剩年只剩 7 7 处了。处了。作物学通论课件（1 1）收集：征集、交换。收集：征集、交换。 有计划地组织到国内外进行有计划地组织到国内外进行 考察、采集。是收集品种资源考察、采集。是收集品种资源的主要途径。的主要途径。（2 2）材料的整理：材料的整理：确定收集材确定收集材料的植物学分类地位和生态类料的植物学分类地位和生态类型型种质资源的收集与保存：种质资源的收集与保存：作物学通论课件（3 3）种质资源的保存：数量、生活力和原种质资源的保存：数量、生活力和原有的遗传变异性。有的遗传变异性。 保存方式：保存方

23、式： a a、种植保存；、种植保存； b b、贮藏保存；、贮藏保存； c.c. 离体保存；离体保存； d.d. 基因文库技术。基因文库技术。作物学通论课件 12 12 年种一次，通过种植繁殖种子，年种一次，通过种植繁殖种子，以保存生活力。原则以保存生活力。原则: :尽量少种；尽量少种；集集中和分散保存。来自条件悬殊地区的品中和分散保存。来自条件悬殊地区的品种资源应分别在不同的生态地点保存种资源应分别在不同的生态地点保存 。作物学通论课件贮藏保存：贮藏保存：-18+-2-18+-2，相对湿度，相对湿度50%+-7%.50%+-7%.原理：迫使种子处于代谢作用的最低限度。原理：迫使种子处于代谢作用的最低限度。主要因素：主要因素：温度：与种子寿命成负相关，温度：与种子寿命成负相关，300 300 范围内，每降低范围内，每降低 55，种子寿命延长一倍，种子寿命延长一倍 湿湿度：影响种子含水量