作物育种学专题

1、 黑龙江省专业技术人员继续教育知识更新培训授课教师：李卓夫作物育种学（中级）农艺专业知识更新培训系列讲座第一章 作物品种及在农业生产中的作用一、植物进化与遗传改良（一）进化的基本因素进化 生物界的基本特征，也是生物界运动的总规律。进化过程：生物接受环境给予的刺激而产生形态和性状的改变，以适应现有的生境，这种演变发展的过程成为进化过程。（二）自然进化与人工进化进化的基本单位种群自然进化 自然变异和自然选择的进化，进程慢。人工进化 人工创造变异并进行人工选择的进化，进程快。与自然进化不一致的变异 高产、优质方面的相关性状与自然进化一致的变异 生活力、结实性、抗（耐）逆性抗（耐）病性、抗（耐）虫性适

2、应性二、植物育种学的任务基本任务是：在研究和掌握植物性状遗传变异规律的基础上，根据各地区的育种目标和原有品种的基础，发掘、研究和利用各种植物种质资源，采用适当的育种途径和方法，选育适于该地区生态、生产条件，符合生产需要的高产、稳产、优质、抗逆、熟期适当和适应性广的优良品种，甚至新的作物，并通过行之有效的措施，在繁殖推广过程中，保持并提高种性，提供优质足量、成本低的生产用种，实现生产用种良种化，种子生产标准化，促进高产、优质、高效农业的发展。三、品种的概念和作用（一）植物品种的概念品种是人类在一定的生态条件和经济条件下，根据人类的需要所选育的某种栽培植物群体；该群体具有相对稳定的遗传学特性和生物

3、学、形态学及经济性状上的相对一致性，而与同一栽培植物的其他群体在特征、特性上有所区别；在相应地区和耕作条件下种植，在产量、抗性、品质等方面都符合生产发展的需要。 植物品种的三个基本属性：具有特异性、一致性和稳定性。（二）品种在农业生产中的作用1、提高单位面积产量 建国后经过5-6次品种更换，每次使产量提高10以上。2、改进产品品质 不同作物品质要求不同，尤其以园艺植物3、提高抗逆性，增强适应性和稳产性4、有利于耕作制度改良、复种指数提高，5、扩大作物种植面积 使一些原先不适应该类植物的地区变成适宜地区6、有利于农业机械化、集约化管理及劳动生产率提高 玉米果穗高度一致，利于机械收获第二章 作物繁

4、殖方式及品种类型特点第一节 植物的繁殖方式一、有性繁殖（一）自花授粉作物 自然异交率一般不超过1 水稻、小麦、大麦、燕麦、大豆、绿豆、花生、芝麻、烟草、亚麻、马铃薯、茄子、辣椒。（二）异花授粉作物 自然异交率50以上，甚至高达90或100。雌雄异株：大麻、蛇麻、菠菜雌雄同株异花：玉米、蓖麻、西瓜、黄瓜、甜瓜、南瓜雌雄蕊同花，但雌雄蕊异熟或花柱异型：葱、洋葱、芹菜、荞麦 自交不亲和：黑麦、白菜型油菜、向日葵、甜菜、甘薯（三）常异花授粉作物 自然异交率4-50，棉花、高粱、蚕豆、粟、甘蓝型和芥菜型油菜等二、无性繁殖凡不经两性细胞受精过程而繁殖后代的方式统称为无性繁殖。（一）营养体繁殖 甘薯、马铃薯

5、、木薯、甘蔗、苎麻（二）无融合生殖 植物的雌雄配子未发生核融合过程而形成种子以繁衍后代的方式。三、植物授粉方式的研究方法植物授粉方式根据自然异交率高低而定，<4自花授粉，4-50常异花 >50异花（一）研究花器结构、开花习性、传粉方式以及雌雄蕊生长发育特点（二）采用单株隔离自交的方法，观察强迫自交的结实性和自交后代的表现（三）采用遗传试验确定自然异交率隐性母本，显性父本，f1显性/f1总株数第二节 植物品种的类型及育种特点一、植物品种的类型（一）纯系品种（又称定型品种）特点：遗传基础相同、基因型纯和的植株群体，是由杂交组合及突变中经系谱法选育成。水稻、小麦、大麦、大豆、花生（二）杂

6、交种品种特点：基因型是高度杂和的，群体具有不同程度的同质性，杂种优势显著，有较高的生产力。玉米（三）群体品种特点：遗传基础比较复杂，群体内植株基因型不一致。1. 异花授粉植物的自由授粉品种 玉米2. 自花授粉植物的杂交合成群体3. 多系品种 自花授粉植物的近等基因系，（大部分农艺性状相似，兼抗多个病源生理小种）（四）无性系品种特点：是由一个无性系经营养器官繁殖而成，它们的基因型由母体决定，表现型也和母本相同。甘薯、桃类。 第三章 作物育种目标育种目标：对所要育成品种的要求，是指在一定的生态、生产条件下，对所要育成品种应具备一系列优良性状的要求指标。第一节 植物育种的主要目标性状1、产量性状（1

7、）产量结构性状的合理组合产量构成因素 玉米、稻、麦类（株数/hm2×穗数/株×粒数/穗×粒重/1000粒） 大豆 （株数/hm2×荚数/株×粒数/荚×粒重/100粒）（2）株型 禾谷类合理株型是矮秆、半矮秆，株型紧凑，叶片挺直、窄短、叶色较深等。经济系数：（收获指数）经济产量与生物学产量之比，反映品种的同化物质转化为经济产量的效率。水稻、小麦、玉米50。（3）高光效目前农作物光能利用率：1-2或以下，提高光能利用率则能大幅度提高产量。2、品质性状 对某种用途的适合性 是构成产量的直接因素，出米率，含油量 有利于保证人畜健康 影响加工工

8、业产品品质、成本，不能片面追求早熟。3、成熟期 充分利用本地光热资源，能正常成熟，保证质量。4、对病虫害的抗耐性 在病虫害流行时能把病原菌数量和虫口密度压缩到经济允许的阀值以下，对产量和品质影响不大即可。5、对环境胁迫的抗耐性 旱、涝、低温、寒、高温、倒伏、干热风、盐碱（某地区常发生）6、对保护地栽培的适应性 耐高温、耐低温、耐高湿、耐弱光、抗多种病害、优质早熟丰产品种第二节 制定育种目标的一般原则1、预见性： 国内、国际需求，生产发展前景2、主要矛盾：当前当地急待改进的主要性状3、可行性： 要改进的性状落实具体指标4、品种合理搭配：多种类型有适当差异的品种，满足生产上不同要求。第四章 作物种

9、质资源第一节 种质资源的重要性 我国种质资源的工作方针是：广泛征集，妥善保存，深入研究，积极创新，充分利用，为植物育种服务，为农业现代化建设服务。目前，种植资源的多样性面临严重危机。一、种质资源的概念一切具有一定种质或基因，可用于育种、栽培及其他生物学研究的各种生物类型总称为种质资源。二、种质资源的重要性1、种质资源的多样性选育新品种和发展农业生产的物质基础 人类赖以生存2、种质资源的拥有数量3、育种的突破性进展找到有关键性基因的资源。三、保护种质资源的迫切性大约每10天有1种高等植物灭绝 人类依赖少数几种植物，使遗传多样性进一步狭窄。如美国所有大豆品种克追溯到我国东北地区的12份原始材料。第

10、二节 种质资源的类别一、本地种质资源是育种工作中最基本的原始材料，地方品种、本地主栽品种、过时品种1）地方品种特点：（1）缺点产品数量或质量不符合市场需要 （2）优点对当地不利条件有特殊适应性，适合当地的特殊习惯2) 本地主栽品种具有良好的经济性状，是育种的基本材料。3）过时品种是选择改良的好材料二、外地种质资源反映各自原产地的自然和栽培特点，具有不同的生物学、经济学和遗传性状，是改良本地品种的重要材料。三、野生种质资源顽强的抗逆性，对不良条件的高度适应性，独特的品质等，是培育新品种的宝贵材料。四、人工创造的种质资源是培育新品种或进行有关理论研究的珍贵资源材料。第三节 种质资源的保存 指利用天

11、然或人工创造的适宜环境保存种质资源目的：保持资源数量（遗传多样性）、生活力、遗传变异性1、种植保存 每隔一定时间（15年）种植一次种质资源就地种植保存 在植物原来自然生态系统中种植迁地种植保存 在植物原来自然生长地以外的地方种植注意：在种植过程中应尽可能避免或减少天然杂交和人为混杂2、贮藏保存 将种质资源保存在种质资源库中（干燥种子）库类型 温度 湿度（%） 数量（万） 年数 任务短期库 20（1015）45（5060）10 25 临时贮存应用材料 分发种子：研究、鉴定、育种中期库 4（0-10） 45 （<60、种子含水量<8%）25 繁殖更新种质 建立记录档案、育种长期库 -1

12、0 30（真空 300粒/份） 75 防止种质丢失、补充中期库 保证遗传完整性、1986，北京，国家作物种质库，40万份，50年。“八五”期间，西宁建4复份保存库。3、离休保存 原理：植物细胞的遗传全能性通过缓慢生长系统与超低温保存系统进行离体保存 试管保存 细胞或组织培养物 （愈伤组织、悬浮细胞、幼芽生长点、花粉、体细胞）4、基因文库 提取dna 目的基因片段 克隆化 大肠秆菌 大量繁殖 大量单拷贝基因5、利用保存 种质资源发现利用价值后，及时用于育成品种或中间育种材料。第五章 作物引种引种：从外地引进作物新品种适应性试验直接在本地推广种植。引种：指从外地区或外国引进新作物新品种，通过简单的

13、试验证明适合本地区栽培后，直接在生产上推广种植。第一节 植物引种规律一、低温长日性植物的引种规律（夏收，小麦、大麦、黑麦、甜菜、蓖麻等）1、高纬度品种 低纬度种植：不能满足感温阶段对低温的要求和感光阶段对光长的要求，经常表现为生育期延长。低纬度品种 高纬度种植：能很快满足感温阶段和感光阶段对温度和光照的要求，表现生长期缩短，提早成熟。2、冬播区春性品种 春播区春播：有的可以适应，而且因为春播区的光照长或强，往往表现早熟、粒重提高。春播区春性品种 冬播区秋播：因春季的光照不能满足而表现成熟，结实不良，有的易遭冻害。 3、高海拔区冬性品种 平原区，不能适应。 平原区冬性品种 高海拔区春播，有可能适

14、应。二、高温短日照作物的引种规律（大秋收，水稻、玉米、谷子、高粱、棉花、大豆、烟草） 1、高纬度地区春播品种 低纬度区：此品种大都属于感温性较强，感光性较弱。会生育期缩短，提早成熟，但株、穗、粒变小，产量降低，有能否高产问题。 2、低纬度区品种 高纬度区：不能满足对温度和短日照的要求，往往会延长生育期，延迟成熟。有能否安全成熟问题。 3、高海拔区品种 平原区：早熟，能否高产问题。 平原区品种 高海拔区：能否安全成熟问题。第二节 引种的工作环节一、引种材料的搜集根据当地自然条件确定适应的生育类型何地区（原产地）、何类型（本地）；应少量多引。二、检疫工作引种是病虫害和杂草传播的一个重要途径，外国外

15、进的材料必须先通过严格的检疫。发现检疫对象用药剂处理；新病、虫、草；隔离种植，根除措施。三、引种材料的选择1.去杂去劣，将杂株和不良变异的植株全部淘汰，保持品种的典型性和一致性。2.混合选择，将典型而优良的植株混合脱粒、繁殖参加试验。3.单株选择，选出性状突出优良的少数植株，分别脱粒繁殖，依系统育种程序选育新品种。三、引种试验（一）观察试验：单行或双行区，ck当地推广的优良品种。 （二）品种比较试验和区域试验确定最优品种及推广范围。 （三）栽培试验确定引入品种适合的栽培措施。第六章 作物育种基本方法第一节 选择育种选择育种概念：根据育种目标，在现有品种群体内出现的自然变异类型中，通过单株选择或

16、混合选择等方法，选出优良的变异个体，经过后裔鉴定，选优去劣而育成新品种。一、品种自然变异现象和产生原因自然变异：品种推广利用多年后，品种群体内常会出现遗传变异，导致出现一些新的类型，即自然变异。原因： 1. 自然异交引起基因重组2. 基因突变 受自然条件和栽培条件影响3. 品种本身剩余变异存在造成二、单株选择法概念：在原始群体中，根据植株的表型性状选择符合育种要求的优良个体，并且以个体为单位，分别收获、脱粒、保存。每一个个体的后代分别种植一个小区，并种植标准品种进行鉴定比较。根据小区植株的表现来鉴定上年入选植株基因型的优劣，并将误选的不良单株的后裔全部清除淘汰。优点：选择效果好，易剔除误选植株

17、 加速性状纯合与稳定，定向积累变异。缺点：费时、费工，年限长，推广慢 连续近亲交配，对自花授粉植物容易自交衰退。三、混合选择法品种群体目标性状基本相似的多个体 混合后繁殖（与原品种和标准品种比较）比原品种优良新群体（新品种）自花授粉作物 常异花、异花授粉作物区别：单株选择法是当选单株分别留种、分别种质，而混合选择法则是当选单株混合留种、混合种植。缺点：不能准确淘汰掉误选不良个体后裔。第二节 杂交育种杂交：遗传类型不同的生物体相互交配或结合而产生杂种的过程谓之杂交。杂交育种是指通过不同品种间杂交创造新变异，并对杂种后代进行培育，选择以育成新品种的方法。一、亲本选配原则 1、双亲性状优良，优缺点互

18、补亲本双方可以有共同的优点，而且愈多愈好，但不应有共同的或相互助长的缺点，应着重主要性状。 2、双亲遗传差异要大用生态类型、地理来源和亲缘关系差异较大的品种作亲本。 3、双亲配合力要高高产组合两个亲兵都具有较高的一般配合力，双亲间的特殊配合力也较高。4、亲本之一主要目标性状表现突出，且遗传力强以便较好遗传给后代一般配合力：某一亲本品种与其他若干品种杂交后，杂种后代在某个性状上的平均表现。特殊配合力：两个特定亲本所组配的杂种的某一性状的表现。二、杂交方式杂交方式：在一个杂交组合里要用几个亲本，以及各亲本间 的组配方式。是影响植物育种成效的另一重要因素。(一)单交指两个不同品种或系统进行一次杂交，

19、又称成对杂交。以符合a/b或a×b表示，（a为母本，b父本）习惯上常以最适应当地条件的亲本作母本。(二)复交选用两个以上的亲本，进行两次或两次以上的杂交称为复合杂交。f1群体就开始分离。适用于：一是单交杂种后代总体性状未完全达到育种目标的要求；二是某亲本有非常突出的优点，但缺点也很明显，一次杂交时其缺点难以完全克服。一般原则：综合性状较好、适应性较强及丰产潜力较大的亲本应安排在最后一次杂交。以便使其核遗传组成在杂种中占有较大的比例，从而增强杂种后代的优良性状。 (三)回交指杂种后代与两个亲本当中的一个再进行杂交。三、杂种后代的处理（一）系谱法（自花授粉、常异花授粉作物）1、系谱法其程

20、序是：自杂种的第一次分离世代（单交f2，复交f1）开始选株，分别种成株行（即系统），以后各世代均在优良系统种继续进行单株选择，直至选出性状优良一致的系统时升级进行产量试验，在选择过程中，各世代都予以系统的编号，以便查找系统的历史亲缘关系。 其一：生育期、株高、穗长、遗传性简单的抗病性状在f2进行选择效果明显，而产量等遗传力不高的性状，到f3或f4再作选择 依据，选择效果好。其二：同一世代的同一性状，根据单株的表现进行选择的遗传力最小，可靠性最低，选择效果也最差，根据系统次之，根据系统群遗传力最大，选择效果也最好。选择时首先是选组合，再在优良组合中选优良系统，最后在优良系中选 优株。2、系谱法优

21、缺点优点：杂种早期世代 针对一些遗传力高的性状连续选择多代，起到了定向选择的作用 缺点：从f2代开始选择，中选率低（多基因控制性状效果更差） 3、系谱编号：例： 84185-10-2-22-1-12-3-6 为1983年配制的杂交组合，1984年种在第185行，现在为f8代材料。（二）混合法混合法工作要点：在杂种分离世代，按组合混合种植，除淘汰明显的劣株和杂株外，一般不加选择，直到杂种后代纯合百分率达到80以上时（约f5-f6）或在有利于选择时（如病害或逆境）才进行个体选择，下一代种成系统，然后优良系统升入比较试验。优点：混合法可处理较大杂种群体 保存大量的有利基因和基因型缺点：f2代基因型间

22、竞争 竞争力弱而对产量有利的性状被削弱第七章 作物杂种优势利用第一节 杂种优势利用的概况及其表现一、杂种优势利用的概念杂种优势（heterosis）是生物界的一种普遍现象，一般是指杂种在生长势、生活力、抗逆性、繁殖力、适应性、产量、品质等方面优于其亲本的现象。二、杂种优势的概念与度量1 中亲优势或相对优势 指杂交种（f1）的产量或某一数量性状的平均值与双亲（p1和p2）同一性状平均值差数的比率f1-(p1+p2)/2/(p1+p2)/2100%2 超亲优势 指杂交种（f1）的产量或某一数量性状的平均值与高值亲本（hp）同一性状平均值差数的比率（f1-hp）/hp100%3 超标优势或竞争优势

23、(f1-ck)/ck100%4杂种优势指数 f1/（p1+p2）/2100%三、杂种优势表现的特点（一）复杂多样性1组合不同2性状不同3环境条件不同（二）杂种优势强弱与亲本性状的差异及纯度关系密切 差异大，纯度高优势强（三）f2及以后世代杂种优势的衰退 p1(aa) p2（aa）f1(aa) f2 1/4aa:1/2aa:1/4aa 一半优势；如2对基因，则f2 1/4纯合体，其它3/4杂种优势。f2及以后世代基因分离 杂种优势衰退（衰退速度与f1基因杂合位点数及作物授粉方式有密切关系）f2自交 多种基因型的个体 杂合基因型个体 表现杂种优势 纯合基因型个体 不表现杂种优势f2杂种优势和速度充

24、明显下降f1基因型的杂合位点数越多 f2群体中的纯合体越少 优势下降缓慢（异花授粉作物比自花授粉作物下降慢）第二节 选育杂交种的一般程序一、自交系的选育（一）对自交系的基本要求1 纯度高 基因型纯合，表现型才能整齐一致。2 具有较高的一般配合力 组配出强优势的杂种品种自交系有较多的有利基因位点3具有优良的农艺性状 植株性状 产量性状 抗病性、抗倒性4亲本自身产量高，开花习性符合制种要求花粉量较大 散粉畅 雌雄花期协调 结实性好 产量较高 易于繁殖制种 降低商品杂种种子成本（二）选育自交系的基本材料1.地方品种和推广的常规品种2.自交系间杂交种3.综合品种和人工合成群体地方品种和推广品种 一环系

25、 品种间杂交品种 选出的自交系综合品种或人工合成群体二环系 自交系间杂种品种 选出的自交系（三）自交系的表型选择1.选择优良的品种或杂交种作为育成优良自交系的基础材料 成功的机会大2.选择优良的单株进行自交3.逐代系间淘汰选择和选株自交 自交一般进行4-6代，直至获得纯度很高，主要性状不再分离，生活力不再明显衰退的个体为止。二、配合力测定（一）简单组配法（不规则组配法）按育种目标随机组配，简便易行，存在最优组合漏配危险。（二）半轮配法既能测一般配合力，又能测特殊配合力。优点：包括了亲本自交系的各种可能相配组合，不会漏掉最优组合缺点：需要组配组合数太多，不适合自交系数较多时使用（三）顶交法用一个

26、品种或杂种作为测验者或测验品种，各自交系作为被测验者，配制相应测交杂种。三、杂交种的组配1单交种 增产幅度大，性状整齐，制种程序简单，制种产量低。2双交种 由4个自交系先配成两个单交种，再由两个单交种用于生产的一代杂种。3三交种 组合方式为（a×b）×c，增产幅度大，产量接近单交种，制种产量高。4综合杂交种 多个自交系组配而成。亲本自交系一般不少于8个，多至10余个不（1）用亲本自交系直接组配。等量种子混合均匀 种在隔离区 后代种在隔离（2）按部分双列杂交法套袋 杂交 组配成n(n-1)个单交种四、利用杂种优势的途径（一）人工去雄杂交制种（二）利用苗期标志性状制种（三）利用

27、化学杀雄剂制种（四）利用雌株系制种（五）利用雄株系制种（六）利用雌性系制种（七）利用自交不亲和系制种（八）利用雄性不育系制种第八章 特殊育种技术第一节 远缘杂交育种一、远缘杂交的概念远缘杂交：植物分类学上不同种、属或亲缘关系更远的植物类型间所进行的杂交。二、远缘杂交在育种工作中的重要作用（一）创造作物新类型（二）创造雄性不育新类型（三）提高作物的抗病性和抗逆性（四）改良作物品质（五）诱导单倍体（六）用于研究生物的进化（七）利用杂种优势第二节 诱变育种诱变育种：是人为地采用物理、化学的因素，诱发植物产生遗传物质的突变，经选择和培育成为新品种的育种方法。一、诱变育种特点 1、增加突变率，扩大突变谱

28、 2、最适于进行“品种修缮” 改良单一性状比较有效，同时改良多个性状较困难3、打破旧连锁及进行染色体片断的移置二、诱变育种的意义（一）创造新的雄性不育源（二）克服远缘杂交不亲和及改变植物的授粉、受精习性（三）其他独特用途 促进孤雌生殖，诱发染色体结构变异，诱发染色体易位等三、植物的辐射敏感性和诱变剂量（一）测定辐射敏感性的指标出苗率、存活率、生长受抑制程度、结实率、细胞状态、染色体畸变率等。（二）植物辐射的敏感性差异1.不同植物的辐射敏感性不同豆科植物最敏感、禾本科次之而十字花科植物最不敏感。2.不同品种的敏感性也有一定差异如 耐辐射程度、不敏感 高粱的杂交种>常规品种>自交系3.

29、同种作物的不同发育期对辐射敏感性有差异 乳熟期>蜡熟期>完熟期；萌动种子>休眠种子。4.不同组织和器官的敏感性有差异 与含水量有关，含水多敏感（三）植物的诱变剂量半致死剂量（ld50）照射后植株能开花结实存活50%的剂量。临界剂量 照射后植株成活率40%的剂量。常用此剂量。四、辐射处理的主要方法（一）外照射辐射源从外部对被照射物（种子、植株）进行照射处理。1. 种子照射2. 植株照射3. 营养器官照射4. 花粉子房照射5. 其他植物器官组织的照射（二）内照射将辐射源引入到试材内部的照射叫内照射。浸泡法、注入法、施入法、合成法（三） 间接照射对材料培养环境进行辐射，使培养基或培

30、养液中的水分子发生电离，产生强活性基因，再将试材引入进行培养。较适用于微生物诱变育种中应用。五、化学诱变(一)化学诱变剂的种类1.烷化剂类 有一个或多个活性烷基，可转移到一个电子密度较高的分子上，置换dna或rna结构中的h原子。主要包括：芥子气类，环氧乙烷、次乙亚胺、环氧丙烷等2.核酸碱基类似物 能与dna结合，在dna复制时，使碱基配对错误诱变。5-溴尿嘧啶、5-氟尿嘧啶等3.简单的有机物 乙酸、甲醛、乳酸、氨基甲酸乙酯等 对不同生物个体，组织或细胞有一定专一性。 4.简单的无机化合物 氨、双氧水、硫酸铜、亚硝酸等 使dna复制紊乱。5.抗生素 链霉黑素、丝裂霉素c等 抗生素对dna核酸酶

31、有破坏作用，影响dna合成及分解的有序性。6.生物碱 秋水仙素、石蒜碱等 影响有丝分裂过程，阻止纺锤丝和赤道板形成，使细胞分裂中期异常停止，抑制rrna合成及导致染色体畸变等。（二）常见处理方法1.浸渍法2.注入法3.涂抹法和滴液法4.熏蒸法5.施入法第三节 植物的空间技术育种一、植物空间技术育种的概念和特点利用返回式卫星或高空气球等所能达到的空间环境对植物（种子）的诱变作用产生有益变异，在地面选育新种质、新材料，培育新品种的植物育种技术，也叫太空育种或航天育种。特点：具有变异广，变异易稳定的特点，多个优良性状相结合等。二、空间诱变的生物学效应1.sp1（空间诱变第一代）许多表型变异属环境引起

32、的生物学适应，随世代增加而逐渐消失2.空间环境对多数植物种子有促进效应，表现在生长发育加快和产量提高上3.空间飞行对植物基本生物过程没有影响，但对植物生命活动及生长具有多方面及重要的影响4.sp2（空间诱变第二代）绝大多数变异性状，都能得到充分表现，群体出现强烈广谱分离，单株间差异明显，是选择的关键世代三、空间技术育成品种的安全性问题较安全 1.加速生物变异过程 2.基因没有改变，没有增加外来基因 3.返回种子食用安全，没有放射性第九章 作物良种繁育第一节 品种区域化鉴定、稳定性和适应性分析一、品种区域试验（一）区域试验的组织体系1.省级区域试验是由省级种子管理部门与同级农业研究部门共同负责，

33、在全省范围内进行多点联合试验2.国家级区域试验是由全国种子管理部门和同级农业研究部门共同负责，在全国范围内挑选生态条件和生产条件比较接近的跨省的较大农业区内进行联合试验（二）品种区域试验的任务1.客观鉴定新品种（系）的主要特征、特性2.确定各地适宜推广的优良品种3.为优良品种划定最适宜的推广地区4.了解新品种的适宜栽培技术二、生产试验和栽培试验小株作物 1亩；大株作物2-3亩。 栽培试验，密度、播期、肥水、收获时期等。视具体情况选择1-3项。三、品种的适应性和稳定性分析1.品种的适应性是指植物品种对环境的适应范围和在一定范围内的适应程度2.品种的稳定性是指品种能调节其自身的遗传型或表现型状态以

34、适应环境的变化，由此使其在不同地区、年份的生产力保持相对稳定的能力。如品种与环境的交互作用极为显著，表明该品种对某些特定环境具有很好的适应性，但对其他环境表现为不适应或很不适应；如交互作用不显著，则表明该品种适应性强。宜于推广的范围广。第二节 良种繁育一、良种繁育的意义和任务1.意义：是育种工作的继续、是良种推广的前提，可迅速生产优质足量种子，加快品种的推广速度，保持品种的优良种性，延迟品种在生产上的使用寿命。2.任务：品种更换和品种更新二、良种繁育的程序和体系育种家种子（原原种）：育种家育成的遗传性状稳定的品种或亲本的最初一批种子，用于进一步繁殖原种种子。原种（basic seed）：用育种

35、家种子繁殖的第一代至第三代，或按原种生产技术规程生产的达到原种质量标准的种子。用于进一步繁殖良种种子。良种（certified seed）：用常规种原种繁殖的第一代至第三代种子，供大面积生产使用的种子。三、品种的混杂退化和防杂保纯（一）品种混杂退化的现象品种退化：品种在产量和品质方面生产力降低或丧失的一种现象。品种混杂：品种里混有非本品种的个体，造成品种纯度降低的现象。（二）品种混杂退化的原因1.机械混杂 品种在种植过程中，从播种到收获、脱粒、运输、储藏等各个环节，都有可能发生机械混杂。留种地块连作时，因前茬作物的自然落粒，施用未腐熟的农家肥料等也会引起机械混杂。2.生物学混杂 在种子生产田中

36、某些植株与机械混杂进的异品种植株、本品种的退化株或邻近种植的其他品种发生自然杂交（又称“串粉”）后，不仅“迁入”了新的基因，而且产生了新基因型。3.遗传变化和自然变异 有些新育成品种在推广之初，本身在微效多基因上还存在着杂合性（剩余变异），由于它们的分离重组而引起品种混杂退化。防止措施是在尚未稳定的群体中选株自交，使之达到纯合，增加品种群体中个体的遗传稳定性。基因总数很多，频发突变（以特有频率频频发生），又有选择上的优势，对群体基因型频率改变有效应。4.栽培技术不良和选择不适当 5.遗传漂移 小群体采种中6.病毒感染病毒是引起马铃薯退化的主要原因，马铃薯病毒传染媒介是蚜虫，在高纬度（如黑龙江）

37、高海拔（如五台山）地区无传媒生存，马铃薯不感病毒，因而不退化，这些地方可作为马铃薯繁种基地。（三）品种混杂退化的防止措施1.严格种子繁育规则，防止机械混杂2.严格隔离，防止生物学混杂 防止制种繁殖田在开花期间的自然杂交，是减少生物学混杂的主要突击。3.去杂去劣，正确选择 及时，彻底，最好在生长发育的不同时期分次进行。4.选用或创造适合种性的生育条件 如高寒地带繁殖马铃薯5.用优质种苗定期更新生产用种第十章 作物抗病育种第一节 抗病育种的意义和特点一、抗病性的概念广义的抗病性：某一作物品种不感染或不发生某一病害，或 发生病害，但程度较轻，或产量损失较小。狭义的抗病性：当作物遭到病害侵袭后，能够产

38、生一种能动地反映，去战胜病原菌，或减轻其为害。二、抗病育种意义与作用1.选育和推广抗病虫品种，可以起到保产的作用。2.与其它防治措施相比，选育抗病品种经济有效，简单易行，效果稳定，而且不污染环境，不会造成人、畜中毒。三、抗病育种的特点与高产、优质育种相比，具有以下特点：了解作物本身的遗传特性；了解病原菌的遗传特性；了解作物和寄生物之间的相互作用；了解作物和寄生物对环境的敏感性。第二节 品种的抗病性及其鉴定一、病原菌致病性的遗传与变异1.病原菌的致病性：病原菌危害寄主引起寄主病变的能力。在抗病育种中:病原菌侵染某一特定品种，并在其上生长、繁殖的能力。致病性常表现在毒性和侵染力两个方面：毒性：病原

39、菌能克服某一品种的专化抗病基因，侵染这个品种的能力。侵染力：病原菌在侵染寄主的前提下，病原菌在寄主中生长繁殖的速度和强度。2.病原菌的生理小种（毒性小种）植物病理学上，把种内或变种内由一种生物型或一群生物型所有组成的能侵染某个特定作物品种的病原菌群体称为生理小种。3.生理小种的鉴定与鉴别寄主：用一套抗病能力不同的作物品种来区分，这套品种成为鉴别寄主。对鉴定寄主的要求： 鉴别力强， 病症反应稳定， 具有不同的抗病基因， 是有代表性的纯系品种。4.生理小种的消长优势小种：小种分化明显的病原菌群体，它是由若干毒性不同的小种组成，其中比例较大的小种，称为优势小种。其余的为次要小种。优势小种和次要小种的消长：随着作物品种、自然、栽培条件而变化。当生产上大面积推广某一品种时，就会对当时的病原菌群体产生一种选择压力，这种压力筛选的结果，造成生理小种组成比重发生变化。感染这个品种的生理小种就逐渐繁殖，积累，传播，数量逐渐增大，成为优势小种，因此，这个品种就成为这个生理小种的哺育品种。而原来的优势小种，由于失去了最优的寄主条件，就