作物育种目标

第一章育种目标

确定育种目标是育种工作的前提。育种目标因地、因时、因作物而异。

育种目标：就是对育成品种的具体要求，也就是在一定地区的自然、耕作栽培及经济条件下所要育成新品种应具备的一系列有利性状的指标。

第一节现代农业对作物品种性状的要求一、高产

优良品种首先应具有较高的增产潜力。各种作物尽管收获产物不同，但都要求具有较高的单位面积产量。如籽粒产量、蛋白质产量、脂肪产量、皮棉产量、块根块茎产量等。二、稳产

推广品种不仅应具有高产潜力，而且要求在大面积推广过程中能够保持连续均衡地增产。影响稳产性的主要因素有：病虫害、气象因素、土壤因素等。三、优质

随着经济的发展和人民生活水平的提高，要求新品种具有优良的品质（如出米率高、出粉率高、蛋白质含量高、脂肪含量高、含糖量高、纤维内在品质好、有害物质含量低等），甚至要求具有一定的品质产量（如蛋白质产量、脂肪产量等）。四、适应性强

培育作物品种即要考虑适应本地当前的自然条件，又要考虑如何适应发展中的耕作栽培水平。

早熟：可避免后期灾害、利于耕作改制、提高复种指数。矮化：抗倒、耐肥水、利于密植和机械化收获。

抗落粒：可减少收获中的损失。第二节制定作物育种目标的原则

育种目标体现育种工作在一定地区和时期的方向和要求。制定育种目标的一般原则是：一、国民经济需要和生产发展前景

在现有品种的基础上，选育新品种进行品种更新，必须充分估计到将来国民经济发展的需要和生产发展的要求。也就是说要求育种工作者要有一定的预见性。二、当地现有品种有待改进的主要性状

以当地现有推广品种为参考，从而选育出能克服现有品种的缺点，保持和提高其优点的新品种。在考虑主要目标性状

的同时，还要兼顾

次要目标性状。因为随着主要目标的实现，原来的次要目标性状就可能上升为主要目标性状。三、育种目标的具体化和可行性

高产、稳产、优质等是育种目标的一般化概念。制定育种目标需要落实到具体性状上，并且要有明确的性状指标。如禾谷类作物

单位面积籽粒产量=单位面积株数株穗数穗粒数千粒重

所以，高产要落实到具体的产量组成因素上，各产量组成因素的指标要明确，各产量组成因素要协调。

制定育种目标即要有前瞻性，又要切实可行。目标太高不易实现，太低就可能落后生产需要。四、品种的合理搭配

在同一地区范围内，自然条件和生产条件也不尽相同，生产上对品种的要求也就有类型上的差异。因此，在制定育种目标时就应考虑培育具有适当差异的几类品种，以满足生产上搭配种植的需要。第三节作物育种的主要目标性状

各种作物都有一系列性状，这些性状又有其组成因素。其中特别需要改良的性状称为育种的主要目标性状。

一、产量性状

产量的提高直接取决于产量构成因素的协调增长。

禾谷类作物的籽粒产量=单位面积株数株穗数穗粒数粒重

棉花的皮棉产量=单位面积株数单株结铃数单铃重衣分

大豆和油菜籽粒产量=单位面积株数株荚数荚粒数粒重

产量因素之间往往相互制约。应根据当地的自然条件、耕作栽培水平和作物的生长发育特性，使产量构成因素得以协调增长，从而达到高产的目的。

合理株型是高产品种的生育基础和形态特征。株型育种

改善品种株型态势育种。矮化育种

株型育种的一个重要内容。高光效育种

提高光合效率的遗传改良。

广义高光效育种：包括株型育种的基本内容。

狭义高光效育种：仅指提高单位叶面积净光合速率的生理遗传改良或生理育种。二、、对对病病虫虫害害的的抗抗耐耐性性从经经济济学学和和生生态态学学的的观观点点讲讲，，作作物物或或品品种种对对病病虫害害的的抗抗性性，，一一般般只只要要求求在在病病菌菌流流行行或或害害虫虫发发生生时，，能能把病病原原菌菌的的数数量量或或虫虫口口密密度度压压低低到到经经济济允允许的的阀阀值值以以下下，即即要要求求品品种种对对病病虫虫害害有有相相对对的的抗抗性，，而而不不是是绝绝对对的的抗抗性性。。三、、对对环环境境胁胁迫迫的的抗抗耐耐性性作物物品品种种类类型型对对不不利利的的气气候候、、土土壤壤等等环环境境因因素的的胁胁迫迫分分别别具具有有不不同同程程度度的的抗抗耐耐性性，，要要求求品品种种抗抗(耐)寒、、抗抗(耐)旱、、抗抗(耐)盐碱碱、、抗抗(耐)涝、、抗抗穗发发芽芽等等。。四、、品品质质性性状状品质质性性状状因因作作物物种种类类及及同同一一作作物物的的产产品品用用途途不不同同而而异异。。一般般讲讲：：1.谷物物品品质质：：有碾磨磨品品质质。包包括括出出米米率率、、精精米米率率、、出出粉率率、、灰灰分分含含量量等等；；加工工品品质质。米米类类的的蒸蒸煮煮品品质质、、出出饭饭率率、、色泽泽、、口口感感，，柔柔软软性性和和粘粘聚聚性性等等；；面粉粉的的烘烤烤品品质质、制制作作面面条条品品质质、、蒸蒸制制馒馒头头品品质质、、蛋糕糕饼饼干干品品质质等等。。营养养品品质质。蛋蛋白白质质含含量量、、氨氨基基酸酸含含量量、、油油脂含含量量等等2.纤维维品品质质：：长度度、、细细度度、、强强度度、、整整齐齐度度、、伸伸长长率率色泽泽等等。。3.食用用油油品品质质：：不饱饱和和脂脂肪肪酸酸含含量量高高五、、熟熟性性及及对对耕耕作作制制度度和和机机械械化化作作业业的的适适应应性性早熟熟或生生育育期期短短适于于改改进进耕耕作作制制度度和和提提高高复复种种指数数，减少少后后期期自自然然灾灾害害（如如小小麦麦生生长长后后期期的的干干热风风、、棉棉花花或或玉玉米米生生长长后后期期的的早早霜霜等等））可可能能造造成成的损损失失，，利利于于稳稳产产。。适于于机机械械化化操操作作的的品品种种性性状状有有：：整整齐齐、、不不倒倒伏、、结结实实部部位位一一致致、、不不落落粒粒、、不不裂裂荚荚等等。。第二二章章作作物物繁繁殖殖方方式式及及品品种种类类型型第一一节节作作物物的的繁繁殖殖方方式式有性性繁繁殖殖无性性繁繁殖殖作物物的的繁繁殖殖方方式式与与其其遗遗传传组组成成关关系系密密切切，且且相互互影影响响。。作物物的的繁繁殖殖方方式式有有一、、有有性性繁繁殖殖（一一））花花器器构构造造和和开开花花习习性性对对授授粉粉的的影影响响一般般情情况况下下雌雄雄同同花花：：利于于自自花花授授粉粉(如小小麦麦、、水水稻稻等等)；雌雄雄同同株株异异花花：：利于于异异花花授授粉粉(如玉玉米米、、蓖蓖麻麻、、瓜瓜类类等等)；雌雄雄异异株株：：完全全异异花花授授粉粉(如大大麻麻、、菠菠菜菜等等)；闭颖颖授授粉粉：：利于于自自交交(如大大麦麦、、豌豌豆豆、、花花生生等等)；雌雄雄(蕊)异熟熟：：有利利于于异异花花授授粉粉；；雌蕊蕊先先熟熟的的有有油油菜菜雄蕊蕊先先熟熟的的有有玉玉米米、、向向日日葵葵雄性性不不育育：：利于于异异交交；；自交交不不亲亲和和：：利于于异异交交；；另：：花花器器大大、、有有蜜蜜腺腺、、有有香香(臭)味等等性性状状增增加加异异交交的的机机会会。。（二二））、、自自然然异异交交率率的的测测定定1．授授粉粉方方式式的的界界定定异交率率作作物物类型型4%自花授授粉作作物4%-50%常异花花授粉粉作物物50%-100%异花授授粉作作物2．自然然异交交率的的测定定母本(带隐性性性状状)和父本本(带显性性性状状)等量、等等距离离相间间种植植，自自由授授粉，，测定定F1中显性个个体比比率。。自然异异交率率=F1中显性性个体体株数数/F1总株数数（三））有有性繁繁殖的的主要要授粉粉方式式1.自花授授粉：：同一朵朵花的的花粉粉传播播到同同一朵朵花的雌蕊蕊柱头头上，，或同同株的的花粉粉传播播到同同株的的雌蕊蕊柱头上上称自自花授授粉。。自花授授粉作作物：：通过自自花授授粉方方式繁繁殖后后代的作物物为自自花授授粉作作物，，也称自交作作物。自花授粉作作物有水稻稻、小麦、、大豆、燕燕麦、豌豆、绿豆豆、花生、、芝麻、马马铃薯、亚亚麻、烟草草等。2.异花授粉：：雌蕊柱头接接受异株花花粉为异花花授粉。异花授粉作作物：通过异花授授粉方式繁繁殖后代的作物称异异花授粉作作物，又称异交作作物。异花授粉作作物有玉米米、黑麦、、甘薯、向向日葵、白菜型油菜菜、甘蔗、、甜菜、蓖蓖麻、大麻麻、紫花苜苜蓿、三叶草草、啤酒花花等。3.常异花授粉粉：以自交为主主，同时具具有一定异交时称常常异花授粉粉。常异花授粉粉作物：通过常异花花授粉方式式繁殖后代的作物物称常异花花授粉作物物，或常异交作物物。常异花授粉粉作物有棉棉花、高粱粱、甘蓝型型油菜、芥菜型油菜菜、蚕豆、、粟等。（四）、自自交不亲和和性定义：自交不亲和和性(self-incompatibility)是指具有完全花并并可形成正正常的雌雄雄配子的某某些植物，，缺乏自花花授粉结实能能力的一种种自交不育育性。具有自交不不亲和性的的作物有：：甘薯、黑黑麦、白菜菜型油菜、向日日葵、甜菜菜、甘蓝等等。自交不亲和和性是一种种受遗传控控制的、提提高植物自自然异交率的特特殊适应性性。在杂种优势势育种中，可以利于于自交不亲和性植植株作母本，通过异花花授粉，获获得大量杂杂交种子，因此时时一种具有有实用价值值的繁殖特特性。（五）雄雄性不育育性定义：植株株的花粉败败育，不能能产生具有有正常功能能的雄配子子的特性称称雄性不育育性。具有雄性不不育性的植植物有：水水稻、玉米米、高粱、大麦、、粟、小麦麦、棉花、、油菜、向向日葵等。。在植物育种中，雄雄性不育株株作母本，通过异交，就可得得到大量杂杂交种子，，是利于杂杂种优势的的极其宝贵的的特性和亲亲本资源。。1．细胞核雄雄性不育性性这类雄性不不育性受核核基因控制制，多为隐隐性，少数作作物（如小小麦、水稻稻、粟等））也发现显性基因因。其一种种行为符合合孟德尔遗遗传规律。2．细胞质雄雄性不育性性这类雄性不不育性受细细胞质和细细胞核双方方的育性基基因控制，实际际上是核质互作型型雄性不育性性。细胞质雄性性不育性遗遗传有三种种基本模式式：（1）雄性不不育系基基因型型为S（rfrf）（2）雄性不不育保持系系基基因型为为Nrfrf）S（rfrf）N（rfrf）不育系保保持持系不育系S（rfrf）（3）雄性不育育恢复系基因型为N（RfRf）或S（RfRf）S（rfrf）N（RfRf）/S（RfRf）不育系恢复系S（Rfrf）F1利用雄性不不育性配制制杂交种，，可以免除除人工、药物或机械械去雄程序序，即能降降低制种成成本，又可可提高种子质质量。二、无性性繁殖殖无性繁殖分分为营养体体繁殖和无无融合生殖殖两类。（一）营营养体繁殖殖许多植物的的营养体部部分(如植株的根根、茎、芽芽、叶等营养器官以以及变态部部分的块根根、块茎、、鳞茎球茎茎、匍匐茎、地中茎茎等)都具有再生生繁殖能力力。可利用营养养体进行繁繁殖的作物物主要有甘甘薯、马铃铃薯、甘蔗等。由营养体繁繁殖的后代代称为营养养系或无性性系(Clone)。（二）无融融合生殖定义：植物的雌雄雄配子不经经过正常受受精和两性性配子的融合过程而而形成种子子以繁殖后后代的方式式称为无融融合生殖(apomixes)。无融合生殖殖有多种类类型：1.无孢子生殖殖：大孢子母细细胞或幼胚胚囊败育，，由胚珠体细胞胞进行有丝分分裂直接形成二二倍体胚囊囊。2.二倍体孢子子生殖：大孢子母细细胞不经减数分分裂而进行有有丝分裂，，直接产生二二倍体的胚胚囊，最后形成种子子。3.不定胚生殖殖：由胚珠或子子房壁的二二倍体细胞经过有丝丝分裂而形形成胚，极极核发育成成胚乳而形形成种子。4.孤雌生殖：：胚囊中的卵卵细胞未和和精子结合，直接形形成单倍体体胚。5.孤雄生殖：：进入胚囊的的精核未与与卵细胞融融合，直接形形成单倍体体胚。无融合生殖殖的共同特特点是：未未经过雌雄雄配子的融合过程程。后代只具有母本或或父本一方方的遗传物质，表现为母本本或父本一一方的性状状。第二节自自交和和异交的遗遗传效应一、自交的的遗传效应应（一）自交交导致杂合合基因型逐逐渐趋于纯纯合Xn=1-（1/2）n自交对品种种的保纯和和物种的相相对稳定十十分重要。。（二）自交交导致杂合合基因型后后代发生分分离通过自交和和选择，可可以选择到到优良的纯纯合基因型型。（三）自交交引起纯合合基因型生生活力衰退退二、自花授授粉作物和和常异花授授粉作物的的基因型（一）自自花授粉作作物：绝大多数个个体的基因因型是纯合合的少数个体基基因型是杂杂合的（二）常异异花授粉作作物：至少包括三三种基因型型1.基本群体的的纯合同质质基因型；；2.杂合基因型型；3.非基本群体体的纯合基基因型。三、异交的的遗传效应应（一）异异交形成杂杂合基因型型杂合基因型型是产生基基因交换、、基因重组组和产生新新基因型的基础。。有选择的的进行异交交是人工创创造遗传变变异的主要要方法。（二）异交交增强后代代的生活力力异交后代生生活力增强强主要表现现在生长势势、繁殖力力、抗逆性以及产产量的提高高。故用于于杂种优势势利用中。。四、异花授授粉作物的的基因型自然品种群群体基因型型是高度异异质的；个体基因型型是高度杂杂合的。遗传结构符符合Hardy-Weinberg法则。第三节作作物的品品种类型及及其特点一、作物品品种的类型型一般说来，，对农作物物品种有三三个基本要要求，即特特异性、一致性性和稳定性性。简称DUS。特异性(Distinctness)：本品种具有有一个或多多个不同于其它品品种的形态态特征和生生理特性等等。一致性(Uniformity)：品种群体性性状整齐一一致，能指出品种内内株间一些些特异性状状的变异。。稳定性(Stability)：繁殖或再组组成本品种种时，其特特异性和一致致性保持不不变。根据繁殖方方式、种子子生产方式式、遗传基基础、育种特点和利利用形式，，农作物品品种可分为为以下类型型：（一）自交交系品种（（纯系品品种）自交系品种种由遗传背景相相同和基因因型纯合的的一群植株株组成。生生产上大多数数自花授粉粉作物都是是自交系品品种，异交交作物和无融融合生殖的的后代也可可产生自交交系品种。。（二）杂杂交种品种种在严格选择择亲本和控控制授粉条件下生产产的各类杂杂交组合的的F1植株群体。。群体为高度度同质，个个体基因型型高度杂合合。（三）群群体品种基本特点是是遗传基础础复杂，群群体内植株间间基因型不不一致。根根据作物种种类和组成成方式，群体体品种可分分为四种：：1．异花授粉粉作物的自自由授粉品品种群体内和群群体间的植株可随随机授粉。。虽然植株株间存在一一定变异，，但能保持持本品种的一一些主要特特征特性，，并能区别别于其它品品种。个体基因型型是杂合的的，群体是是异质的。。2．异花授粉粉作物的综综合品种由一组选择择的自交系系在隔离条件件下经过多多代随机授授粉并达到到遗传平衡衡的群体。。个体基因型型是杂合的的，群体是是异质的。。群体具有一一个或几个个代表本品品种特征的的性状。3．自花授粉粉作物的杂杂交合成群群体两