作物的繁殖方式及品种类型

单元二作物的繁殖方式

及品种类型

作物的繁殖方式?品种类型?教学目标：主要作物的繁殖方式农作物品种的基本要求自交和异交的遗传效应

作物品种类型和育种特点第一节作物的繁殖方式

自花授粉异花授粉有性繁殖常异花授粉*自交不亲和性*雄性不育性

营养体繁殖无性繁殖无融合生殖繁殖方式一、有性繁殖（一）花器构造1、两性花（完全花、雌雄同花）：如小麦、水稻、油菜、大麦、燕麦、大豆、豌豆、番茄、辣椒……禾本科植物的花及小穗

禾本科植物的花被变态为浆片，因此无花萼和花冠

禾本科植物的花水稻开花和花器构造2、单性花(不完全花)

雌雄同株异花：玉米、蓖麻、瓜类雌雄异株：大麻、菠菜有的植物既有两性花、又有单性花:甜瓜、西瓜、菠菜

雌花雌雄同花雄花(♂)雌花(♀)雄花(♂)雌花(♀)雌花(♀)两性花（☿）两性花（☿）单性雌花(♀)蓖麻雌雄同株异花玉米雌雄同株异花大麻的雌株和雄株雌花雄花雌花雄花3、雌雄同花自交不亲和：黑麦、甘薯、白菜、萝卜、白菜、向日葵、白菜型油菜、甘蓝、甜菜。4、雌雄同花不同熟或雌雄蕊异长：荞麦、葱、洋葱、芹菜、胡萝卜、甜菜、莴苣、棉花

（二）、作物天然异交率的测定：

作物的授粉方式是根据自然异交率（%）来划分的。

作物

异（杂）交率（%）自花授粉作物

＜4（%）（通常小于1%）常异花授粉作物

5－50异花授粉作物

50-100天然异交率测定？天然异交率的测定法：

选受一对基因控制的相对性状作为遗传测定的标记性状：第一年：隐性个体作为母体，显性性状的纯合基因型个体作父本。父母本等距等量隔行相间种植。第二年：将母本收获的种子种植，在苗期进行测定。

F1中显性性状个体数自然异交率（%）=——————————×100

F1总个体数显性性状隐性性状小麦芽鞘色红色绿色玉米胚乳黄色白色棉花绿苗芽黄苗(三)不同作物的授粉方式：

1、自花授粉

同一朵花的花粉传播到同一朵花的雌蕊柱头上,或同株的花粉传播到同株的雌蕊柱头上都称为自花授粉。通过自花授粉方式繁殖后代的作物是自花授粉作物,又称自交作物。开花习性：雌雄同花，同熟，开花时间较短，常常闭花授粉。自交的遗传效应自交使纯合基因型保持不变:AA自交使杂合基因型的后代发生性状分离:Aa自交代数代号基因型频率杂合型(%)Aa纯合型(%)AAaaAAAaaa0(F1)H0010101(F2)H11/41/21/4(1/2)11-1/2=502(F3)H23/82/83/8(1/2)21-(1/2)2=753(F4)H37/162/167/16(1/2)31-(1/2)3=87.5……………………n(Fn+1)Hn(2n-1)/(2n+1)1/(2n)(2n_1)/(2n+1)(1/2)n1-(1/2)n杂合体Aa自交各世代的基因型频率及基因频率的变动Xn=(1-1/2r)*100%Xn:自交后代纯合体比例r：自交代数自交引起异花授粉作物后代生活力衰退

自花授粉作物的遗传特点个体基因型纯合，群体表现整齐一致；少量变异个体，经不断自交可导致纯合；自交不退化或退化缓慢。2、异花授粉雌蕊的柱头接受异株或异花花粉授粉的称为异花授粉，通过异花授粉方式繁殖后代的作物是异花授粉作物,又称异交作物。异花授粉作物的自然异交率一般高于50%，有些作物的异交率可达到95%以上，甚至100%。开花习性单性花，雌雄异熟，雌雄异长，自交不亲和，雄性不育。雌雄异株：大麻、番木瓜、石刁柏雌雄同株异花：玉米、黄瓜、蓖麻、西瓜、甜瓜、南瓜雌雄同花异熟：洋葱、芹菜、胡萝卜、荞麦自交不亲和：甘薯、向日葵、黑麦、甜菜、白菜、甘蓝雄性不育：各类授粉植物，玉米、水稻、大麦、小麦、棉花、向日葵异交的遗传效应异交形成杂合基因型异交增强后代的生活力异花授粉作物的遗传特点基因型个体杂合，群体异质；（异质杂合群体）从群体中选择的优良个体后代不能稳定的遗传；通过人工自交及选择可以获得稳定的自交系；自交导致生活力显著衰退，自交系间杂交产生杂种优势；新基因的进入，原有基因的丢失，出现一个与原群体的遗传组成不一样的新遗传平衡群体。

3、常异花授粉（1）定义

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。常异花授粉作物通常仍以自花授粉为主要繁殖方式,又存在一定比例的自然异交率,基本自交。天然异交率5%-50%。开花习性雌雄同花，异熟雌雄蕊不等长，外露，易接受外来花粉，开花时间长，异交率较高。

（2）常异花授粉作物的遗传特点多数个体的主要性状处于纯合状态,少部分个体基因型是杂合的；群体异质，但异质化程度不及异交作物，部分个体杂合，可供选择；自交生活力衰退，但退化不显著，自交不如异交有利。

4、自交不亲和性

（1）定义

雌雄蕊发育均正常，能散粉，但自交或系内兄妹交均不结实或结实极少，这种特性称自交不亲和性。具有这种特性的品系叫自交不亲和系。

主要作物：十字花科、烟草、甘薯、向日葵、甘蔗、黑麦、甜菜等。（2）、自交不亲和性的主要表现

雌蕊排斥自花授粉行为，使自花的雄配子在受精的不同阶段受阻。（3）、自交不亲和性的利用不需人工去雄，只需人工辅助授粉。

5、雄性不育性

植株的雌蕊正常而花粉败育，不能产生有功能的雄配子的特性。小麦正常和不育的花药小麦不育穗和正常穗玉米的不育和可育的雄穗二、无性繁殖

（一）营养体繁殖1、概念：

不通过雌雄细胞的结合，而是利用植物营养器官繁殖后代。

无性系：由营养体繁殖产生的后代群体。营养繁殖的器官有：根、茎、叶、芽、块根、块茎、匍匐茎、球茎、鳞茎等。营养繁殖的方法有：分根、扦插、压条、嫁接、组织培养等营养繁殖的作物有：甘薯、马铃薯、甘蔗、草莓、洋葱、大蒜、大部分果树、花卉等

2、营养体繁殖的遗传特点无论个体基因型是否纯合，无性繁殖后代的表现型都是一致的，与母体相似；无性繁殖作物的自然变异较多，芽的分生组织细胞发生的突变，称之为芽变无性繁殖作物在适当条件下也可进行有性繁殖，有性杂交的F1代往往就发生分离。

红色马铃薯的花红色马铃薯的块茎甘薯的块根甘薯的花

（二）无融合生殖植物性细胞的雌雄配子,不经过正常受精、两性配子的融合过程而形成种子以繁衍后代的方式，称之为无融合生殖。主要类型：a、二倍体孢子生殖(2n)：大孢子母细胞有丝分裂形成二倍体胚囊，最后形成种子。b、无孢子生殖(2n)：胚珠体细胞进行有丝分裂发育形成二倍体胚囊，最后形成种子。c、不定胚生殖（2n)：胚珠或子房壁二倍体细胞经有丝分裂形成胚，同时正常胚囊中的极核发育成胚乳而形成种子。d、孤雌生殖(1n)：卵细胞不受精直接形成单倍体胚。

e、孤雄生殖(1n)：进入胚囊的精核未与卵细胞融合而直接发育成单倍体胚。具单倍体胚的种子后代，经染色体加倍可获得基因型纯合的二倍体，否则表现高度不育。无融合生殖获得的种子，无论来自于母本的性细胞或体细胞，或父本的性细胞，只具有亲本一方的遗传物质，表现亲本一方的性状。组织培养正在成为具有生产利用价值的无性繁殖方式。第二节作物的品种类型及其

育种特点区分品种类型的依据:（1）遗传特性（2）繁殖方式与授粉方式（3）育种方法（4）种子生产特点（5）种子利用形式作物品种自交系品种（purelinecultivar）杂交种品种(hybridcultiva）异花授粉作物自花授粉作物群体品种(populationcultiva）无性系品种(clonalcultiva）自由授粉品种综合品种杂交合成群体多系品种一、自交系（纯合、纯系）品种

由遗传背景相同，基因型纯合的一群植株组成的品种。

其遗传特性为个体纯合，群体同质。(同质纯合群体)

纯系品种的理论亲本系数不低于0.87。

稳定性，整齐性和退化性。

不同授粉方式的作物都能产生纯系品种，异花授粉作物中最典型的纯系品种是玉米自交系。自交系品种的育种特点

1.自花授粉+单株选择的育种方法2.拓宽遗传变异范围，在大群体中进行单株选择二、杂交种品种由两个或两个以上纯合亲本杂交，组配成杂种F1植株组成的品种。遗传特点是个体杂合，群体同质。杂交种F1代的表现型整齐一致，其杂种优势强，亲本便于控制。杂交种一般只利用杂交F1代，故有人把它称为栽培用种。杂交种品种的育种特点1、杂交种育种的两个基本程序：自交系选育杂交组合选配:自交系的配合力测定2、对影响亲本繁殖和配制杂种产量的性状必须加强选择。3、需要建立相应的种子生产基地和供销体系。三、群体品种由一群基因型各不相同的杂合或纯合植株组成的品种。

异花授粉作物的自由授粉品种杂交、自交、姊妹交异花授粉作物的综合品种（综合杂交种）多个玉米自交系或单交种种子混合

群体品种包括两大类：1、异花授粉作物杂合基因型的混合群体

其遗传特点是个体杂合，群体异质。2、自花授粉作物纯合基因型的混合群体由不同基因型的一群纯合植株组成。其遗传特性为个体纯合，群体异质。自花授粉作物杂交合成群体

两个或两个以上自花授粉作物品种（系）杂交的分离后代。自花授粉作物的多系品种由多个近等基因系的种子混合繁殖而成的多系品种。群体品种的育种特点1.原始材料（亲本）遗传广泛，使群体品种能够保持广泛的遗传基础和基因型的多样性；2.控制授粉、充分重组、适当淘汰、遗传平衡。四、无性系品种无性系品种是由一