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文档简介
0绪论
园艺是文明的标志
园艺业是我国乃至世界上万年青的产业,它与人民生活、国家安定息息相关,随着社会
的发展,园艺业必将在国民经济与人民生活中所占份额越来越高。
园艺作物育种学(Breedingofgardencrops)是园艺学(Gardening)的■个主要分支学科,
它以现代遗传学为主要理论基础,并以自身的科学实践不断补充、修正和发展遗传学,是一
门创造性的科学。它综合运用现代遗传学及其他相关学科(如植物学、生理学、生物化学生
态学、细胞学、解剖学、栽培学、分类学、病理学、昆虫学、微生物学、分子生物学、生物
统计学以及计算机科学等)的理论与技术、对园艺作物的遗传性(种性)进行有效地管理、
控制和改造,以加速新品种选育进程。
1园艺作物育种学的范畴
改进园艺作物的遗传特性,使选育出的新品种符合生产的需求,增强适应性,在国内外市场
上有竞争力,能产生更大的经济效益,这些都是园艺作物育种学的研究范畴。
1.1园艺作物育种学的定义及内涵
园艺作物育种学与植物作物育种学密切相关,因此植物育种学的定义也就是园艺作物育种学
的定义。
Smi(1966)对植物育种学下了一个最为确切、全面和深刻的定义。定义如下:Plantbreeding
wasdefinedbySmithastheartandscienceforimprovinggeneticpatternofplantsinrelationof
theireconomicuse.据此,我们可以从以下三方面来阐述园艺作物育种学的定义及其内涵。
1.1.1园艺作物育种学不仅仅是一门科学,而且是一种艺术,它与精密科学不同,这些学科只
是学科而非艺术,它与绘画、音乐等也不同,后者只是艺术而非科学。而园艺作物育种学既
是科学又是艺术,是二者的综合,因此它的内涵更为复杂和深刻。需要指出一点,园艺作物
育种学家不需要有科学的造诣,而且也需要有艺术的修养。
1.1.2园艺作物育种学的任务是改进园艺作物的遗传特性,即基因型,而不是仅仅改变其表
型.
1.1.3园艺作物育种学的目的在于改变那些与经济用途有关的遗传特性,而不是任何遗传特
性,这里可以看出Smith的定义非常重视育种的实践意义及其在生产上的作用,根据现代的
理解就是强调将科学技术转化为生产力,为发展经济服务。
1.2品种的概念与良种的作用
1.2.1品种的概念及其含义
《中国农业百科全书》作物卷中品种(cultivar),简称CV,这个词是cultivted和variaty
的缩减复合,其概念是“经人工选择培育,在遗传上相对纯合稳定,在形态特征和生物学特
征上相对一致,并作为生产资料在农业生产中应用的作物类型。品种一般具有较高的经济价
值,符合人类需要,能适应一定地区自然条件和栽培条件。”
或简单表述为“具有特定条件下表现为不妨碍利用的优良、适应、整齐、稳定和特异
性的家养动植物群体。”
优良是指群体作为品种时,其主要形状或综合经济性状符合市场要求,且有较高的经
济效益。
适应包含对■定地区气候土壤病虫害和不时出现的逆境的适应和对一定的栽培管理和
利用方式,如对肥、水充足的适应,对机械化作业的适应,对加工及其工艺过程的适应等。
整齐包括品种内个体间在株型、生长习性、物候期等方面的相对整齐一致和产品主要
经济形状的相对整齐一致,整齐性的要求对不同作物、不同性状应区别对待。
稳定指采用适于该类品种的繁殖方式的情况下所保持前后代遗传的稳定,营养系品种
虽然遗传上市杂合的,但在用杆插、压条、嫁接等方法无性繁殖是能保持前后代遗传的稳定
连续,如果树、马铃薯等。
特异指作为一个品种,至少有一个以上明显不同于其他品种的可辨认的标识性状。
品种不是植物分类的单位,而是栽培经济的概念。虽然栽培植物起源于野生植物,但同
是一个野生物种在人工不同栽培条件、不同目的的选择下,将形成不同品种。又因为人类为
了满足同一需要,选用了不同种,变种的野生植物,也将形成不同的品种。
1.2.2良种的作用
提高单位面积产量:随着我国人民生活水平的提高和外贸事业的发展,对园艺产品的需
求量逐年增加,然而土地面积是有限的,为了降低生产成本,在不增加劳动力、肥料的情况
下,一个优良品种可以增产20%~30%以上,有的甚至成倍增长。
提高品质:同一园艺作物的不同品种,品质石有差异的,而市场价格相差很大。反映出
园艺作物良种在改进品质,促进生产中的重要作用。
减少污染,节约成本病虫害严重威胁园艺生产。在防治病虫害上,农药耗费很大,而
且对产品、土壤、大气、水源造成污染,危害人们的健康。抗病虫害品种的育成可起到减少
污染,降低成本的作用。
延长产品的供应期菊花在原有盆栽秋菊的基础山育成了夏菊、夏秋菊和寒菊新品种,
大幅度地延长了它的观赏期。
在农业生产的历史上,优良品种的作用更为突出,实例也很多。1845~1847年欧洲爱尔
兰作为主食的马铃薯晚疫病危害猖獗,使当地作为主食的马铃薯绝收,有百万余人被饿死,
这就是历史上的马铃薯饥荒事件。育种工作者通过野生马铃薯与栽培种杂交,培育出抗病品
种,使马铃薯又得以重新种植。
2园艺作物育种的主要目标和制定目标的原则
2.1主要育种目标
2.1.1品质
感官品质常包含植株或产品器官的大小、形状、色泽等山视觉、触觉所感受的外质和风
味、香气、肉质等由味觉、嗅觉、口感等感知的内质。园艺作物中果品、蔬菜常以内质为主
或外质与内质并重,花卉常以外质为主,表现为花型、花色、叶形、株型、芳香等各方面。
营养品质常指人体需要的营养、保健成分含量的提高和不利、有害成分含量的下降和消
除。随着人们生活水平的提高和营养保健科学技术的发展,包括测试手段的改进,通过育种
改进园艺作物的营养品质,已越来越受到重视。
育种界开始注意到果蔬产品中某些有害成分在品种间的显著差异,并致力于育种中降低
乃至消除这些成分。如甘蓝中至少含10种以上的硫代葡糖昔,当它们被同时存在的硫代葡
糖背水解后会形成异硫氟酸盐和有机懵等味苦而有毒的成分,有诱发甲状腺肿大和损害肝功
能的作用。
2.1.2产量
丰产是园艺作物育种的基本要求,具有丰产潜力的优良品种是获得高产的物质基础。产
量可分为生物产量和经济产量。前者指一定时间内,单位面积内全部光合产物的总量,后者
指其中作为商品利用部分的收获量,两者比值叫做经济系数(coefficientofeconomics),
产量的高低和产量构成因素有关。如葡糖产量构成因素包括单株(或单位面积)总支数、
结果枝%、结果枝平均果穗数、单穗平均重等。根据产量构成因素进行选择有时比直接根据
植株产果量进行的选择更能反映株系间的丰产潜力。
园艺作物生产中常采取分批采收的方式,可按采收期分为早期,中期和后期产量。由于
早期产品价格和中、后期差异悬殊,所以有时早期产量是比总产量更为重要的选择指标。
2.1.3熟性
成熟期的早-晚对许多园艺作物都是重要的目标性状。由于绝大多数园艺产品都不像粮食
那样易于贮运,所以生产上需要早、中、晚品种配套,加上提前延后的栽培措施,才能基本
上做到均衡供应。再者,早、中熟品种生育期短有利于减免后期自然灾害造成的损失。
早熟品种可以提前上市调节淡季,售价较高,给生产者和消费者带来好处。品种间生育
期长短的差异有利于茬口和劳动力安排,提高复种指数。但是呈熟品种由于生育期(或果实
发育期)较短,品质较差从而在经济效益方面带来一些负面影响。
花卉植物的所谓成熟期主要是花期的早、晚和延续时间,如菊花花期方面的目标性状是
在原有10月底到12月中开花的秋菊的基础上选育出从10月初到10月下旬开花的早菊,
12月中旬以后开花的寒菊,6月至10月两次开花的夏菊。特别是不需要特殊的加光或遮花
处理,在五一、七一、十一等节日开花的品种。
2.1.4对不利环境的适应性
园艺作物的环境胁迫大体上可分为温度胁迫、水分胁迫、土壤矿物质胁迫、大气污染胁
迫以及农药(含除养剂)胁迫等。温度方面有高温胁迫和低温胁迫,低温胁迫又可分为冻害
(W0℃)和冷害(>0℃)。水分方面有干旱胁迫和湿渍胁迫。干旱又有大气干旱和土壤干
旱之别。
鉴于当今世界面临人口不断增长、淡水资源紧缺、耕地面积减少、土地肥力下降及收到
荒漠化的威胁,联合国粮农组织强调应加强培育抗逆性强(干旱、土壤毒性、病虫草害等)
的高产品种。
观赏植物常需要某些特殊的对环境胁迫的适应性,如地被、草坪植物要求耐阴、耐旱、
耐灰尘污染、耐践踏、行道树还要求耐重剪,易从不定芽、隐芽发出新枝等特性。
2.2.5对病虫害的抗性
病虫害对园艺作物的产量和品质都有很大影响。在园艺作物的生产中为防治病虫害而大
量使用化学药剂。不仅大幅度地提高生产成本,而且带来残毒危害和环境污染等严重问题。
通过遗传改良,增强园艺作物品种对多种病虫害的抗性就成为园艺作物育种的重要目
标。病虫害种类很多,抗性育种只能抓住主要矛盾,在危害普遍、严重,而在种内、种间抗
性差异显著的种类中进行。
抗性育种要求新品种对病虫害有绝对的抗性常常是不切实际的。从生态学和经济学的观
点来看,品种的抗性一般只要求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
的阈值以下,对产量和品质不至发生显著影响,就基本上达到了要求。
2.2.6对设施栽培的适应性
近年来,我国园艺作物的设施栽培,尤其是塑料大棚的蔬菜、花卉和果树生产发展很快。
原先用于露地生产的品种就难以适应,这就给园艺作物育种提出了新的要求,主要是对设施
生态条件如弱光照和高温多湿环境的适应性。
如黄瓜保护地专用品种要求具备以下性状
①在深秋和冬季低温弱光下能够形成较高的产量;
②在后期出现32℃以上的高温下能保持较高的净同化率'
③对保护地易发病如枯萎、霜毒、白粉、黑星、角斑、疫病等有将强的抗性;
④株型紧凑,叶较小、叶量不过大、分枝较少,主侧蔓结瓜,节成性强。
2.2制定育种目标和原则
2.2.1根据市场的需求和生产发展前景
在种类繁多的园艺作物中,首先要选择确定那些重:要的作物种类进行新品种的选育。虽
然任何一种园艺作物都需要优良品种,但是根据人力、物力只能确定几种,只能先注重常用
的、用量大的,并注重价值高的。
在制定育种目标时,一定要考虑市场需求和生产发展情况,绝不能只顾眼前利益,故进
行育种工作时不能只注重高产而不顾质量,而且还应该考虑今后几年的生产技术发展水平。
否则,容易使新培育出的品种很快就被淘汰。
2.2.2根据当地的自然条件和栽培条件,抓住主要矛盾
由于个地区气候、土壤、耕作和栽培技术条件不同,生产商存在着的问题也不完全相同,
对品种的要求也相应存在着差异。制定育种目标时,必须对当地的自然条件、栽培方法和生
产实际进行综合调查分析,分清主次,抓住主要矛盾,在此基础上再解决其他矛盾。这样才
能达到有的放矢,育成的品种才能符合实际需要。
2.2.3育种目标要落实到具体性状上
育种目标应该具体化。在确定育种目标前,要对现有材料进行具体、系统的分析,随后
确定具体的选育内容。在具体工作中应选择其中一体或几项作为具体的选育目标。切记笼统
地提高产、优质、抗病新品种选育。
2.2.4既要敢于创新,又要实事求是地考虑其可能性
培育一个新品种,往往需要许多人经过长期时间的同心协力才能完成。若只考虑工作困
难,不敢创新,育种目标订的偏低,经过几年的工作,虽已达到了目标,但培育出的新品种
却以过时,不符合生产需要;反之,部根据当前科技水平,脱离实际提出过高的要求,虽经
过努力,感到所定目标难以实现,只好中途停止,重新制定育种目标。
3我国园艺作物育种的发展历史和成就
3.1中国园艺作物育种发展简史
中国园艺作物育种有着悠久的历史。素有中国是世界园林之母的美誉。
3.250年来我国园艺作物育种的主要成就
3.2.1开展了全国性的资源调查,初步建立了园艺作物种植资源工作体系。1956年的全国科
学规划将作物资源调查,整理和利用里为重点课题后,各地陆续开展了园艺作物资源调查工
作,在普查中发现和整理的果树和蔬菜品种均以万记。
据1997年统计资料•,中国国家种质拥有的资源总份数已达到35万份,仅次于美国(41万
份)和俄国(37万份)跃居世界第三。
其中包括有性繁殖的蔬菜资源28765份,无性繁殖的果树、蔬菜资源以资源圃种植保存
及低温保存的试管苗库。。。。
3.2.2广泛进行了园艺作物的引种工作
在资源调查、整理的基础上,广泛进行了国内不同地区间相互引种和国外引种,大大丰
富了各地园艺作物的种类和品种,扩大了两种的栽培面积。
3.2.3新品种选育成效显著
新中国成立以来,全国各地通过各种育种途径选育的园艺作物新品种数以千计,主要果
树蔬菜植物的品种已更换过2~4次,比较充分地发挥了品种在生产中的作用。
3.2.4育种理论和方法的研究也取得一定成效
为了提高育种效率,增加育种工作的科学性和预见性,近年来对园艺作物特别是对营养系
的一些主要经济性状的遗传规律、对哦背的诱发。辐射引变、克服远缘杂交的障碍等方面开
展了一些研究,对杂交亲本的选择选配,扩大杂种材料的遗传基础都起到了积极的作用。
特别是在组织细胞培养等方面,我国较早的通过花药培养获得了苹果柑橘葡萄白菜茄子
等的单倍体,有的获得了后代,苹果柑橘葡萄桃马铃薯等的分生组织培养脱毒,苹果葡萄草
莓甘蓝等的离体快繁均获得成功。
通过转基因技术获得很多转基因作物。有些已进入大田实验。在提高园艺作物对病虫害、
病毒害、除莠剂的抗性,改进品质及贮藏保鲜性能等方面展现了诱人的前景.
4国内外园艺作物育种的现状及发展趋势
近20年来,世界园艺作物育种无论是在遗传资源材料的开发、、利用和创新上,还是在所育
成品种的科技含量水平上都有了显著的进步和提高。
4.1发达国家在园艺作物新品种选育总体目标上尽管仍然是抗病、抗逆、优质及高产,但与
过去相比,表现出以下明显的特征和发展趋势:
①越来越重视提高产品品质,包括外观品质、营养品质;
②越来越重视提高产品的耐贮运性
③越来越重视满足不同用途的专用品种的选育
④越来越重视提高品种对逆境环境条件的抗性
⑤越来越重视针对国际种子市场的品种选育
4.2在育种手段、方法上虽然还是以常规技术为主,但随着生物技术的发展,常规技术与生
物技术二者之间的结合越来越紧密。主要的发展趋势为
①分子标记辅助选择的应用越来越普及
②利用组织培养、原生质体融合创造新的育种材料越来越广泛
③利用转基因技术创造特殊的育种材料的研究越来越深入
④一些常规技术在育种实践中不断得到改良,越来越完善
⑤利用杂交优势育种的作物种类越老越多
4.3在育种机构的组织、规模上,近年来也有了大的变化,主要趋势是
①跨地区,跨国的育种公司越来越多
②由行业内兼并,或跨行业合并或联合形成大的育种公司
③发达国家的种子公司对第三世界国家园艺种业的冲级和对这些国家园艺种苗市场的垄断
越来越严重
4.4信息技术在园艺作物育种上的应用也越来越广泛
结语:遗传学有一个经典的公式:P(表型,Phenotype)=G(遗传型,Genotype)+E(环境)
现代遗传学认为生物的表型是由其遗传型和环境共同作用的结果,然而G和E的作用又绝
不是等量的。其中G是决定生物遗传变异的内因或根据,E只是实现生物遗传变异的外因或
条件。正如前述园艺作物育种学的定义所指出的:其任务是改善园艺作物的遗传特性。欲有
效地达到此目的,就必须采用各种传统的现代的方法和手段(或二者相结合),在改变G上
做文章、下功夫。
思考题:
思考题
1.作物品种有何特性?园艺植物良种在生产中有什
么作用?
2.你对我国园艺植物育种的历史广解多少?从哪些
文献中了解到的?
3.我国园艺植物育种现状与世界上发达回家的差距
如何?
4.园艺植物育种的主要目标和制定育种目标的原则
是什么?
第二章:种质资源的保存
种质资源的定义
种质(germplasm):指决定生物性状遗传(种性),并将其遗传信息从亲代传递给后代
的遗传物质也称为基因。
种质资源包括:栽培种、野生种及近缘种,人工创造的种质材料。
蕴藏种质的主要材料是:植株、种子根茎叶芽等无性繁殖器官和营养器官,及愈伤组织、
分生组织、花粉合子细胞原生质体以及染色体和核酸片段等
种植资源(germplasmresource)
具有种质并能繁殖的生物体的统称。或遗传资源或基因资源。
种质库(germplasmpool)
指以种为单位的群体内的全部遗传物质,它有许多个体的不同基因所组成。又称基因库。
1.种质资源的作用与现状
1.1种质资源的作用
种质资源是地球生命的基础。人类赖以生存和发展的基础,是最为宝贵的自然财富。是
利用和改良生物的物质基础,是育种的原始材料及生命科学研究的基础材料。提供各种工业
原料、医药品,在娱乐,旅游业中也起着重要作用。拥有种质资源的数量和质量,以及对其
研究的程度是决定育种效果的重要条件,也是衡量一个国家或研究单位育种水平的重要标
志。
1.2种质资源的现状与存在问题
1.2.1发展理念的误区造成种质资源的遗传侵蚀
人类对品种良种化和遗传一致性的要求,使传统的品种被改良品种所取代,并使之加速
灭绝•减少了种质资源遗传多样性。
更大的一致性倾向或遗传单一性增加了主要作物对流行性病虫害潜在的遗传脆弱性。
生物多样性保育紧迫性
1.2.2人类活动及现代科技的发展对种质资源的影响
人类对资源的需求日趋增长,逐渐造成生态环境的破坏和生物资源流失。
大量砍伐和焚烧森林,过度放牧,使大量野生动物、植物是去栖生、繁衍的场所。
城市、工矿的发展占用了大量的绿地,使土壤水源和大气污染。植被的破坏加剧了生态环境
的恶化,反过来又导致了生物资源的进一步流失,形成了恶性循环。
现代科技的迅猛发展产生了某些负面影响。农业机械的广泛应用,使不适应现代机械要求的
品种有逐步消失的危险;化学肥料和农药的大规模使用,造成大量种植资源减少,用飞机配
撒农药,使野生资源也收到损失,生物工程的安全性等。
2种质资源的类型和特点
2.1种质资源的类别
按其来源分:本地的种质资源、外地的种质资源、野生的种质资源、人工创造的种质资
源
按其亲缘关系分:植物学分类:科、属、种
育种实用性分类:现代优良品种货高产品种、主要商品品种、次要品种、具有特长的、
过时类型、育种材料、突变体、原始类型、野草类和野生种十类
种质资源的类型及性质来分类:地方品种、主栽品种、原始栽培类型、野生近缘种和育
种材料
生态类型分类、用途分类
2.2地方品种
指那些在局部地区内栽培的品种,或古老的农家品种。是长期自然选择和人工选择的结
果,特定的适应性和抗逆性强。适合当地特殊的饮食或观赏消费习惯和栽培习惯。大多没有
经过现代育种技术的改良。
有些材料虽有明显缺点,但往往具有某些罕见的特性,以及具备一些在目前看来虽然不重要
的特殊经济价值。
往往优良新品种的推广而被淘汰(特别是过时的或极为零星分散的品种)
是最重要的,具有极大遗传价值和育种潜力的种质资源。
2.3主栽品种
经由现代育种技术改良过的品种,或称改良品种。
遗传多样性较地方品种单一,即基因库较狭窄。适应当前新的消费习惯和生产方式。具有较
好的丰产性和适应性及抗逆性。但外地或外国引入的品种对本国(地)的特殊气候条件的适
应性差于本国(地)的主栽品种。它们是育种的基本材料。
2.4原始栽培类型
具有原始农业性状的类型。是现代栽培作物的原始种或参与种,是经数千年的发展而产
生的。不少原始栽培类型已经绝灭,现今往往要在人们不容易到达的地区才能搜集到。基因
库丰富,对本地区的气候田间适应性强,是难得的育种材料。
2.5野生种及近缘种
野生种是生物长期自然选择的结果。栽培作物近缘种是介于栽培和野生类型之间的不同
程度的过渡类型是先人人工选择的成果。具备生物多样性,常常有作物所缺少的某些抗逆基
因,在育种上往往作为抗源资源加以利用。
在生产上有些野生近缘种也作为嫁接砧木加以利用。由于人类对生态环境的不断干扰和
破坏,很多野生近缘种已从开垦地上退走,有些种已濒于灭绝。
它的生物科学及植物育种的源泉。
2.6人工育种材料
各种育种途径的中间材料。如这种材料可以是杂种后代、物理化学诱变育成的突变体,
人够够诱变的多倍体、体细胞融合材料、远缘杂交材料、转基因材料等等,有人称之为育种
中间材料。
虽然它们具有某些缺点,而不能成为新的品种,但因具有一些明显的优良性状,仍不失
为一种优良的亲本或种质资源。这类材料-,因育种工作的不断发展会日益增加,这样会大大
丰富种质资源的遗传多样性。
3园艺作物的起源和进化
—-人类采集移栽-----选择杂交和培育一一一栽培育种
t
野生植物t
fff远古时期的地理隔离f野生植物就地驯化一全世界形成了不同作物起源中
心f社会发展商业、旅游业以及战争f各起源中心作物向着中心以外传播一逐渐演化成现今
世界园艺作物分布的现状
3.1瓦韦洛夫的作物起源中心学说(theoryoforugincenterofcrops)
较系统的对作物起源中心研究分类影响较大的有三大系统:即德坎多尔的三大起源中心
论,瓦韦洛夫的八大起源中心论,和茹考夫斯基的十二大起源中心论。
3.1.1作物起源中心学说的主要内容
提出主要世界作物八大起源中心,及其地理分布和植物种类和特点
作物起源中心有两个主要特征:即基因的多样性和显性基因的频率较高,又名为基因中心或
变异多样化中心。
最初是的起源地称为初生起源中心(primaryorigincenter)往往是作物显性性状和最大
遗传多样性额聚集地区。作物由初生起源中心地向外扩散到一定范围时,在边缘地又会因作
物本身的自交和自然隔离而形成新的隐性基因控制的多样化地区,即次生起源中心
(secondaryorigincenter),常常具有可利用价值的性状,如种子果实增大等。
在一定的生态环境中,在相近的遗传变异性中出现平行现象,即同源平行变异律(lawof
parallelvariation)。同源平行变异律在作物选育和引种中有重要的指导意义。
3.1.2世界八个作物起源中心
(1)中国起源中心:包括中国中、西部山岳及毗邻低地
(2)印度起源中心:包括缅甸和阿萨姆(印度东部的省)
(2a)印度-马来西亚起源中心(印度起源中心的补充)包括马亚群岛,一些大岛屿如爪哇、
婆罗洲、苏门答月昔以及菲律宾多和印度支那。
(3)中亚起源中心:包括印度西北部,克什米尔、阿富汗、塔吉克和乌兹别克。
(4)前亚起源中心:包括小亚细亚、伊朗、外高加索。
(5)地中海起源中心:包括地中海沿岸地区。
(6)埃塞俄比亚起源中心:包括埃塞俄比亚和厄立特里亚山区。
(7)墨西哥-中美起源中心:包括墨西哥-中美所属地区。
(8)南美起源中心:包括秘鲁、厄瓜多尔、玻利维亚。
(8a)智利亚中心(8b)巴西-巴拉圭中心
4种质资源的搜集与保存
国务院办公厅于2004年25号文发布“关于加强生物物种资源保护和管理的通知”
要求各地区、各有关部门充分认识生物物种资源保护和管理的重要性和紧迫性,开展生
物物种资源调查,做好生物物种资源编目工作,制定生物物种资源保护与利用规划,加强生
物物种资源保护基础能力建设、管理制度建设和科学研究等。
2004年,江苏省政府办公厅根据《国办通知》,颁布了《省政府办公厅关于加强生物物
种转保护和管理工作的通知》。
4.1.种质资源的调查
4.1.1种植资源调查的目的和意义
摸清当地的园艺资源,可以直接或间接的应用于生产。为园艺作物发展规划或品种区域
化提供资料。编写园艺作物志,或整理成文献,为资源的搜集、保存和研究利用提供了信息。
4.1.2种植资源调查的主要内容
(1)地区情况调查:社会经济和自然(地形、气象、土壤、植被等)
园艺
(2)资源概况调查:栽培历史和分布,种类和品种,繁殖方法和栽培管理,生产供销和利
用及存在的问题和提出的要求。
(3)园艺种类品种调查:记载种类和品种的•般情况,生物学特性,形态特征,(4)经济
性状以及某些潜在的可利用价值等。
(5)标本资料采集和制作:对植物的根茎叶花果实等器官进行录相或绘图,成分分析和标
本的制作。
(6)资源调查整理和总结:做好最后的资料整理和总结分析工作
4.2种质资源的搜集
4.2.1种质资源搜集的般原则
根据需要和目的,有针对性地搜集种质资源;对需要的种质资源采用一切必要途径进行搜集,
如通讯联系现场引种,组织考察队进行搜集;种苗的搜集要遵照种苗的调拨制度,一定要注
意要求质量高、典型、有生活力、以便繁殖和保存。一定要注意检疫;搜集时应由近及远,
从本地到外地,逐步进行搜集;搜集时要做到细致、无误、分类、不重负不遗漏。
4.2.2种质资源搜集的方法
(1)当地种植资源的搜集
主要是当地的优良品种或品系,不用鉴定或生态适应等问题,只要采用适当的材料就地
保存即可。
(2)野生种质资源的搜集
必须搜集本属内每个种的野生植物,获取属内全部的有利基因。搜集区域应注重种类丰
富的遗传多样性中心和经常出现某些特异性状的地区。搜集时间以花期或果实成熟期位移,
有利于材料开花结果习性,果实经济性状等性状的鉴定。搜集这类种质时应注意某些特定性
状,特别是经济性状和抗性。特别是在恶劣的气候条件下依然生存的植株。
(3)外地种质资源的搜集
是指从国内外其他地区引入种植资源,简单引种或驯化引种。
搜集时要调查两地生态环境,一般来讲,驯化引种必须搜集种子,简单引种可引进接穗
或无性繁殖材料。搜集时一定要严格遵守检疫和编号登记制度;搜集后的外地种质要多点试
验,再进行大规模推广。
4.3种质资源的整理
搜集到的种质资源将样本对照现场记录,进行初步整理;
归类,将同物异名者合并,将同名异物者予以订正。
给以科学的登记和编号,包括统一•编号、品种名称、原产地、来源地、保存单位,或用
以查找重复和定位号等项目以便为保存和进一步研究提供依据。
4.4种质资源的保存
是指利用天然或人工创造的适宜环境保存种质资源,防止资源流失、便于研究利用。
4.4.1保存的种质资源主要包括以下儿个方面
(1)主栽品种、地方品种、过时品种、原始栽培类型、野生近缘种、育种材料等。
(2)可能灭绝的稀有种和已经濒危的种质,特别是栽培种的野生祖先。
(3)尚未很好改良利用,但具有潜在利用价值的种质。
4.2.2种质资源保存的方式
(1)就地保存
指在园艺植物生长所处的自然环境中采取措施,来保护和保存种质资源,建立自然保护
区、人为圈护古树和名花。
(2)迁地保存
指将园艺植物山原产地或此生地整株迁移,移栽在资源圃等圃中加以保存。
建立诸如园艺种植资源圃、品种园、植物观赏园、原始材料圃。主要适用于无性繁殖园
艺植物的保存。
(3)种子库保存
建立植物种子库保存种子,这是目前以种子为繁殖材料的植物应用最普遍的资源保存方
法。
正常性种子:种子含水量干燥到5%或更低,但不影响其寿命,这类种子为正常性种子,
一般的粮食、蔬菜和花卉种子都是正常性种子。
顽拗性种子:顽拗性种子大多是产于热带、亚热带植物以及水生植物的种子,如:枇杷
励志芒果鳄梨菠萝蜜等的种子在干燥过程中往往发生脱水损害,其含水量降低到12%~31%
之间时,就会迅速降低活力,甚至全部死亡。
种子的寿命
种子的寿命决定于植物的遗传外,影响种子寿命的主要环境因素是贮存湿度和温度。不
同植物的种子寿命对温度和湿度的反应有所差异,一般种子含水量在8%以下,密封在薄铁
罐或玻璃容器内放在阴凉室内,多数种子可保持生活力十年左右。
保存种子的种质库的类型
A短期库:任务是临时贮存应用材料,并分发种子供研究鉴定利用,库温0℃~20℃,相
对湿度45~60%,种子存入纸袋或布袋,一般可存放5年左右。
B中期库:任务是繁殖更新,对种质进行描述鉴定、记录存档,向育种家提供种子,库
温是-20摄氏度,相对湿度60%以下,种子含水量8%左右,种子存入防潮布袋,硅胶的聚乙
烯瓶或螺旋口铁罐,要求安全贮存10~20年。
C长期库:是中期库的后盾,防备中期库种质丢失,•般不分发种子,为确保遗传完整
性,只有在必要时才进行繁殖更新,库温在-40℃~49℃,相对湿度50%以下,种子含水量
5%~8%,种子存入盒口密封的种子盒内,每5~10年检测种子发芽力,要求能安全贮存种子
50-100年。
(4)离体保存(种质资源保存方式,续)
离体条件下,保存植物的细胞。组织或器官等方式保存种质资源。
最适合的植物:顽拗性植物、水生植物和无性繁殖植物的种质资源离体保存。
(5)基因文库保存
从植物中提取大分子量的DNA,用限制性内切能将其切成许多DNA片段,然后再通过
载体把该DNA片段转移到繁殖速度快的大肠杆菌中去,通过大肠杆菌的无性繁殖,产生大
量的、生物体中的单拷贝基因。
不仅可以长期保存该物种的遗传资源,而且还可以通过反复的培养繁殖、筛选、来获得
各种基因。
5种质资源的评价与利用
5.1种质资源的鉴定
对搜集保存的资源进行全面的性状鉴定和研究,做出科学评价,可以说知之越深则用之
越当.种质资源鉴定技术经历了从外部形态到内部生化,最后深入到DNA的三个研究层次。
目前,种质资源鉴定技术正朝着综合化、自动化、计算机化的方向发展。
5.2种质资源的评价
在搜集、保存、研究鉴定种质资源的基础上,对种质资源进行恰如其分的评价,是有效
合理地利用种质费源的重要前提。评价涉及到多层次的研究领域,需要多个学科协作完成,
国际标准化以及编码化的种质资源的评价体系和有效的操作程序。
5.3种质资源的利用
园艺资源的直接利用:如许多野生种、近缘野生种或半栽培种园艺材料经过鉴定评价后
直接用作砧木或观赏植物。
园艺资源的间接利用:可以作为育种原始材料加以利用,特别是近缘野生种综合性状较
差或很差,但往往有着某些潜在的育种利用价值,如抗逆性很强等特性。
6种质资源的创新
种质创新泛指人们利用各种变异,通过人工选择的方法,根据不同的目的而创造的新
作物、新品种、新类型、新材料。
广义的种质创新除了上述含义外还包括种质拓展,指使种质具有较多的优良性状,如将
高产与优质结合起来,以及种质改进:泛指改进种质的某一性状。
狭义的种质创新是指对种质做较大难度的改造,如通过远缘杂交进行基因导入,利用基
因突变形成具有特殊基因源的材料,综合不同类型的多个优良性状而进行聚合杂交。种质资
源研究中所进行的种质创新,一般指的是狭义的种质创新。
种质创新已成为创造新材料、新类型的种质资源学的内容,因此又称作预育种。种质创
新是种质资源有效利用的前提和关键,是作物育种发展的基础和保证。
新种质创造的希望在不野生种质生物技术开发利用。创造重要的和关键性的基础研究材
料是种质创新的重要任务。随着生物技术、作物育种、农业生产的发展,种质创新工作的内
涵和外延越来越专,其拓宽的领域越来越大,其创新量也越来越大。
思考题
1.什么是种质资源?论述种质资源的重要性及保护种
质资源的迫切性.
2.作物起源中心的主要论点是什么?起源于中国的园
艺植物有哪些?
3.种质资源保存常采用哪些方法?
4.种质资源研究纳内容包括哪些方面?
本章完
下章:引种驯化
第三章选择育种
选择:就是选优去劣,是各项育种途径中必不可少的重要手段。
选择育种又简称选种,是利用现有品种或栽培类型在繁殖过程中自然产生的变异,通
过选择纯化比较坚定获得新品种的一种育种途径。
选择育种的重要性:一种最古老和传统的育种方法;方法简单,省去了人工创造变异的
过程;当地生态条件下形成的,对当地条件有很好的适应性,是各项育种途径中必不可少的
重要手段。
1选择的原理、作用及依据
1.1选择的概念
选择又分自然选择和人工选择。自然选择是自然环境条件对生物的选择作用。人工选择
是通过一定的程序,将符合人类一定目标的植株选择出,使其符合遗传性渐趋稳定,形成新
品种,人工选择使群体想着对人类有力的方向发展。
人工选择与自然选择的关系
作为选种和其他育种的手段,主要是人工选择。人工选择的方向有时和自然选择的方向
一致。人工选择的方向有时和自然选择的方向相反。在人工选择和自然选择方向不同的情况
下,一且放松人工选择,性状就有可能变劣。
1.2选择的基本原理
1.2.1选择的实质及作用基础
选择和淘汰是一对矛盾的两个方面,有所取必须有所弃。在一个群体内选区的某些个体
也就是要淘汰其余的个体,没有淘汰就无所谓选择。
(1)选择的实质
选择就是使群体内的一部分个体能产生后代,其余的个体产生较少的后代或不产生后
代。如月季混杂群体中选择白花植株留种,淘汰七它花色的植株,也就是只有白花植株能产
生后代,其他花色的植株不能产生后代,这将使后代中表现白花的植株比例增加,在群体遗
传组成中控制白花基因的比例增加。
选择的实质是造成有差别的生殖率,从而能定向的改变群体的遗传组成。所谓群体的遗
传组成就是指群体中的基因及基因型的种类和频率表。基因型频率和基因频率是群体遗传组
成的标志。
(2)选择的原理
变异是选择的基础,遗传是选择的保证,没有遗传,选择就失去了意义。通过选择把有
利的变异保留和巩固下来,同时选择还促进变异向有利的方向发展,使微小的变异逐渐成为
显著的变异,从而创造出各式各样的类型和品种。
达尔文的生物进化学说,其核心是变异、遗传和选择。遗传变异和选择既是生物进化的
三个重要因素,也是人工选育新品种的作用基础。育种过程实际上是发现或创造可遗传的变
异,并对这些变异加以选择和利用。
变异有自然发生的变异和人工创造的变异。选择育种只是利用一定群体内的自然变异。
只有在所选群体内存在育种目标所需要的变异时,才能进行选择育种。在生产实践中,不论
是农家品种或育成的品种,在最初种植时,性状整齐一致,但经过长期种植后,由于各种原
因,群体内发生了多种多样的变异,这些变异为选择提供了基础。
一般来讲,花卉在自然群体中的变异通常大于蔬菜及果树,通过选择育种常可选出新的
栽培类型和品种。随着品种更新速度的加快,仅仅依靠自然变异已不能满足生产的要求,现
代育种工作既要充分利用自然界已有的变异,更要运用人工杂家、人工诱变和转基因等方法,
有计划有目的的创造变异,为选择提供更符合人类需要的丰富多彩的材料。
1.2.2选择定向选择的作用
有积累变异、加强变异的作用,能获得开始选择时的原始群体内不存在的变异类型。因
此,我们说选择具有创造性的作用。
选择创造性的表现:在某种性状的变异的积累:能够创造原始群体中间从未出现过的新类型。
1.3选择的依据与性状鉴定
选择的依据:形状的优劣,是否符合育种目标。
性状鉴定:在育种途径中,从选用原始材料、后代选择到育成新品种,都离不开鉴定工
作。既需要对单株的结果习性、长势、抗病性等性状进行鉴定,也需要对群体的一致性、生
产性能等进行鉴定和评价。鉴定的方法愈是快速简便和精确可靠,选择的效果就愈高。
性状鉴定的方法
比较直观的植物学性状经济性状等。如物候期、植株长势、株型、水果的果型和着色/
花卉的色彩和产花量等性状。
常用的鉴定方法是目测法、计数法、测量法等。
不能目测或田间观察鉴定不能充分鉴定的植物学性状/经济性状等。
用田间鉴定和实验室鉴定、自然鉴定和诱发鉴定、形态鉴定和生化鉴定等相结合的方法。
2选择的方法和类型
2.1根据选择次数分:一次选择和多次选择
2.1.1一次选择和多次选择是指在一个选种计划中包括对几个世代进行选择
一次选择的作用常常仅限于对现有变异类型的筛选,而多次选择则能起到定向积累变异
的作用。
2.1.2选择的次数
决定于材料的遗传基础。
自花授粉和常异花授粉作物选种时,多进行1-2代的选择就可以稳定。异花授粉作物或
杂交育种的后代,需要进行多次选择。
决定于作物的生殖周期的长短。多年生果树,从播种或托插到果实采收常常需要4-5年
甚至更长,通常只能进行一个或两个世代选择。生育期较短的大多数蔬菜及一年生花卉作物,
一个育种计划可以包括多代选择。
2.2根据选择的方法分:混合选择和单株选择,这是两种最基本的方法。
2.2.1混合选择法
混合选择法是根据植株表现的性状,从原始群体中选择符合选种目标的优良单株、单果
混合留种,下一代混播于混选区内,与标准品种或原始品种进行比较鉴定。根据选择的次数
又可分为一次混合选择法和多次混合选择发。
混合选择的程序:KP105
混合选择的特点:
混合选择法是最古老的一种选择方法;混合选择是根据植株的表型进行选择的,而且混
收的种子不能进行单株后代测验,所以又称为表型选择;混合选择法具有操作简单,不
需要隔离的优点;混合选择法对异花授粉作物能避免自交繁殖引起的生活力的衰退,使后代
保持较高的活;混合选择对改良品种的效果比较有限;混合选择可以一次选择获得大量种
子;混合选择可不能追溯亲缘关系。
2.2.2单株选择法(individualselection)
单株选择法是从原始群体中选出优良单株分别编号,单株采种,下一代每个单株的后代
分株系播种,在选种试验圃内,每一株系种一小区,通常每隔5个或10个株系设一对照区。
根据表现,淘汰不良株系。
单株选择法的程序:KP106
单株选择法的特点:
单株选择法是根据后代的表现来鉴定所选单株的优劣,因此,选择的效率大大高于混合
选择;依据选择次数的多少可分为一次单株选择法和多次单株选择法;多次单株选择法又称
系谱选择法(pedigreeselection);工作复杂,需要单株采种,对于异花授粉作物,还需要隔
离自交;对于异花授粉作物多代自交易引起生活力的下降;可以追溯亲缘关系;一次选择
获得的种子量较少。
多次单株选择法结束的标志:整齐一致
2.3根据选择方式分:直接选择和间接选择
2.3.1直接选择法(directselection)
是指对需要改进的性状本身进行直接的选择。
它对质量性状的选择效果往往较高,在育种过程中经常采用。但当目标性状是数量性状并且
遗传力较低时,如产量等经济性状,直接选择效果往往较差。
2.3.2间接选择法(indirectselection)
间接选择法是通过选择相关性状而达到提高选择效果而改良目标性状的选择方法。由于
作物的各性状之间存在着不同程度的相关性,通过对与经济性状密切相关而遗传力又较高的
性状进行选择,从而达到目标性状的选择效果。间接选择还可以用来对那些目标性状表现
较晚的材料提早进行相关选择,这对于多
年生果树经济性状的选择有着特别的意义,可以加速选择的进程,并且使后期选
择的工作量大大减少。
间接选择的实例
在樱桃实生选种中可以早在一年生苗期根据叶基腺体大小和果实大小的相关,淘汰大量
未来小果型的单株。桃早熟基因(D)与果肉红色基因
(B2)之间表现紧密连锁,实生苗在秋季时叶片呈现部分红色者与未来果实成
熟早亦存在密切相关。
2.4根据选择的层次分:形态标记选择、同工酶标记选择、分子标记选择
2.4.1形态标记选择
形态标记选择:根据对植株或群体的形态性状及相关形态性状的鉴定结果进行选择。如
开花期、座果节位、果重、果数及株高、花色、花型等性状。形态标记的特点:标记直观且
容易鉴定(简单、效果好);标记数量有限(有时难以找到与育种目标性状相关的形态学标
记。
2.4.2同工酶标记
同工酶是植物在长期进化过程中基因突变分化和自然适应的结果,酶谱的差异能在一定
程度上反映某些基因和性状表现的差异。常用同工酶有过氧化物酶、酯酶、过氧化氢酶、淀
粉酶、亮氨酸氨肽酶、脱氢酶、磷酸酯酶、磷
酸化酶、氨基转移酶、多酚氧化酶和细胞色素氧化酶。
同工酶标记的特点
分析手段较为简单;与形态标记及以后发展起来的分子标记相
比,能够利用的同工酶系统的数量非常有限;同工酶标记也容易受到作物栽培环境及发育阶
段的影响。
2.4.3分子标记
近年来随着分子生物学技术的快速发展起来的基于DNA多态性的标记。
分子标记的特点
分子标记是遗传物质一DNA最根本上差异的反映,它几乎不受作物发育环境的影响;
大多数分子标记是共显性的,有利于隐性农艺性状的选择;基因组变异极其丰富,分子标记
的数量几乎是无限的;在发育的不同阶段,不同组织的DNA都可用于标记分析,使得对植
株基因型的早期选择成为可能,这一点对于生殖周期较长园艺作物的选育有着特别的意义。
3遗传力与选择效果
※什么是质量性状?如抗病性、花色等性状,受单基因或少数基因控制,受环境的影响较小,
后代中不同类型容易区分选择,选择选择效果较高。
※什么是数量性状?数量性状,如产量、品质等大部分经济性状,受多基因控制,性状变异
连续,不能分成明显的类型,并且容易受环境影响,影响选择效果的因素较多。以下就数量
性状的选择效果及影响因素作以介绍。
3.1遗传力与遗传进展(遗传熠益)一
VP=VG+VE
对作物数量性状而言,变异既受基因型的影响,VG=VD+VH+VI、
也受环境的影响.一个性状的表型变异包括遗传上位性方爰:
变异部分和环境变异部分.即一,加性方姜显性方差
VP=VG+VE、环,方羞显性方差随世代数的增加而递减,在纯合状
态时要消失,不能固定。
加性方差所占的比重大小更能反映亲子间的
性状变异遗传方捶
的方过相似程度。
遗传力的公式"
其中VG在VP中所占的比重反映了植株对该,
性状的谖传能力大小,用遗传力(h2)表“广义邃传力:/
示。/2=胆xioo=.J?.XI也
邃传方差又由加性方差(VD)X显性方差,
狭义遗传力3
(VH)和上位性方差(Vi)组成,后两部分,
又称为非加性方差。h/=竺xioo=J^_xioo
邃传力又可进一步分为广义谖传力,"JU+zg
(hB2)和狭义滤传力(hM2)狭义遗传力代表了总变异中归属于基因的平
均效应部分,反映了亲子间的相似程度,它对
于后代表型的预测有重要意义
(1)选择差:
对某一数量性状进行选择时,入选群体的平均值将与原始群体平均值产生一定的离差,
即选择差(i,也有用Sd表示)。
例如,在番茄平均果重为150克的群体中选择果重较大的植株,入选植株的平均果重如
为200克,选择差i(Sd)=200-150=50克。请推测入选植株的子代平均值?
(2)遗传进度
其子代的平均值通常在原始群体平均值和入选群体平均值之间。Why?
这些入选亲本后代构成群体的平均值与上述原始群体平均值之差就是遗传进度(AG,
或GS表示)。遗传进度也叫遗传增益,也有人称其为遗传获得量、选择响应或选择反应。
遗传进度反映了选择效果的大小。
上述例子:在番茄平均果重为150克的群体中选择果重较大的植株,入选植株的平均果
重如为200克。如果这些番茄入选群体的后代的平均果重为180克,
则遗传进度AG=180—150=30克。
子代平均值对入选群体平均值的差异倾向程度,决定于该性状遗传力(h2)的大小。
h2愈接近1,则子代平均值就愈接近于入2选群体的平均值,选择效果愈好;反之,h2愈
接近于0,则子代平均值趋向于原始群体的平均值,选择效果愈差。
在育种实践中可以根据遗传进度与选择差的比值来估计遗传力的大小。这样估算的遗传
2
力又被称为现实遗传力(hR2),用下列公式表示:hKR=AG/51X100..I
在番茄平均果重为150克的群体中选择果重较大的植株,入选植株的平均果重如为200
克,这些入选番茄群体的后代平均果重为180克。
选择差i(Sd)=200-150=50克
遗传进度△G=180-150=30克。
hR2=30/50X100=60%
估算时应该注意前后代的环境条件应尽可
能的一致。
在育种过程中,经常根据其它方法估算的狭义遗传力或广义遗传力来代替现实遗传力,
从而估算预期的遗传进度。其公式为
AG=h2L
(3)选择强度(K)
为了进一步比较不同群体或性状的选择效果,需要将选择差i标准化,这种标准化后的
选择差称为选择强度(K),即以标准差(6)为单位的选择差,公式为
K=i/6或
i=K6
△G=hrk□当群体表型值为正态分布时,选择强度取决一
.__u△G=hrK・8*J
l=K-"于入选率q的大小。/
J/
K=Z7q《Z表示正态分布曲线右尾入选百分一
遗传进度、选择强度数面租在横坐标截点处的高)
和邃传力的关系
也就是说,选择效果的好坏与性状的标准差、*卜1丽分*q5选皿K的美系
邃传力和选择强度成正比。,■忡C0>Oh0%>久45-6V
-p_*wgw*川2。m3wu戢e
(4)相对遗传进度
为了便于比较不同群体、不同性状、不同世代的遗传进度,可以用相对遗传进度来表示,
即口G.—h'K・6/¥.式中x为整个亲代的群体平均值。
在番茄平均果重为150克的群体中选择果重较大的植株,入选植株的平均果重如为200
克。如果这些番茄入选群体的后代的平均果重为180克。假定番茄群体为1000株,选择50
株果重较大的植株。则入选率为5%,在上表中查的K值为2.06,如果估算出的遗传力为
60%,表型标准差为20克,那么其遗传进度和相对遗传进度分别为AG=60%X2.06X20
=24.72(克)AG,=24.77150=0.165
3.2影响选择效果的因素
△G=l12K6;影响选择效果的因素:群体的变异幅度、性状遗传力、选择差或入选率
3.2.1群体的遗传变异度
群体的变异来自两个方面,一个是群体内个体间的遗传差异造成的,另一个方面是由于
试验的误差造成的。应该通过提高群体的遗传差异来提高总的变异幅度。
3.2.2性状的遗传力
通过提高群体性状的遗传力h2:一是通过加强试验设计和田间管理技术的控制,从而
降低环境变异;二是在遗传力较高的世代进行选择。同一性状随着世代的增高,基因趋向纯
合,显性作用逐代降低,狭义遗传力随世代增加而提高,因而,选择的可靠性也虽世代的推
进而增大。
3.2.3提高选择强度
随着入选单株的减少,即入选率降低,选择强度不断提高
4株选
4.1株选的标准
具备育种目标所要求的各种优良性状的植株才能当选,不符合育种目标的单株不能入
选。株选的标准是随作物品种的育种目标和供选群体的变异状况不同.一般来讲,可根据
以下原则确定株选的标准。
确定株选标准的原则
1)制定和观测具体可行的目标性状2)分清育种目标及构成性状的主次
3)所制定各性状的当选标准不能太高也不能太低4)根据不同作物的生物学特性和经济特
性确定具体的株选标准.
4.2株选的时期
要在生育期的全过程中多看精选,分阶段观察,分次选择。
性状表露最明显的时期进行观察和选择。如对大多数花卉作物而言,花期是株选时最重
要的时期。
4.3株选的方法
4.3.1.单一性状选择
株选时根据性状的重要性或出现的先后逐次淘汰的一种选择法。由于每次选择时只是根
据一种性状,所以称为单一性状的选择。
分项累进淘汰法
根据性状的相对重要性顺序排队,把重要性状排在前面。先按第一重要性状进行选择,
然后在入选的植株内按第二性状进行选择,顺次累进。
分次分期淘汰法
是按株选目标性状出现的先后,分次分期淘汰选择的方法。
4.3.2综合性状选择法
综合所有经济性状进行选择,评定时按经济性状的重要性规定不同的评分标准,最后选
择出一些积分最高的植株。
(1)多次综合评比法:这是最常用的方法,一般分为初选、复选和决选三次鉴定选择。
(2)加权评分比较法:对选择的性状按不同的重要性和遗传力等因素给予适当的加权比分
(指数),而后把植株各性状的测量值乘以加权比分后积加,即得该植株的总分数,根据总
分数择优录取。
(3)限值淘汰法(独立淘汰选择法):对所选择的各个性状都规定一个最低标准,供选个体
只要其中的一个性状不够标准,则不管其它性状如何优越也不入选。
4.3.3质量和数量性状区别对待法
目标质量性状采取“一票否决制”原则,淘汰不能满足要求的植株;数量性状采用综合
选择法,可根据情况采用加权评分法或多次综合评比法。
5有性繁殖作物的选择方法
对于有性繁殖的园艺作物而言,由于授粉方式的不同,其遗传组成及遗传行为也不同。
各种园艺作物有不同的生长发育习性。各种作物应分别采取不同的选择方法.
5.1自花授粉作物的选择方法
自花授粉作物(self-pollinatedcrops)是指以同一花内或同一植株内的花粉进行授粉而
繁殖后代的作物种类。天然异交率在1-4%。遗传上多为纯合体。蔬菜中的豆类(除蚕豆外)、
茄果类(除辣椒外)、葛苣,花卉中的凤仙花、失车菊、桂竹香、紫罗兰、香豌豆、半支莲、
凤铃草、金盏花等等属于此类。
多代自交常导致生活力衰退,有时还会遇到自交不亲和系的现象。常采用一到两次的
单株选择。留种田选择也可采用一到两次混合选择法。
5.2异花授粉作物的选择方法
异花授粉作物(cross-pollinatedcrops)是指通过不同植株花朵的花粉进行授粉而繁殖后
代的作物种类。自然杂交率5~20%。遗传上多为杂合体,同一群体内不同个体之间、亲本与
后代之间及同一亲本的各子代个体之间的遗传基础各不相同,性状也差异较大。
5.2.1单株一混合选择法或单株一混合交替选择法
混合选择法提纯速度较慢,而单株选择法有比较繁杂,因此,在有些情况下,先进行」
次单株选择,再在进行多次混合选择,或交互采用混合选择法和单株选择法结合起来的改良
混合选择法。
5.2.2母系选择法
此法与系谱法的区别主要是在入选株不进行隔离,对花粉来源不加控制,选择只是根据
母本的性状进行,所以称为母系选择法,又称为无隔离系谱选择法。
母系选择法的图片看不清楚……
5.2.3亲系选择法(留种区法)
这种选择法的程序与多次单株选择法相似,差别主要在这种选择法不在系统比较圃里留
种,而是在另设的留种区内留种。每一代每一当选种子分成两份,一份用以播种系统比较圃,
一份用以留种区内留种。在系统比较圃内各系统间不行隔离,以便于较客观较精确的比较。
在留种区内各系统间进行隔离,以防系统间杂交。根据系统比较圃的鉴定结果,在留种区各
相应系统内选株留种。下一年继续这样继续。
5.2.4剩余种子法(半分法)
先从原始群体中进行单株选择,将每一入选单株的种子分成两份:一份播种于系统比较
圃,系统间不进行隔离;另一份分别包装贮存,编上与系统比较圃相应的号码。从系统比较
圃选出的株系并不留种,中选株系用贮存种子进行下一代播种。这种方法主要适用于种子成
熟期和果实商品成熟期不一致的作物,如瓜类的黄瓜、西葫芦等(也适用于自花授粉的菜豆
等)。
5.2.5集团选择法
根据原始群体内植株不同的特征特性,将选出性状相似的单株归并到•起,形成几个集
团。组成每一集团的单株混合采种,任其相互授粉,集团间则应予以隔离,防止杂交。不同
集团收获的种子分别播种在一个小区内,以便在集团间和标准品种间进行比较鉴定,选出优
良的集团。集团选择法的优点是纯合的速度比混合选择法快,后代生活力不易衰退。缺点是
纯合速度比单株选择慢,为了防止集团间杂交还需隔离设施。如在花卉中将株型、花型或花
期划分为几个集团。
5.3常异花授粉作物的选择方法
常异花授粉作物(often-crosspollinatedcrops)是指以自花授粉为主但仍有相当高的异花
授粉率的作物种类,一般自然杂交率在5%—10%之间。其特点;多处于同质结合状态,
部分异质结合。连续自交一般不会引起显著的衰退。这类作物有蔬菜中蚕豆、辣椒、芥菜,
及花卉中的翠菊等。这些种类作物多采取多次单株选择的方法。个体基因的纯合程度与异交
率关系很大,在异交率较低时可参考自花授粉作物的选择方法,但由于仍有一定程度的异花
授粉,应适当增加选择世代使后代的纯合。在异交率较高时,更应增加选择的次数。
6无性繁殖作物的选择方法
在生产栽培中以它们的营养器官或特殊繁殖器官从母体分离开来进行繁殖的园艺植物。
蔬菜:马铃薯、大蒜、分葱、山药、金针菜
花卉植物:百合、唐菖蒲、水仙、大丽花、吊兰、风信子、卷丹、落地生根、扶郎花、
木槿、翠柏、秋海棠及天竺葵
果树:苹果、梨、葡萄、桃、香蕉等大多数的果树
无性繁殖的特点:一个单株通过无性繁殖产生的后代,称为无性繁殖系(简称无性系)。不
论母本遗传基础的纯杂,通过无性繁殖产生的后代通常没有分离现象,在表型上与母本基本
(或完全)相似。
注:在无性繁殖的过程中,虽然前后代遗传基础基本一致,但并非绝对不发生变异,只是出
现变异的频率较低而已。如芽变就是无性繁殖园艺植物产生变异的重要来源,通过选择即可
用无性繁殖方法把它们迅速稳定下来。芽变育种是无性繁殖园艺作物极其重要的育种方法,
将在下一章详细讲述。
6.1草本作物的选择方法
1)营养系混合选择法:选择性状表现优良的植株混合收获留种第二年混合播种,无性繁
殖工作程序与有性繁殖作物的混合选择法相同但繁殖下一代的不是种子而是无性繁殖器官。
2)营养系单株选择法:在群体中选择优良单株,按单株收获,第二年(无性繁殖)把这些单株
按营养株系种植,进行比较鉴定,选出优良的株系。一般只需进行一次单株选择即可达到目
的。这是由于每个营养株系内各植株的基因型一
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