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文档简介

栽培育种学

绪论

1、作物育种学:是研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法的科学。

2、作物品种: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作物的一定群体;

这种群体具有相对稳定性的遗传特性,在生物学、形态学及经济学性状上的相对一致性,与同一作物的其

他群体在特征,特性上有所区别;这种群体在相应的地区和耕作条件下种植,在产量、抗性、品质等方面

都有符合生产发展的需要。

3、品种:是指某种一栽培作物适应于一定的自然生态和生产经济条件具有相对的稳定的遗传性和充分一

直的生物学特性与形态学特征,并以此与同一作物的其他类似群体相区别的生态类型。

4、特异性:是指本品种具有一个或多个不同于其他品种的形态、生理等特征;

5、一致性:是指同品种内植株性状整齐一致;

6、稳定性:是指在繁殖或再组成该品种时,品种的特异性和一致性能保持不变

7、品种综合性状的优良性

8、简述作物育种学的特点和任务、性质:

答:⑴特点:作物育种学是作物人工进化的科学,是一门以遗传学、进化论为主要基础的综合性应科学,

它梦及植物学、植物生理学、生物化学、病理学、生物统计与实验设计、生物技术、农产品加工学等领域

的只是与研究方法。作物育种学与作物栽培学有着紧密的联系。

⑵任务:A、研究作物遗传性状的基本规律;

B、搜集创造和研究育种资源,培育优良新品种;

C、繁育良种,生产优良品种的种子。

⑶性质:作物育种学是研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法的科学

9、自然进化与人工进化的关系

自然进化:由自然变异和自然选择突变发展的进化过程。

人工进化:是指由于人类发展生产的需要,人工创造变异并能进行人工选择的进化,之中包括有意的利用

自然变异及自然选择的作用。

①自然进化般较为缓慢,而人工进化则较为迅速。自然进化的方向决定丁自然选择。人工进化的方向决

定于人工选择。②自然选择使有利于个体生存和繁殖后代的变异逐代得到积累加强,不利的变异逐代淘汰,

从而形成新物种、变种、类型以及对其所处环境条件的适应性。人工选择则是人类选择所需要的变异,并使

其后代得到发展,从而培育出发展所需要的品种。

③现代的作物品种是在自然选择基础上的人工选择的产物。【所有作物都起源于其相应的野生植物,经历了

漫长的自然选择和人工选择的过程。野生植物经驯化成为作物,又从古老的原始地方品种经不断选育发展为

现代品种。虽然人工选择的目标性状如涉及高产尤质等许多性状与自然选择的方向有不同程度的矛盾,但是

自然选择的基本变异如生活力、结实性,对所处环境条件的适应性、对胁迫因素的抗耐性等,也都是人工选

择的基本性状】

因此,人工选择不能脱离自然选择,而应协调其与自然选择间的矛盾。现代人工选择的效率日益提高,主要

是由于创造所需要的新变异和鉴定目标性状的方法及技术有了显著发展。

④作物育种实际上就是作物的人工进化,是适当利用自然进化的人工进化,其进程远比自然进化要快。作物

育种的历史就是作物人工进化的历史,农业和作物育种史上一些重大标志

10、生物进化的三大要素及相互关系:

变异、遗传和选择遗传和变异是进化的内因和基础,选择决定进化的发展方向。

11、优良品种在作物生产中的作用

优良品品种:指在一定地区和耕作条件下能符合生产发展要求,并具有较高经济价值的品种。生产上所谓

良种,应包括具有优良品种品质利优良播种品质的双重含义.优良品种在发展农业生产中的作用主要有:

I.提高单位面积产量在同样的地区和耕作栽培条件下,采用产量潜力大的良种.一般可增产10%

或更高,在较高栽培水平下良种的增产作用也较大。1931—198D年世界主要农作物单产提高很快,尤其

是玉米、水稻、高梁.单产增加了3—5倍(图绪一2)。

2.改进产品品质优质良种的产品品质显然较优,例如谷类作物籽粒蛋白质含量及组分、油料作物

籽粒的含油量及组分、纤维作物的纤维品质性状等,都更符合经济发展的要求。

3保持稳产性和产品品质优良品种对常发的病虫害和环境胁迫具有较强的抗耐性,在生产中可减

轻或避免产量的损失和品质的变劣。

4扩大作物种植面积改良的品种具有较广阔的适应性,还具有对某些特殊有害因素的抗耐性,因

此采用这样的良种,可以扩大该作物的栽培地区和种植面积。

5.有利于耕作制度的改良、复种指数的提高、农业机械化的发展及劳动生产率的提高选用生育特

性、生长习性、株型等合适的品种,可满足这些要求,从而提高生产效益。

第一章作物的繁育方式及育种

说明作物繁殖方式的种类和各类作物群体遗传特点及代表作物:

(1)作物繁殖的方式有:有性生殖和无性生殖

①有性繁殖植物主要有自花授粉作物、异花授粉作物和常异花授粉作物:

A、自花授粉是指痛一朵花的花粉传到同一花朵的雌蕊柱头上。代表的作物有水稻,大麦、小麦、大豆、豌

豆、花生、烟草、绿豆亚麻等,自花授粉作物的自然异交率一般低于1%,不超过4%。

B、异花授粉是雌蕊柱头接受异株或异花花粉授粉的。代表作物有玉米、黑麦、向日葵、白菜型油菜、甘

蔗、甜菜、大麻、三叶草的呢过,异花授粉的自然异交率至少在50%以上。

C、常异花授粉是指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的。代表作物有棉花、甘蓝

型油菜、芥菜型油菜、高粱、蚕豆等,常异花授粉的天然异交率在5%——50%之间

②两种特殊的有性繁殖方式:

③无性繁殖的营养繁殖,即是利用营养体繁殖后代的方式,代表作物有甘薯、马铃薯、木薯、甘蔗等

I营养体繁殖:

II无融合生殖:

1、论述作物品种的类型和各类作物的育种特点:

(1)类型:A、自交系品种;B、杂交系品种;C、群体品种;D、无性系品种几

(2)育种特点:

A、自交系品种:

a、自花授粉加单株选择的育种方法;b、拓展遗传变异范围,在大群体中进行单株选择。

B、杂交系品种:

a、包括自交系育种和杂交组合育种两个育种程序,贯穿于两个程序之间的关键问题是自交系间的配合

力测定;

b、对影响亲本繁殖和配制杂种产量的性状必须加强选择;

c、需要建立相应的种子生产基地和供销体系。

c、群体品种:

a、使群体品种具有广泛的遗传基础和基因型的多样性;b、使用群体品种能够保持广泛的遗传基础和

基因型的多样性

D、无性系品种:

a、利用无性系迅速固定优良性状和杂种优势:b、选择优良芽变,培育新的优良品种。

3、简述自交和异交的遗传效应。

答:⑴自交的遗传效应:自交是使纯和基因型保持不变;

自交引迅杂合基因型的后代发生分离;

自交引逗杂合基因型的后代生活力衰退

(2)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

第二章种质资源

1、论述种质资源的概念和重要性:

广义的种质资源:指一切具有一定种质或基因,可供育种及相关研究利用的各种生物类型,也称为遗传资

源、基因资源

狭义的:种质资源是指用于选育新品种的原材料,也称育种的原始材料。

重要性(1)是育种工作的物质基础;

(2)是突破性育种的关键;

(3)是不断发展新作物的主要来源;

(4)为避免品种的遗传基础贫乏,必须利用更多的基因资源,维持和提高作物品种的生产力;

(5)是有关键生物学基础理论研究的重要材料•:

(6)是有生命的财富,有待保护。

2、将种质资源分为哪几个主要类型:

I按照育种实用价值分类①地方品种

②主栽品种

③原始栽培类型

④野生近缘种

⑤人工创造的种质资源

n按照亲缘关系分类①初级基因库

②次级基因库

③三级基因库

m按照来源分类⑴本地种质资源:是原产本地的地方品种和推广的改良品种。

特点:品种类型多,变异大,对当地自然灾害、病虫害有较强的抗性和耐性,适应性强。

利用价值:a、通过筛选或简便的选育方法直接应用于生产;b、做杂交亲本,以增强新品种的适应性。

⑶外地种质资源:指有国外其他地区引入的类型和品利几

特点:具有不同的生物学和经济上的遗传基础,具有遗传的多样性,具有某些本地资源没有的优良性状,

如抗病性。

利用价值:a、作为杂交亲本,将有利基因导入改良品种或创造遗传丰富的类型;

b、经过试验鉴定,选出适应本地栽培的品种,直接在生产商的利用;

c、能选育在与本地资源杂交,运用杂交种优势。

⑶野生种质资源:包括各种作物的野生种和有利用价值的近缘野生植物。

特点:由于其在长期和自然选择条件下形成,所以其具有很强的抗逆性,有些具有优良的品种

利用价值:a、作物杂交亲本,将有益基因转育到作物品种中;

b、利用野生种或近缘植物杂交,还可以合成医院的多倍体,创造新品种;

c、通过栽培驯化,形成新的栽培品种

⑷人工创造的种质资源:是通过诱发而产生的突变体

3、作物起源中心学说的主要内容及各中心代表性起源作物b

I瓦维洛夫的作物起源中心学说主要内容

⑴作物起源中心特征

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,所以又可命名为基因中心或变异

多样性中心

⑵原生起源中心

作物最初始的起源地称为原生起源中心(primaryorigincenter),现在一般称为初生中心,意为当地野

生类型驯化的区域.一般有4个标志:即①有野生祖先。②有原始持有类型。③有明显的遗传多样性。④有

大鼠的显性基因。

当作物由原生起源中心地向外扩散到一定范围时,在边缘地点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)或次生基因中心。同初生中心

相比,它也有4个特点:即①无野生祖先。③有新的特有类型,如高梁,初生中心在非洲,但在中国形成

稿质高粱,中国即为其次生中心③有大量的变异。④有大量的隐性基因

(3)同源系列规律

在一定的生态环境中,一年生草本作物间在遗传性状上存在一种相似的平行现象。如地中海地区的禾

本科及豆科作物均无例外地表现为植株繁茂,穗大粒多.粒色浅,高产抗病,而我国的禾本科作物则表现

为生育期短,植株较矮,稳粒小,后期灌浆快,多为无芒或勾芒。瓦维洛夫将这种现象称之为“遗传变异

性的同源系列规律”

⑷原生作物及次生作物

根据驯化的来源,将作物分为两类。一类是人类有目的驯化的植物,如小麦、大麦、玉米、棉花等,

称为原生作物。另一类是与原生作物件生的杂草,当其被传播到不适宜于原牛作物而对杂草生长有利的环

境时,被人类分离而成为栽培的主体,这类作物称之次生作物,如盐麦和黑麦

n八大作物起源中心及代表作物

(1)中国―东亚中心:起源作物有茶、粟、大豆

(2)印度中心:水稻、绿豆、甘蔗、亚洲棉2A.印度一马来西亚补充区:起源作物有香蕉、蕙短

(3)中亚西亚中心:普通小麦、非洲棉、豌豆

(4)西亚中心:一粒小麦、二粒小麦、黑麦

(5)地中海中心:甜菜、小麦

(6)埃塞俄比亚中心:亚麻、

(7)南美和中美起源中心:玉米、陆地棉、番茄

(8)南美中心:海岛棉、马铃薯8A.智利中心:木薯、花生、凤梨8B.巴西―巴拉圭中心:花生、

可可、橡胶树

小”学说在育种上的意义

4、发掘,收集,保存种植资源的紧迫性

⑴实现新的育种目标,必须有更丰富的种植资源

⑵为满人类需求,必须不断的发展新事物

⑶不少宝贵种植资源大量流失,急待发掘保护

⑷避免新品种遗传基础的贫乏,克服遗传脆弱性

5、搜集和保存种质资源的方法

⑴收集种质资源的方法有四种,即直接考察收集、征集、交换、转引;狭义上保存主要采用

征集:

交换:

⑵目的:

⑶方法:①种植保存

②贮藏保存

③离体保存

④基因文库技术

6、种质资源评价与利用

⑴评价工作原则

1、反馈特定种植资源的遗传特性;

2、适应多学科研究需要

3、符合IPGRI(国际植物遗传资源研究所)标准

4、允许结合具体情况有所增减

5、数量化、编码化、简便化、规范化

⑶评价方法与标准

I植物学性状

1、质量性状

2、数量性状⑴极差评价法(2)参照品种⑶选择归纳⑷状态归类(5)模糊三级评价法

2生物学特性评价法-与经济性状和农艺性状相关31、极差评价法2、参照品种典型评价法

m非生物学胁迫评价反应程度分级>>参照品种评价

IV生物胁迫敏感性评价

1、定性分级评价法

2、百分率调查评价法(定量)

3、病情指数评价法

V综合性状评价

7、种植资源的保存【原理、步骤、注意事项】

I常温限制生长保存的方法和原理

(一)高渗保存法指通过提高培养基的渗透压,减少离体培养物从培养基中吸收养分和水分的量,减缓

生理代谢过程,从而减缓生长速度,达到抑制培养物生长的保存方法。(继代培养间隔时间可延长到1年)

方法:1)提高蔗糖浓度:10%左右,就可达到抑制培养物生长的目的。由于蔗糖是组培中最常用的碳源和

能源,提高渗透压的同时又对材料生理代谢产生不利的影响。2)添加惰性物质:如甘露醉、山梨醉等都

是优良的渗透压调节物质,这样可以使其限制离体培养物生长的作用维持更久。一般用4%〜6%甘露醇处

理培养基,或用2%〜3%蔗糖加2%〜5%的甘露醇混合处理。3)增加培养基中琼脂的用量来遑高渗透压,

降低培养物的生长速率

(二)生长抑制剂保存法在离体种质保存中使用植物生长抑制剂可以延缓或抑制离体培养物的生长,延

长继代时间以达到离体保存种质的目的。生长抑制剂保存法是指在培养基中加入生长抑制剂或延缓剂如

ABA、青鲜素、矮壮素(CCC)、B9、多效嚏、烯效嚏等。

(三)常温限制生长的其他保存法

1.低压保存法通过降低培养容器内氧分压或改变培养环境的气体状况,能抑制离体培养物细胞的生理活

性,延缓衰老,从而达到离体保存种质的目的。低压保存方法:降低气压和降低氧分压。降低气压是通

过降低培养物周围的大气压而起;乍用,其结果是降低了所有气体分压,使培养物的生长速度降低。降低

氧分压是在正常气压下,向培养容器中加进氮气等惰性气体,使其中氧分压降低到较低水平,从而达到抑

制生长的目的。

2.饥饿法即从培养基中减去某种或几种营养元素,或者降低某些营养物质的浓度,或者略微改变培养

基成分,使培养植株处于最小生长阶段。通过调整培养基的养分水平(成MS、I/4MS),可有效地限制细

胞生长。如菠萝组培苗在1AMs培养基上保存1年,小苗存活率达到100%

n低温保存的概念指用离体培养的方式在非冻结程度的低温下(一般为1〜9℃)保存种质的方法。低

温保存种质资源具有方法简单、存活率高的特点。

1.低温保存的原理在植物的生长条件中,温度是一个重要的因素。植物要生长必需有适宜的温度,温度

降低以后,植物的生长速度就会受到抑制而减慢,老化程度延缓,因而延长了继代的时间间隔而达到保存

种质的目的。

2.低温保存的方法植物对低温的耐受力不仅取决于基因型,也与它们的起源和生长的生态条件有关。在

低温保存植物培养物过程中,正确选择适宜低温是保存后高存活率的关键。温带植物保存的最适低温在

0〜6℃,如马铃薯、苹果、草蒋及大多数草本植物。热带植物保存的最适低温为15〜20℃。如木薯、甘

3.低温保存的基本程序:

1、植物材料(培养物)的选取(遗传稳定性好、容易再生和抗冻性强的离体培养物作为保存材料)

2、材料的预处理(加速继代、提高培养基渗透压、加入冷冻防护剂和低温预处理)

3、冷冻处理

4、冷冻贮存

5、解冻处理

6、细胞活力和变异评价、再培养等。

m植物种质资源的超低温保存指将植物的离体材料经过一定的方法处理后在超低温(一般是指液氮温

度,一196℃)条件下进行保存的方法。

超低温下保存材料的细胞物质代谢和生长活动几乎完全停止,这不仅能够保持生物材料的遗传稳定性,

也不会丧失其形态发生的潜能(手持其再生能力),已成为长期稳定地保存植物种质资源及珍贵实验材料

的一个重要方法。植物离体材料的超低温保存是长期保存种质资源的理想方法。组织培养物的超低温保

存可以节约大量的人力、物力和土地,克服长期继代培养导致的再生能力丧失,也便于国际间种质资源的

交流。

㈠,种质资源超低温保存的原理在液氮中植物细胞与组织的代谢活动停止、不发生遗传变异;当解冻后,

细抱重新恢复生长能力。

㈡,超低温保存的基本程序基本程序包括:植物材料(培养物)的选取、材料的预处理、冷冻处理、冷冻

贮存、解冻处理、细胞活力和变异评价、再培养等。其中最重要的环节是冷冻和解冻处理。

1.超低温保存材料的选取在超低温离体保存种质中,已经研究或应用过的植物材料或培养物主要有三类:

Q)愈伤组织、悬浮细胞、原生质体;②花粉和花粉胚;③茎尖、腋芽原基、胚、幼龄植物。超低温保

存离体种质的实际应用中,需考虑培养物的再生能力、变异性和抗冻性。选择遗传稳定性好、容易再生和

抗冻性强的离体培养物作为保存材料是超低温保存离体种质成功的关键。茎尖、腋芽原基、胚、幼龄植

株等有组织结构的离体材料,是理想的离体保存材料•一一因为其遗传稳定性好,易于再生,且细胞体积小,

液泡小,原生质稠密、含水量较低,细胞质较浓,比含有大液泡的愈伤组织细胞更抗冻。

2.材料预处理★目的:使材料适应将要遇到的低温,提高自由水含量低的新细胞的生成,避免冷冻过程

中加胞内大的冰晶的形成,提高细胞的成活率和再生能力。

★方法:对超低温保存的离体培养物进行加速继代、提高培养基渗透压、加入冷冻防护剂和低温预处理。

预处理时间:一般为3〜4周。

①加速继代加速继代培养以提高新分裂细胞的比例。因为新分裂的细胞小,胞内自由水含量少,在冷冻

过程中细胞内不易形成大冰晶,细胞不易受害。

②提高培养基渗透压用甘露醇、山梨醇和蔗糠等提高培养基渗透压,以提高培养组织和细胞的渗透压来

提高抗寒力。如在含8%蔗糖的改良MS液体培养基振荡预培养6d,红豆杉愈伤组织在超低温保存后细胞

活力可保持最高。

③添加冷冻防护剂冷冻防护剂在溶液中能够产生强烈的水合作用,提高溶液的黏滞性,进而保护细胞免

遭冻害。用冷冻防护剂对材料进行预处理可明显提高细胞的存活率和再生能力。常用的冷冻防护剂:5-8%

一甲基亚碉(DMSO)、甘油、10%肺氨酸。糖类、PEG、乙酰胺,糖醇和福美氧化硫等。DMSO是最好的

防护剂。有时常把几种冷冻防护剂混合使用,降低冷冻防护剂的毒性,提高细胞存活率和再生能力。

④低温预处理低温预处理是将离体培养物置于一定的低温环境中(0〜4℃),使其接受低温锻炼,细胞内

可溶性糖及其类似的具有低温保护功能的物质积累,束缚水/自由水比值增大,原生质的黏度、弹性增大,

代谢活动减弱,提高其抗寒能力,

㈢,降温冷冻及超低温保存

1.传统的降温冷冻方法传统的超低温冷冻保存方法是通过预培养、冷冻保护剂处理、降温速度和转移温

度等关键环节,创造合适的保护性脱水程度,实现超低温保存种质资源。从降温方式来看,超低温冷冻

保存方法有快速冷冻法、慢速冷冻法、两步冷冻法和逐级冷冻法等几种。

(1)快速冷冻法:将保存材料从0℃或其它预培养温度直接投入液氮中保存。其降温速度在lOOCTC/min

以上。适于材料:高度脱水的植物材料(如种子、花粉、球茎或块根等)、经过冬季的低温锻炼抗寒性较

强的木本植物的枝条和芽。原理:细胞内的水分在降温冷冻过程中,一140℃^^-10℃是冰晶形成和增长

的危险温度区,在一140℃以下,冰晶不再增长,快速冷冻法就是利用了在液氮中温度骤然降低到最低点

(-196℃),使细胞内水分迅速通过冰晶生成的危险温度区,产生的玻璃化状态对细胞结构不产生破坏作

用,从而减轻或避免细胞内结冰所造成的危害。

(2)慢速冷冻法:在冷冻保护剂存在下,以0.1〜10℃/min降温速度从0℃降到-70℃,接着浸入液氮中

进行冷冻保存。这样可以使细胞内的水分有充足的时间流到细胞外结冰,从而使细胞内的水分减少到最

低限度,避免细胞内形成冰晶;同时又能防止因溶质含量增加引起的“溶液效应”的毒害。适合材料:大多

数植物离体种质的保存,即使是体积较大、液泡大、含水量较高的植物材料,也可以用此法保存得到较好

的保存效果。慢速冷冻法需要配备程序降温器,技术系统昂贵。

(3)两步冷冻法:慢速冷冻和快速冷冻结合起来的一种冰冻方法。在冷冻保护剂存在下,先用慢速冷冻

法(降温速度0.1〜4℃/min)降到转移温度(一般为一70℃〜—40℃),在此温度下平衡0.5〜2h,使细胞

达到保护性脱水状态;然后投入液氮中迅速冷冻。目前,大多采用0.5〜4°C/min的降温速度降到-40℃,

然后投入液氮保存。

(4)逐级冷冻法:材料经保护剂在0℃预处理后,依次经过一10℃、-15℃、-23℃、-40℃、-70℃等

温度处理,在每级温度上停留一定时间(约5min),然后浸入液氮。

2.玻璃化保存法液体固化方式:①形成尖锐的冰晶;②进入无定形的非晶体(玻璃化)状态.玻璃化

是指液体转变为非晶体(玻璃态)的固化过程。

玻璃化法超低温保存种质资源就是将生物材料经高浓度玻璃化保护剂处理使其快速脱水后直接投入液

氮,使生物材料和玻璃化保护剂发生玻璃化转变,进入玻璃化状态。此间水分子没有发生重抹,不形成冰

晶,也不产生结构和体积的变化,因而不会由于细胞内结冰造成机械损伤或溶液效应而伤害组织和细胞,

保证快速化冻后细胞仍有活力。

★特点:与传统的超低温保存方法相比,玻璃化法操作简单、重演性好,避免了一些种质的冷敏感问题,

并且在复杂的组织和器官的超低温保存方面有较好的应用潜力,因而是一种较理想的超低温保存方法。但

由于PVS(plantvitrificationsolution)保护剂浓度很高,对材料毒害性极大,因此需严格控制脱水过程及冰

冻保护剂的渗透性c

3.包埋脱水法超低温保存包埋脱水法是将包含有样品的褐藻酸钠溶液滴向高•钙溶液,因褐藻酸钙的生成而

固化成球状颗粒,然后将包埋后含有保存材料的藻酸钙小珠在含有高浓度蔗糖的培养基上预培养,使样品

获得高的抗冻力和抗脱水力后,结合适当的脱水和降温方式,最后浸入液氮中保存。特点:与玻璃化法

相比,包埋脱水法采用高浓度的蔗糖预处理样品,对低温保护剂敏感的植物样品有着很大的应用潜力。包

埋脱水法也不需要昂贵、复杂的降温设备,降温过程不甚严格;同时避免了玻璃化中二甲基亚飒等高浓度

保护剂对材料可能造成的损害;样品易于操作,被保存样品体积可以比较大;样品可获得较高的抗冻力,

使保存后的样品不经愈伤组织直接成苗,降低了遗传变异的可能。

4.包埋玻璃化法超低温保存包埋玻璃化法是包埋脱水法与玻璃化法的结合,克服了玻璃化法和包埋脱水法

的缺点。基本操作程序:预培养和包埋5玻璃化溶液脱水5液氮保存5化株f恢复培养。

5.其它保存方法(1)干燥法:干燥法是利用无菌空气流、真空、干燥硅胶饱和溶液表面的气相等对样

品进行脱水,然后快速将样品投入液氮冻存。

(2)预培养法:预培养法是将保存材料在含有冷冻保护剂的培养基上预培养一段时间,以诱导脱水,然

后将脱水材料浸入液氮进行保存,该方法主要用于合子胚和顶端分生组织的保存。

(3)预培养一干燥法:此方法是预培养法和干燥法结合的冷冻保存方法。材料先在含冷冻保护剂的培养

基上预培养,并进行干燥,然后浸入液氮保存。有再研究者用高浓度盐溶液和压缩空气流处理,使要保存

的材料脱水干燥。

(29)解冻

解冻是将液氮中保存的材料取出,使其融化,以便进一步恢复培养。解冻的速度是解冻技术的关键,可分

为快速解冻和慢速解冻两种方法,超低温冷冻材料解冻时,再次结冰的危险区域是一60^-50℃o从理论

上讲,可借助迅速的解冻速度通过此温度区,从而避免细胞内次生结冰。

1.快速解冻法:快速解冻法是把冷冻的材料取出后,迅速放入35〜40℃(该温度下解冻速度一般为500〜

700℃/min)温水浴中解冻,并小心摇动,待材料中的冰晶完全融化为止。由于此法融冰的速度快,细胞

内的水分来不及再次形成冰晶就已完全融化,因而对细胞的损伤较轻。

2.慢速解冻法:把材料置于0℃或2〜3℃的低温下慢慢融化。少数超低温保存的材料只有采用慢速解冻

才能存活,如木本植物的冬眠芽,因其在慢速冷冻的过程中,经受了一个低温锻炼过程,细胞内的水分已

最大限度地渗透到细胞外,若解冻速度太快,细胞吸水过猛,细胞膜就会受到强烈的渗透冲击而破裂,进

而导致材料死亡。

解冻时应注意问题选择快速解冻还是慢速解冻,不仅与材料的特性有关,也与材料原来冷冻速度有关。

一般来说:冷冻速度超过-15°C/min,解冻时宜采用快速解冻,否则应采用慢速解冻。•液泡小和含水量

少的细胞(如茎尖分生组织)可采用快速解冻方式,而对于液泡大和含水量高的细胞,脱水处理后的干冻

材料以及木本植物的冬眠芽则宜用慢速解冻法。•试管中的冰一旦溶解,就应该将试管转移到20℃水浴中,

并尽快洗涤和再培养,以免造成再伤害。样品在冻存前如果加入了冷冻保护剂,解冻后一般要洗涤若干

次,尽显清除材料表面和组织内部的冷冻保护剂,以减少其毒害作用。♦最常用的洗涤方法是用含1.2mol/L

蔗糖溶液的培养基洗涤10〜20mn(25℃),也可用含1.5〜2.0mol/L山梨醇的培养液洗涤。•而有些材料

洗涤后反而存活率降低,如对解冻后的玉米细胞重新培养时发现,不清除保护剂比清除的存活率高。其原

因可能是在冲洗时,细胞在冷冻过程中渗漏出来的某些重要活性物质也被冲洗掉了。

(五)再培养

由于冷冻与解冻的伤害,冻后细胞在牛.理与结构上都不同于未冷冻的细胞,因此适于两种细胞生长的培养

基成分是不同的。为提高再培养时的存活率,对冷冻保存后的材料重新培养时,需要一些特殊的条件。

例如:•为了减少再培养中的光抑制,利于离体材料恢复生长,冻存的材料解冻洗涤后一般先在黑暗或弱

光下培养1〜2周,再转入正常光下培养。•再培养所用的培养基一般是与保存前的相同,但有时需将大量

元素或琼脂含量减半,有时则在培养基中附加一定量的PVP、水解酪蛋白、赤霉素和活性炭等成分以利于

恢更生长。

(六)超低温保存后细胞或组织活力检测

超低温保存植物种质资源,其目的是要长期保持植物具有高的活力、存活率以及遗传稳定性,能通过繁殖

将其遗传特性传递下去。因此,对冷冻保存后细胞活力、存活率以及遗传稳定性的检测是非常重要的。

细胞活力的检测一般采用TTC还原法、FDA染色法、伊凡蓝染色法等。由于染色法是根据细胞内某些酶与

特定的化合物反应表现出的颜色变化来测定酶的活性,从而检测细胞的活力,因此,不能全面反映细胞重

新生长状况及其保存效果。细胞的再生长才是最终检验细胞活力的唯•可靠方法。存活率是检测保存效果

的最常用的指标。目前对超低温保存材料的遗传变异情况的检则方法很多:•形态学观察是最简便、最直观

的方法;•细胞学则可通过核型分析或原位杂交等来观察染色体数目和结构变异;•同功酶变化判断变异

的情况。♦分子生物学方法一一最理想的,如基于PCR扩增的RFLP和RAPD等分子标记技术,越来越多地

应用于组织培养中体细胞无性系变异的检测。

第三章育种目标

1、育种目标:是指根据一定地区,在一定的自然、栽培和经济条件下,对计划选育的新品种提出应具的

优良特征特性,也就是对育成品种在生物学和经济学性状上的具体要求。

2、现代农业对农作物品种有何要求:

共同要求:高产、稳产、优质、生育期适宜、适应机械化。

3、制定育种目标的原则:

(1)立足当前,展望未来,富有预见性;

(2)突出重点,分清主次,抓主要矛盾;

(3)明确具体性状,指标落实;

(4)必须面向特定的生态地区和栽培条件。

4、作物育种的主要目标及其特点

⑴高产①作物产量形成

②高产育种策略1.矮秆育种

2.理想株型育种

3.高光效育种

⑶优质农作物产品的品质依据作物种类和产品用途而已,一般可分为营养品质,加工品质,卫生品质和

商品品质等。

⑶稳产主要涉及品种对病虫害以及不良的气候土壤等环境条件的抗耐性。

⑷生育期适宜

⑸适应机械化需要

5、作物育种的主要目标性状

①产量

②品质园艺产品的品质按产品用途和利用方式大致可分为感官品质,营养品质,加工品质和贮运品质

③成熟期

④抗逆性【对环境胁迫的适应性】

⑤对病虫害的抗耐性

⑥对保护地栽培的适应性等目标性状

⑦适宜机械化生产

园艺产品的品质按产品用途和利用方式大致可分为感官品质,营养品质,加工品质和贮运品质等。

6、育种途径**

♦传统育种途径⑴查

⑵引

(3)选①有性繁殖植物

②无性繁殖植物【芽变,实生】

⑷育①诱变育种

②倍性育种

③杂交育种包括【组合育种,优势育种,营养系育种和远缘育种】

种质资源调查:是对现有种质资源直接利用的基本途径,通过调查可能发掘长期蕴藏在局部地区而还未被重

视和很好利用的品种类型

重组育种:又称有性杂交育种,是根据品种选育目标选配亲本,通过人工杂交的手段,把分散在不同亲本上的

优良性状组合到杂种之中,对其后代进行培育选择,比较鉴定,获得遗传性状相对稳定,有栽培和利用价值的

定型新品种的一种重要育种途径

诱变育种:是人为地利用物理和化学等因素诱发作物产生遗传变异,通过对这些变异体的选择和鉴定,直接或

间接培育成生产上有利用价值的新品种

♦高新技术⑴太空育种

(2)细胞工程①组织,器官水平【茎尖培养,胚乳培养,胚培养和叶片培养】

②细胞水平原生质体分离,培养和再生原生质体融合,培养和再生

⑶基因工程①基因克隆今功能鉴定【遗传转化】

②单基因今多基因【一剑双星】【一剑多星】

植物离体培养:是通过无菌操作,将植物的组织、器宫、细胞以及原生质体等接种于人工培养基上,在人工控

制的环境条件下进行培养,以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他生物产品的一种技术。

分子育种:借助分子生物学手段,进行动、植物新品科的选育或种质资源创造的过程。

基因工程:把不同生物有机体的DMA分离提取出来,在体外进行肉切和连接,构成重组DNA分子,然后转化到

受体细胞,使外源基因在受体细胞中复制增殖,再借助生物或理化的方法将外源基因导入到植物细胞,进行转

译或表达。

分子标记辅助育种:是利用分子遗传标记,结合常规的重组育种等其他育种途径,提高选择效率,加快育种进

程的分子育种技术。

7、各类作物的产量构成要素:

(1)谷类作物一般是单位面积穗数、穗粒数和粒重;

(2)棉花是单位面积株数、株铃数、玲重和衣分:

(3)大豆,油菜是单位面积株数、株荚数、荚粒和粒重;

(4)烟草是单位面积株数、每株叶面积、每片叶重。

第四章引种和选择育种

1、引种:广义上是指从外地、外国引进新植物,新作物的新品种有关理论研究所需的各种种质资源;

狭义上是指作物育种途径之"指从外地或外国引进的品种(品系),经过本地试种鉴定试验,从中选出

适宜本地栽培的品种,直接应用于生产或利用它们的某些优良性状作为育种的原始材料,间接地加以利用。

驯化:

★二者关系:

2、生态类型:一种作物对一定地区的生态环境具有相应的遗传适应性,具有相似遗传适应性的一个品种

类群。长日照植物、短日照植物、日中性植物

3、引种的原理【原则】

⑴引种的气候相似性原理

⑶引种的生态条件和生态型相似性原理

4、引种的工作环节(程序)★引种的步骤?【方法】

(1)根据生产需要确定引种目标:⑴引种计划的制定和引种材料收集

(2)收集引种材料;⑵引种材料的检疫

(3)加强检疫工作:⑴引种材料的试验鉴定和评价:

(4)引种必须经过试验。

5、影响引种成功的因素是:

★影响因素:⑴温度;温度对引种的影响表现在有些作物一定要经过低温过程才能满足其发育条件,否则

会阻碍其发育的进行,不能抽穗或延迟成熟。例如,小麦•定要经过低温完成其春化阶段,才能正常抽穗

成熟。

(2)光照;光照对引种的影响表现在有些作物一定要经过短口照过程才能满足发育的要求,否则会阻碍其

发育的进行,不能抽穗或延迟成熟,这类作物通常被称为短口用作物(如水稻、大豆等);另一类作物一定

要经过长日照过程才能较好的抽稿成熟,通常称为长日照作物(如冬小麦、大麦等)。

(3)纬度;在纬度相同或相近地区间的引种,由子地区间日照长度和气温条件相近,相互引种一般在生育

期和经济性状上不会发生多大变化,所以引种易获成功。例如,在江苏栽培的晚粳农垦58水稻品种引至

长江流域各省,均取得了较好的效果。纬度不同的地区间引种时,由于处于不同纬度的地区间在日照、气

温和雨量上差异很大,因此要引种的品种,在这三个生态因子上得不到满足,引种就难成功。纬度不同的

地区间引种,要了解所引品种对温度和光照的要求。

⑷海拔(主要影响日照长度和温度);由于海拔每升高100m,口平均气温要降低0.6℃,因此、原高海拔

地区的品种引至低海拔地区,植株比原产地高大,繁茂性增强:相反,植株比原产地矮小,生育期延长。

同一纬度不同海拔高度地区引种要注意温度生态因子。

⑸栽培水平、耕作制度、土壤情况引人品种的栽培水平、耕作制度、土壤情况等条件与引入地区相似时,

引种容易成功。只考虑品种不考虑栽培、耕作等条件往往会使引种失败,如将高水肥品种引种于贫瘠的土

壤栽培,则会导致引种失败。

(6)植物的发育特性在一二年生植物的发育过程中,存在着对温度、日照反应不同的发育阶段,即感温(春

化)阶段和感光阶段。感温阶段是植物发育的第一阶段,在此阶段中要求一定温度、水外、空气、营养物质

等条件的总体作用,但其中的温度条件起着主导作用。因此,当温度条件不能满足感温要求时、植物的发

育就会停顿,感光阶段就不能开始进行。

通过感温阶段后,作物就会立刻进入感光阶段,只有通过此阶段,作物才能抽穗结实:在感光阶段中,

虽然需要光照、黑暗、温度、水、营养等条件的综合作用,但起主导作用和决定性作用的条件是光照和黑

暗,

6、高温短日照作物和低温长日照作物南种北引,生育期如何变化?引什么品种好?

(1)高温短日照作物南种北引时,若是春播品种,则生育期变晚,植株增高,营养器官变大,在适宜

条件下,穗粒多,和可能增产:若是引夏、秋播品种,则生育期变晚,甚至抽穗结实,所以应引进早熟品

种好。

(2)低温长日照作物南种北引时,若引的是春性、弱冬性品种,则可能发生冻害,不结实:若引冬性、

强冬性品种,则会因温度降低,日照变长,因此变现为早熟,所以应引进晚熟品种好。

7、高温短日照作物和低温长日照作物北种南引,生育期如何变化?引什么品种好?

⑴高温短日照作物北种南引时,生育期变短,植株变矮,抽穗早,穗粒小,粒重降低,经济性状不好,应

引晚熟品种好。

⑵低温长日照作物北种南引时,生育期延迟,若是半冬性品种,即使通过春化,也会延迟拔节,甚至不能

抽穗,应引进春性、弱冬性品种较好。

8、几种主要作物的引种规律

(一)水稻引种

由南向北引种时,选择早稻早熟品种、中熟品种或对短日照品种反应迟钝的品种比较容易成功。北方水

稻引至南方时,因遇高温和短日照,会使发育加快,抽穗期提早,生育期缩短,使营养积累减少,导致减

产,一般不能进行引种生产。

(一)小麦引种

原产于北方的冬小麦,感温阶段要求长日照.满足低温长日照条件后,方能抽穗和结实,如果将北方的

冬小麦引至南方,由于气温偏高日照变短,往往不能顺利完成感温阶段,导致成熟期延长,甚至不能抽穗

结实。如果将南方的弱冬性小麦品种引种到华北大平原地区,因越冬前就通过了感温阶段,抗寒性降低,

易发生冻害,不能安全过冬。春小麦品种的感温阶段短丛要求范围较宽,适应性强,引种范围较广,因此

我国北方的春小麦向南引至广东、海南岛和西藏高原等地,均获得了成功

(三)棉花引种

棉花是短口喜温作物,研究表明,棉株在12h光照下发育最快,12h以上发育迟缓。因此,由北向南引

种,由于口照时数减少,开花结竹提早,生育期较原产地缩短;由南向北引种则相反。在南北纬度相差不

大的地区间引种,加以栽培措施的调节,引种较容易成功。

(四)大豆引种

大豆是短日性作物,在8h光照条件下,各地区品种生育期均缩短。南方大豆引至北方,由于日照增长

而延迟开花,但能正常成熟,所以大豆南种北引易成功。北方大豆引至南方:由于日照缩短而促其生长发

育加快,植株变小.成熟提早,产量降低,引种价值不大。玉米、高梁、麻类作物均届短日性作物,它们

和水稻、大豆一样,由北向南引种,会提早成熟,但株、穗、粒变小:由南向北,则延迟成熟,但株、穗、

粒增大。因此,南北引种时,必须考虑由日照长短和温度高低这两大生态条件所引起的变化趋势。对无性

繁殖作物来说,可利用的部分是营养器官,所以只要给以良好的生长条件,引种就能成功,因而引种范围

很二

9、选择育种的概念、基本原理以及影响因素

(1)选择育种:根据育种目标,从现有品种群体中直接利用自然变异,选择出优良的变异单株,进行性状鉴

定,选择并通过一系列试验,培育作物新品种的育种途径。

⑶基本原理:★选择育种的基本原理是利用作物品种群体的自然变异和纯系学说。

纯系是自花授粉作物一个纯合体自交生产的后代,即同一基因型组成的群体。

纯系学说是自花授粉作物纯系育种的理论基础之一,它把变异分为可遗传变异和不可遗传变异,在育种工

作中,通过后代坚定选择可遗传的变异

①作物品种在一定的时间内具有相对的稳定性。但随着外界环境条件的不断变化而产生的突变(包括碱基

替换、颠换或内源转座子跳跃而导致的碱基重排)或自然杂交等原因,会不断地出现自然变异因此,品种的稳

定性是相对的

②Uohannsen的纯系学说,是自花授粉作物纯系育种的理论基础之一。它把变异分成可遗传的变异和不可遗

传的变异(即环境的变异)。在育种工作中,通过后代鉴定,选择可遗传的变异。但纯系只是相对的,没有绝对的

纯系。由于基因突变、自然异交产生基因重组以及环境条件引起的微小变异逐步发展成为显著变异等原因,

都可以造成纯系不纯。一旦有可遗传的变异存在,就可从中进行有效的选择。

★作物群体自然变异的原因

(1)自然变异引起基因重组;

(2)自然变异;

(3)新育成品种群体中的变异。

10、系统(纯系)育种和混合选择育种的程序:

系统育种程序:

(1)优良变异个体的选择;

(2)株行比较试验;

(3)品系比较试验;

(4)区域试验和生产试验:

(5)品种审定与推广。

混合选择育种的程序:

(1)从原始品种群体中进行混合选择、混合脱粒、混合选择:

(2)比较试验;

(3)繁殖和推广。

11、选择育种的目标性状,鉴定的方法

①直接鉴定与间接鉴定

8)田间鉴定与实验室鉴定

③响然鉴定与诱发鉴定

④当地鉴定与异地鉴定

12、有性繁殖植物选择育种,无性繁殖植物选择育种

有性繁殖植物I两种基本选择法:

⑴单株选择:即品种群体中选择优良的个体,分别脱粒保存,翌年分别种一小区(行),根据个小区植株

的变现来鉴定上年当选的个体优劣,并根据此淘汰不良个体的后代。

特点:选择效果好,得到纯利的系统,但工作量大,适合于自花授粉作物。

⑵混合选择:即从品种群体种选择目标性状基本相似的个体,混合加以繁殖,与原品种进行比较,从而培

育新的品种。

特点:选择特点不如单株选择,但可保持群体异质性和遗传多样性,避免繁殖引起生活力衰退,因此,混

合育种选择更适合于常异花授粉作物和异花授粉作物品种群体的改良,增加群体内优良基因或基因型的频

率,

[3]两种选择法的综合运用1.单株-混合选择法。2.混合-单株选择法。

3.母系选择法。4.亲系选择法。5.剩余种子法。6.集团选择法。

n影响选择效果的因素

⑴质量性状

⑵数量性状如何提高?1.性状遗传力大小上升。2.入选率下降。3.性状变异幅度上升。

m有性繁殖植物选择育种程序加速选种进程的措施。

1.原始材料圃1.囤地设置的增减

2.株系圃或选择圃2.适当缩减圃地设置年限

3•品比预备试验圃3.提前进行生产试验与多点试验。

4.品种比较试验圃4.利用保护地进行一年多代繁殖选择。

5.生产试验和区域试验5.易地栽培加速繁殖。

无性繁殖植物I芽变选种6.提早繁殖与提高繁殖系数(:

①,芽变:来源于体细胞中自然发生的遗传变异。变异的体细胞发生于芽的分生组织或经过分裂、发育进入

芽的分生组织,就形成变异芽。只有当变异的芽萌发成枝,乃至开花结果以后,表现出与原品种的性状有明显

差异时,才易被发现。所以芽变常以枝变的形式出现。

②株变:这种变异有时在被人们发现前已被无意识地用于无性繁殖,当长成新的植株时才被发现,这种变异

植株叫作株变,

③芽变选种:指对由芽变发生的变异进行选择,从而育成新品种的选择育种方法。

④饰变:在园艺植物营养系品种内,除由遗传物质变异发生芽变外,还普遍存在由种种环境因素造成的不能

遗传的彷徨变异,又称饰变,芽变选种的一个重要问题就是正确区分这两类变异,选出真正的优良芽变。

⑤,★芽变的特点发生于性细胞的突变通常都可能发生于体细胞。因此,遗传学总结突变的规律一般都适用

于芽变。如突变的可逆性,正突变频率大于逆突变,通过突变的多向性产生复等位基因,突变的一股有害性等。

这里主要介绍与芽变选种有关的体细胞突变的一些特点:

1.芽变的嵌合性

2.芽变得多样性

3.芽变的同源平行性

4.芽变性状的局限性和多效性

5.芽变频率在种类和性状间的不均衡性

⑥।芽变选种分2个阶段进行。第一阶段是从生产园、(栽培画)内选出变异优系;第二阶段是对初选优系的无

性繁殖后代进行比较筛选,包括复选和决选;

★★嵌合体的类别周缘嵌合体和扇形嵌合体

n实生选种

实生繁殖:作物的有些种类,各地因生产栽培习惯不同,常分别采用营养繁殖或种子繁殖,通常将种子繁

殖称为~

实生选种:对实生繁殖群体进行选择,从中选出优良个体,并足成营养系品种或改进继续实生繁殖时下一

代的群体遗传组成,均称为实生选择育种,简称实生选种。

★与营养系相比,实生群体常具有变异普遍、变异性状多而且变异幅度大的特点,在选育新品种方面有很大

潜力。由于其变异类型是在当地条件下形成,一般说来它们对当地环境具有较好的适应能力,选出的新类型

易于在当地推广,投资少而收效快。

★★主要方法类型和优缺点:⑴一次选择和多次选择

一次选择和多次选择: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。

⑶直接选择和间接选择

①直接选择: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

②同接选择法: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。例如:在樱桃实生

选种中可以早在一年生苗期根据叶泰腺体大小和果实大小的相关,淘汰大量未来小果型的单株C

(3)混合选择、集团选择和单株选择

混合选择从原始群体中选出符合育种目标的优良单株,混合留种,下一代混合播种在混选区内,与对照品种及

原始群体进行比较鉴定的选择法,

★①一次混合选择法:对原始群体的混合选择只进行一次,当选择有效时就繁殖推广的。

②多次混合选择法:对原始群体正行多次混合选择后再繁殖推广的。

优点1.简便易行;节省土地和设给。

2.能获得较多的种子或种植材料,以便于及早推

3.能保持丰富的遗传性,以维持和提高品种种性

缺点1.在环境差异大性状遗传力低。

2.亲代和子代之间谱系不清,不能进行遗传分析

3.群体后代出现分离,后代表现型不稳定。

★单株选择法:从原始群体中选出一些优良单株分别采种、分别繁殖,以株系与对照品种进行比较鉴定的选

择法

一次单株选择法、多次单株选择法

优点:选择效果好,株系内基因型纯合程度大繁殖的后代不易分离。

缺点:多次单株选择法费工费对,占地面积大工作程序也比较复杂,成本高。

★集团选择法:把具有典型性状的植株归纳成若干集团,然后将同一集团的繁殖材料混合繁殖,不同集团

则分区繁殖,与对照品种比较鉴定后,选出优良集团,进行推广。

优点⑴比混合选择法效果好

(2)比单株选择法简便易行

(3)一次可获得较多的类型

(4)繁殖材料多,便于新品种的繁殖推广

缺点:集团间需进行隔离,只能根据表现型来鉴别株间优劣差异,选择提高比单株选择慢。

第五章杂交育种

1、杂交育种:利用不同基因型的品种或类型杂交,创造变异,并从中进行鉴定选择,培育成符合生产的

新品种。

杂交育种中包括常规杂交,优势杂交,营养系系杂交和远缘杂交,目前以常规杂交为主。

2、组合育种:是将分属于不同品种的、控制不同性状的优良基因随时结合后形成各种不同的基因组合,

通过定向选择育成集双亲优点于一体的新品种,其遗传机理主要是基因重组和互作。

3、超亲育种:是将双亲中控制同一性状的不同微效基因积累于一个杂种个体中,形成在该性状上超过亲

本的类型,其遗传机理主要在于基因累加和互作。

4、常用的杂交方式:

(1)单交:两亲本进行一次杂交,以A*B或A/B表示;

(2)复交:三个或三个以上的亲本,要进行两次或两次以上的杂交;

a、三交:三个品种间的杂交,以(A*B)*B表示;

b、双交:两个单交杂种再杂交(三个品种双交用(A*C)*(B*C)表示,四种品种双交用(A*B)*(C*D)

表示)。

c、四交:四个亲本先后杂交,用{}*D表示。

(3)回交:双亲杂交F1与亲本之一再杂交的方式,(A*B)*A表示;

(4)多父本混合授粉:用几个父本品种的混合花粉,对一个母本品种的去雄花授粉,A*(B*C*D),常用

在棉花育种上。

5、杂交育种的原理意义和育种程序

⑴原理:①由于杂交可以实现基因重组,把不同育种材料上的优良性状组合在•起,能分离出更多的变异类

型,可为优良品种的选育提供更多的机会。

②通过基因重组,它可以用有利位点代替不利位点;改善位点间的互作关系,产生新性状;打破不利的连锁关

系,

③杂交育种可育成纯育品种、自交系、多系品种和自由授粉品种等

(2)育种程序:①原始材料圃和亲本圃②选种圃③鉴定施④品种比较试验⑤生产实验和多点

实脸

6、亲本选配的原则及其原理:

<1)双亲都具有较多的优点,没有突出的缺点,在主要形状上优缺点尽可能互补。

原理是:基因的分离和自由组合,

(2)亲本之一最好是能适应当地条件,综合性状较好的推广品种。

原理是:品种对外界条件的适应性事影响丰产、稳产的重要因素,杂种后代能否适应当地条件和亲本的适

应性关系很大。

(3)注意亲本间的遗传差异,选用生态类型差异较大,情缘关系较远的亲本材料相互杂交。

(4)杂交亲本应具有较好的配合力。

★★附录对比!!!

♦亲本选择的原则1.从大量种质资源中精选亲本。广

2.尽可能选用优良性状多的种质材料作亲本。优

3.明确目标性状,突出重点。明

4.重视选用地方品种。土

5.优先考虑数量性状。数

6.用一般配合力高的材料做亲本。高

7.优先考虑用具稀有可贵性状的材料做轻本。稀

♦亲本选配的原则。1.父母本性状互补。补

2.选用不同生态型的亲本配组。态

3.用经济性状优良,遗传差异大的亲本配组。差

4.以具有较多优良性状的亲本作母本。优

5.注意性状的遗传规律。遗

6.要考虑某些作物繁殖器官的能育性、结实性和开花期问题。官

7.借鉴前人的经验。鉴

7、杂种后代处理的方法、程序及各种方法的优缺点:

★★(一)系谱法:从杂种的第一次分离时代(单交F2,复交F1开始,进而进行连续性的单株选择,直

到选得优良而又整齐一致的系统,进入产量比较试验。

程序:亲本选配,配置组合一^点播,组合编号,淘汰不好组合,去除假杂种、杂株、劣株;分组混合

收获、脱粒一一按组合点播品,选优良单株,分株收获和脱粒一F2中选择单株点播种或株行;选出优良系

统再从中选择优良单株,分株收获和脱粒一^^按系统把中选单株播成系统,选优良单株,分株收获脱粒,

少量稳定品系,进行产量试验一一边实验边选择一一稳定品系、进行生产试验、繁殖种子、示范推广。

优点:(1)能较早集中精力于优良株系,可及时组织试验、示范、繁殖;

(2)系统间的亲缘关系十分清楚,便于查源,便于研究。

缺点:(1)中选率低,多基因控制的性状易丢失;

(2)工作繁重。

(二)混合法:

程序:亲本选配、配置组合一-^混合播种、混收、混脱粒一-^F1—--F2—-^F3—-^混合播种、开始选株

单收、脱粒一->F5入选单株、种成株行一->产量试验、繁种。

优点:(1)早代不选,混收混种,工作简单;

(2)与系谱法比,多基因控制的优良性状不易丢失。

缺点:(1)可能丢失早熟、耐肥、矮杆等类型;

(2)单株难选,因对单株的上下代历史关系不清楚,不能进行比较,优良类型不易确定,评定取

舍较难;

(3)选育年限较长。

㈢衍生系统法【了解】

㈣单子传法

程序:用两个亲本杂交,得到F1,经自交得到F2,在F2群体的每一株上或大量选株上各取粒种子进级到F3,

在F3每株仍取一粒种子进级到F4,再用同法进级至F5、F6代,直到所需要的世代。一般进级到F6时便可进

行单株收获,在F7种成株行。在F7株行间要认真选择,中选株行分别混收,进行产量比较试验

8、杂交育种技术的基本环节及其要求

⑴杂交前的准备①开花生物学特性的观察

②制定杂交计划,确定育种目标,调节开花期

③亲本种株及杂交花的培育选择

⑵隔离和去雄①隔离的目的是防止隔离范围外围花粉的混入。

父本和母本都需要隔离,隔离的方法大致可分为空间隔离、器械隔离和时间隔离三大类

②去雄是除去隔离范围的花粉来源包括雄株,雄花和雄蕊

⑶花粉的采集和处理。当日开放。低温。到5℃贮藏

⑷花粉生活力检验

1.形态检验法。2.染色检验法。3.发芽检验法。4.花柱压片镜检

⑸授粉、标记和登录

⑹授粉后的管理杂种后代选择常用系谱法(单株选择法)、混合-单株选择法和单子传代法。

第六章回交育种【附上章】

1、回交育种:两种亲本杂交后,以F1回交亲本之一,根据育种目标从回交后代中选择特定植株回交于该

亲本,如此连续进行若干次,再经自交选择育成新品种的方法,就称为31交育种。

表达方式{(A*B)*A}*A・••非轮回亲本只在第一次杂交时用的亲本,是目标性状提供者,又称共体亲本。

2、轮回亲本:用于多次回交的亲木,是目标性状的接受者,有称受体亲本。

3、非轮回亲本:在导入杂交或级进杂交中作为基因供体,仅进行一次杂交,以后就不再用来回交的亲本。

4、回交育种的优点(作用)和缺点:【特点】

作用:(1)用于改良品种的个别缺点,而保持其优良性状,是抗病育种的有效手段;

(2)在杂种优势作用中,用来改良自交系,选育不育系和恢复系;

(3)用于远缘杂交,克服杂种不育和分离世代过长等问题;

(4)打破基因连锁;

(5)用丁选育近等基因系利多系品种

局限性(1)回交改良品种往往仅限于由少数主基因控制的性状,改良数量性状则比较困难,

(2)回交的每一世代都需进行人工杂交,工作量很大。

(3)回交法虽有助于打破基因的

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