第3章 育种目标.ppt

1、1,第三章 育种目标,一、制定育种目标的重要性 二、现代农业对作物品种的要求 三、作物主要育种目标的内容 四、制订育种目标的原则,一、制定育种目标的重要性 （一）概念 1、育种目标(Breeding objective)： 指对计划选育的新品种应具备的优良性状（特征特性）的具体要求。 如：产量应达到什么水平（高产）、具体抗什么病虫害及抗性水平（抗病虫）、品质指标如何（优质）等。 2、目标性状 育种目标所涉及的性状。如产量构成因素等。,一、制定育种目标的重要性,（二）重要性 1、育种目标是育种工作的蓝图，它反映近期及今后一段时间的育种水平， 2、关系到育种工作的成败，它涉及到材料的选择、育种方法

2、的确定、应用前景等。,4,高产：基本要求，人多地少，耕地刚性减少，粮食安全。,二、现代农业对作物品种的要求,5,二、现代农业对作物品种的要求,优质：适应社会、经济发展、生活水平提高和市场需求。 发达国家60-70年代就进入优质育种时代。 我国80年代中期开始优质育种。,6,二、现代农业对作物品种的要求,稳产 1）气候：干旱、高温 2）土壤：盐碱含量高 3）生物：病虫害,7,二、现代农业对作物品种的要求,生育期适宜 适应机械化,8,主要目标：高产、稳产、优质、适应机械化。,三、 作物育种目标的主要内容,一、 高产 （一）产量的形成 1.生物产量与经济产量 生物产量(biomass):作物整个生育

3、期间,通过光合作用和生产积累有机物的总量(有机物质9095,矿物质占510。,9,经济产量(economic yield) 栽培目的所需要的经济价值的那部分产量(子粒 、块根、块茎等)。 经济系数(coefficient of economics)或收获指数(harvest index)：生物产量转化为经济产量的效率,即经济产量与生物产量的比值。 收获指数（HI）高，说明有机物质利用率高。,三、 作物育种目标的主要内容,品种年代 谷粒产量 草杆重量 生物学产量 收获指数 株高 （t/hm2） （t/hm2） （t/hm2） （） （cm） 古老品种 5.05 9.95 15.00 34 145

4、 早期品种 5.57 9.83 15.41 36 134 中期品种 6.69 8.14 14.84 45 96 近代品种 8.05 7.84 15.88 51 88 相对于古老小麦品种（19世纪），产量提高了60 （ 8.055.05 ）/ 5.05 100 60 % 但，生物学产量提高不多,仅为5.9% (15.88-15.00)/15.00 100 5.9 % 而，收获指数提高了50%。再提高已很困难。 （51-34)/34 100 50 %,11,2. 高产品种的重要特征特性 前期：早生快发，建立较大的营养体； 中期：营养器官与产品器官健壮而协调生长，积累大量有机物质, 形成足够量的贮藏

5、光合产物的器官; 后期：功能叶片多，叶面积指数高，叶片不早衰，保证有充足的有机物质向产品器官运转。 “源、流、库”学说：同化产物多，运转能力强，且要有相应的贮藏产品的器官。源要足，库要大，流(运转)要畅，三者协调。,三、 作物育种目标的主要内容,3、产量构成因素-产量的目标性状 不同作物的产量构成因素不同，如： （1）禾谷类作物：由单位面积有效穗数、穗实粒数和千粒重构成。 产量（穗数 穗粒数 粒重 结实率）/面积 （2）大豆、油菜、花生：由单位面积株数、株荚数、荚粒数和粒重构成。 （3）甘蔗、甘薯：由单位面积株数、单株重构成。,三、 作物育种目标的主要内容,13,对禾谷类作物，在其他因素不变的

6、条件下，提高其中的一个或两个因素，或三个因素同时提高，均可提高单位面积的产量水平。,三、 作物育种目标的主要内容,合理的产量因素组成要根据 不同地区的自然、栽培条件确定,4、通过遗传改良提高产量的途径 （1）株型育种 株型：作物的形态结构总称，包括植株高矮、叶片形态、空间分布及个体与群体的关系。 理想株型：作物在栽培条件下保证群体内部个体间和个体器官间竞争与干扰最少，形成一个受光良好的立体结构的植株形态。不同作物、不同时期对理想株型要求不同。 20世纪50年代末：矮化育种，HI提高，产量提高15%-20%。 20世纪90年代：新株型（new plant type）育种。如中国的超级稻。2011

7、年928kg/666.7m2，最高已突破1280 kg/666.7m2。,超高产株型的共同特点是：增加株高；减少分蘖数，提高成穗率；追求大穗；生物产量和经济系数并重。,高秆水稻,矮秆水稻,新株型水稻,（2）提高光合效率-高光效育种 有机物积累与光合强度、光合效率、光合面积、光合时间、呼吸消耗等有关。 产量(光合能力光合面积光合时间)呼吸消耗 经济系数 从式中看出：一个高产品种应具有较强的光合能力，低的呼吸消耗，光合机能保持时间长，叶面积适当及经济系数高等特点。 从生理角度看，品种应具备光补偿点低、CO2补偿点低、光呼吸少、光合产物转动率高等。 据研究， C4作物的日产能为54g/m2； C3作

8、物为30g/m2。理论上，禾谷类作物的单产应达到4000斤。而目前，作物对光能的利用率是很低的。一般只能利用全年辐射量的1-2%。有的不到1%。椐此推算，如果对太阳能利用率提高1%，每亩的总产量可增加750公斤左右。 未来的高光效育种:C3C4。,（二）优质：作物育种的主要目标 农产品品质是一个综合性概念，涉及到许多指标。对农产品品质优劣的评价，依作物种类、品种类型（如水稻的籼、粳；粘、糯）、用途（食用、加工，如小麦面粉可用于做面条、馒头、蛋糕、饼干等）、消费习惯等的不同而不同。 因此，对农产品品质的分类和评价比较复杂，用来对农产品品质评价的指标也多。在制订品质目标时也必须综合考虑。,1、品质

9、分类 外观品质：如稻米的透明度、垩白、粒型等； 水果的色泽、大小、果形等。与商品价值直接相关。 食味品质：主要是指适口性。是消费者直接感受到的品质 性状。直接影响到消费者对产品的喜好及消费量。 营养品质：指农产品中所含的人体必需营养素的种类、数 量及质量。它们是人体维持正常的生理功能、满足 机体正常的生长发育、新陈代谢等所需的营养物质。 加工品质：加工过程损耗率（如稻米的出糙率、精米率、整 精米率等 ）、加工产品营养素损失率等。,不同作物的分类侧重点不同 如：豆类作物 外观品质：色泽、子粒大小、一致性、光泽等。 营养品质：蛋白质含量、脂肪水平、氨基酸含量及组成等。 加工品质：食味、香味、制品颜

10、色、口感、加工难易、制 品产率等。 又如：蔬菜、水果 产品外观：颜色、光泽、形状、大小、伤痕等 产品质地：硬度、手感 产品风味：食味、气味 营养价值：营养成分、含量 杂质有无、有害、有毒物质含量等,2、作物产品品质的评价 指标多，体系复杂，而且不同部门有不同的评价指标。如食用籼稻，（农业部）育种部门12个理化指标+感官指标 加工品质：糙米率、精米率、整米率 外观品质：透明度、垩白率、垩白度、粒长、长宽比 加工品质+外观品质=商品品质 蒸煮品质：直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度 营养品质：蛋白质含量 食味品质（感官指标）：气味、色泽、形态、适口性、滋味 目前，评判米质好坏基本上以12个理化指标为准

11、。,糙米率：脱去谷壳后的糙米质量占样本净稻谷质量的比率 精米率：糙米再碾去糠皮后所得精米的质量占样本净稻谷质量的比率 透明度：表示整精米籽粒的透明程度。可用仪器测量稻米的相对透光率 糊化温度、碱消值： 稻米淀粉颗粒在水中受热产生不可逆膨胀（糊化），双折射现象消失时的温度 碱消值大小可间接表示稻米糊化温度的高低，碱消值越大，糊化温度越低。 垩白:米粒中白垩不透明的部分, 是由于稻米胚乳中淀粉和蛋白质颗粒填塞疏松所致 。包括心白，腹白，背白 垩白米率:具有垩白的米粒总米粒数 100% 垩白度：垩白总面积 / 样品米粒面积 100%,什么是垩白？ 哪个品种品质好？,出发点不同、评价不同 以优质小麦为

12、例 消费者：适口性好、营养、保健价值高 栽培者：粒色好、容重大、无病虫害 面粉厂：出粉率高、易碾磨 面包厂：面筋含量高（烤面包用）、或面筋含量低（烤饼干用）、烘烤品质好 经销商：耐贮藏 品质遗传改良：难度较大，进展较快。,（三）稳产：作物育种的重要目标 1、影响作物品种稳产的两大因素： （1）不良的环境条件-非生物因素 （2）病虫危害-生物因素 2、提高作物稳产性的途径 （1）抗逆性（耐高温、低温危害；盐碱、瘠 薄；抗穗发芽等）育种 （2）抗病虫育种,2004年11月至2005年5月海南省连续干旱缺雨,（四）生育期适宜：品种适应的重要指标之一 适宜的含义：充分利用当地光温资源，又能及时成熟。

13、怎么把握？以福建省水稻为例，全生育期： 1、早稻比威优77(迟熟ck)或优I66（早熟ck）长不过3天。 2、中稻比对照II优明86长不过5天。 3、晚稻比对照汕优63长不过4天。,（五）适应机械化作业,一般要求株型紧凑，株高适中，生长整齐一致，成熟一致，抗倒状，不易落粒等。 随着机械化程度的提高，品种抗倒状性的要求越来越高。不抗倒品种不仅影响机械化收获，而且严重影响产量和品种。品种倒伏既有品种本身的原因，如株高过高、茎秆韧性差，根系不够发达等，也可能由栽培不当造成。,（六）专用与多用：适应未来社会需求 如功能稻（如高营养、糖尿病人专用稻等 ）的选育。 应当指出，选育同时具备上述条件的品种难度

14、非常大。现实中一般采取折中的办法。 例如，福建省水稻品种审定标准 如下表：,1、高产类型 两年区试产量均比对照增产达显著水平，且平均晚稻达7%以上，早、中稻达5%以上，米质、抗性与对照相当。 2、优质类型 稻米品质检测指标达到部标优质品种3级、2级、1级，两年区试产量晚稻比对照减产分别不大于1%、3%、5%，抗性与对照相当。 3、抗病类型 （1）对稻瘟病抗性中抗以上，两年区试产量晚稻比对照增产显著，早、中稻与对照相当，米质与对照相当。 （2）对稻瘟病抗性中抗以上，两年区试产量晚稻比对照减产不显著，早、中稻比对照减产不大于5%，米质质量指数达75分以上。 4、中间类型 （1）两年区试产量均比对照增产，达显著水平以上，两年增产平均晚稻达5%以上，早、中稻达3%以上，米质与对照相当，中感稻瘟病以上。 （2）两年区试产量均比对照增产，达显著水平，两年增产平均晚稻达5%以上，早、中稻达3%以上，米质优于对照，抗性与对照相当。 （3）