6第六章__植物分子育种程序与方法.ppt

1、第六章 植物分子育种程序与方法,第一节 作物常规品种选育的一般程序,采用分子育种技术直接选育的结果，是育成常规品种： 即，在变异的类型中， 通过多代选择,(获得符合育种目标的稳定后代， 在特征特性上，表现整齐一致.) 然后，通过品系比较， 区域试验， 品种审定等程序， 最终，生产上推广应用。 其程序可图解如下：,系统育种,杂交育种,诱变育种,基因工程,分子育种,细胞杂交,株系稳定,品比实验,区域实验,品种审定,示范推广,有载体,无载体,基因重组,基因突变,基因转移,基因融合,植株形态,生育期,生理功能,抗病抗虫,抗逆性,品质性状,自然变异,人工变异,选择,变异,优良稳定后代,作物常规品种选育手

2、续,种质资源,收集、调查、鉴定,第二节 选择的基本方法与性状鉴定,一、选择的基本方法 单株选择法 混合选择法。,二、性状鉴定 直接鉴定：根据某性状的直接表现评定该性状的优劣。如株高、叶 形等 间接鉴定：借助另一些性状与被鉴定性状的相关关系，间接推断所 需鉴定性状。如水稻秧苗的抗寒力与束缚水和可溶性含 糖量有关，含量高的抗寒力强。 感官鉴定：用目测、齿咬、手触等来评定形状的优劣。 实验室鉴定：生理性和品质性状等需要借助仪器、药品进行分析。 自然鉴定：如抗性。在经常发生的逆境条件下进行鉴定。 诱发鉴定：如抗性。在不经常发生的逆境条件下，须人工模拟、创 造条件，诱发性状出现，进行鉴定。 当地鉴定：在

3、当地条件能满足性状鉴定需要时，可在当地进行鉴定。 异地鉴定：在当地条件不能满足性状鉴定需要时，可在适宜的异地 进行鉴定。,第三节 转化后代的选择,通过外源DNA导入所获得的材料，总称导入后代。 而其中接受了供体部分性状的材料，则应称为转化后代。,一、外源DNA导入后代世代的表示及各世代材料的种植 （1）导入后代世代的表示 获得的材料大多数用英文大写字母“D”表示，其右下角附以较小的阿拉伯数字表示世代。 这种表示法以区别于有性杂交用F和辐射育种用M表示，因而被广大学者采用。,D1代：用花粉管通道法或注射法导入后获得的种子，再种植下去的称D1代。 D2代： D1代以后每种植一次皆增加一代。 用浸渍

4、法导入在表示上则有些不大一致： 浸渍种子的，种植后称D1代； 浸渍秧苗的，大多数称导入的植株为D1，也有少数称D0的(即导入当代)。不过还是称D1较为合理,（2）导入后代变异的特点 总的来说是分离世代短，稳定快。 D2代：分离较大，可能出现较多的类型。 D3代：分离较小，大部分性状趋于稳定，也可能出现稳定的材料。 D4代：大部分材料可以稳定。,需要注意的是：有的材料分离世代也很长，有的甚至达67代才稳定。 当然其原因是多方面的，可能是由于被整合的外源DNA片段需要经过多代调整，使其内部结构趋于合理，也可能是由于其他的原因，如天然异交等。,（3）各个世代材料的种植方式 1）Dl代 ：是将导入所获

5、得的种子全部种下去。 种植的方法有两种： 一是将所获得的种子按组合混合种植，其好处是简单；收获时按组合混收。 二是在导入的材料较多时，则可按组合分单株(单穗、单铃)种植，因为有时在Dl代即表现变异，可以提早进行选择按单株收获。 现在大多数都是采用第一种方法。,2）D2代： 一般按组合材料组成群体，要求种植的数量要多些。 每个组合最好能种植1000株左右(水稻，小麦等)，棉花300株左右，因为D2代是分离的主要世代，群体大，选择的机会多。 同时，要种植受体亲本作对照，有条件时，也应种植供体亲本。,3）D3代： 种植的材料是从D2代中选择的单株(单穗)。按组合分单株种植，规模大小取决于D2选择单株

6、或单穗的敷量。 同时应种植通用的对照和原受体对照。 若D3代稳定，各项性状整齐一致，表现优异，则可进入鉴定圃。 若还有分离，则应继续选择单株或单穗，作为D4代的种植材料如反复选择，直到各项性状稳定为止。,二、选育技术 （1）转化后代的识别 事实上通过外源DNA导入，实现单个性状的转移，虽然这个性状在后代中表达，同时，其他性状也必然也会或多或少地产生一些变异，这些变异是广泛的，并且有正向的和负向的变异。 因此，识别是否为转化后代，应抓住供体的主要性状或重要特点，是否在受体上得到表达如果得到表达，即可认为是转化后代，应列为入选对象。 如果仍保持受体的特征特性，则应淘汰，,（2）怎样进行田间选择?

7、全部育种材料都必须经过田间种植，根据多代种植的表现，来确定其优劣，然后汰劣选优。 育种的方向，也是通过选择来实现的。连续多代向一定的方向选择，逐步塑造所需要的类型，这就是“定向选择”。,田间选择，主要由感官鉴定来完成。 考察的项目： 一是生育期。 如禾谷类的始穗、齐穗、成熟期，棉花的现蕾、现花、吐絮期等，比对照提早或延迟的天数，以确定适宜于当地生育期的类型。 二是株型。 包括叶片大小，着生姿态、茎蘖的集散程度，株高、第一果枝着生高度、果枝长度等。株型的好坏与丰产性密切相关，因为它直接影响群体的受光状况株间的通透性。株型是非常直观的，而且只能通过田间植株的着生姿态来判别。对于不良的株型，如叶片披

8、垂等类型，应及早予以淘汰。,三是产量性状。 如单株成穗数的多少，穗子的大小、着粒密度、结实率、铃的大小、成铃率等。尽管要通过产量试验以评价品种的丰产性，但前期对产量性状的选择，其基础作用仍不容忽视，只有对产量的各构成因素认真选择，做到结构合理，才能有效地提高产量水平 四是品质性状。 通过田间观察，进行感官鉴定，对品质进行初步筛选，也是很必要的。如稻米的粒形，垩白的大小及有无，棉花纤维长度与强度的初步鉴定等，都能为初选提供重要的依据。 五是生长情况。 如整个生长期是否清秀，是否有病虫害发生，严重程度，成熟期落色好还是差，当发生某些灾害性天气后，植株是否受害及严重程度，如开花期正遇上连续阴雨天，开花结实是否正常，双季晚稻在寒露风之后，叶片是否受害，空秕粒的多少及籽粒充实度等；早稻秧苗期遇低温阴雨，秧苗生长虽否