育種學授課課件

1、作物繁殖方式及與育種的關系 一、作物不同繁殖方式及其遺傳特點二、自交和異交的遺產(chǎn)效應三、作物品種的遺傳類型及其特點四、繁殖方式與育種一、作物不同繁殖方式及其遺傳特點1 作物繁殖方式的分類作物繁殖方式 無性繁殖有性繁殖營養(yǎng)繁殖甘薯、馬鈴薯、芋頭無融合生殖孤雌生殖、孤雄生殖、無配子 生殖，人工組織、細胞培養(yǎng) 自交繁殖自花授粉作物稻、麥、大豆 異交繁殖異花授粉作物玉米、黑麥常異交繁殖常異花授粉作物棉花、高粱作物的授粉方式是根據(jù)自然異交率（%）來劃分的：不同有性繁殖作物的自然異交率： 作物 異交率（%） 自花授粉作物04（%）（通常小于1%） 常異花授粉作物550 異花授粉作物50以上（一般90%以上

2、）影響植物天然異交率的因素： 株距、風力及風向、溫度、濕度、昆蟲情況等異交率的測定法： 通常是用遺傳試驗測定，最簡單的方法是用一個顯性基因控制的性狀作標記性狀 ，如小麥的芽鞘顏色紅（紫）對綠，用綠色隱性作母本，紅色顯性作父本，將父本圍繞母本種植，從母本后代的顯性個體比例就估算異交率。即： F1中具有顯性性狀的植株數(shù)自然異交率（%）=100 F1總植株數(shù)2 自交繁殖作物及其遺傳特點自交繁殖作物：同一朵花內(nèi)花粉進行傳粉而繁殖 后代的作物。例如：水稻、小麥、大麥、燕麥、豌豆、大豆、花生、 綠豆、煙草、亞麻、馬鈴薯等。（1）生物學特點： 這類作物絕大多數(shù)植株為自花授粉天然異交率一般不大于1%。在0-4

3、%范圍內(nèi)。又稱自花授粉作物。 花器構造：花器小。多數(shù)無顏色，無香味，雌雄同花等長等。 開花習性：雌雄同熟，開放時間短，多數(shù)是閉花授粉。豌豆、大豆在開花前完成授粉受精（閉穎受精）。（2）遺傳特點：群體內(nèi)的個體遺傳基礎純合，個體間的遺傳 基礎可以存在差異?；蛐秃捅憩F(xiàn)型基本一致。耐自交，自交衰退輕。 因此，自交作物便于良種繁育，種性易于得到保持。（一般認為，自交是進化適應自然選擇的結果。）但是，這類作物盡管自交衰退小，雜種優(yōu)勢不及其他授粉方式的作物。3 異交繁殖作物及其遺傳特點異交繁殖作物：通過不同植株花朵的花粉進行 傳粉而繁殖后代的作物。（1）生物學特點： 自然異交率：一般在50%以上，最大可達

4、95%以上。由風媒或蟲媒傳粉。 花器構造： 雌雄異株（大麻、菠菜、石刁柏）； 同株異花（玉米、蓖麻 ）； 雌雄同花，但在進化過程中形成自交不親和（黑麥、白菜型油菜、甜菜、向日葵、蕎麥、甘薯等）。蟲媒花（瓜花）往往有顯眼的顏色。開花習性： 雌雄不同熟，自交不親和等現(xiàn)象。一般開花時間長。蓖 麻（2）遺傳特點：個體的遺傳組成雜合，群體異質(zhì)，單個個體的后代分離大，選擇效果差。自交衰退，自交后可能出現(xiàn)育性降低、畸形以致自交不育。而可獲得顯著的雜種優(yōu)勢。在良種繁育中，必須嚴格隔離，防止串粉。4 常異交繁殖作物及其遺傳特點常異花繁殖作物：一種作物同時依靠自花授粉和異 花授粉兩種方式繁殖后代的作物。例如：棉花

5、、高粱、粟、蠶豆、苜蓿、甘藍、油菜、 芝麻等（1）生物學特點： 自然異交率：5-50%。這類作物異交率高低受環(huán)境條件（地理、氣候昆蟲多少）的影響。 花器構造：雌雄同花，花器多較大，常有較顯眼的顏色，或能分泌密汁，引誘昆蟲傳粉。雌雄不等長等。 開花習性：雌雄同熟或不同熟，開花時間長，開花（穎開張角度大）有利于異交。但異交率受大，影響因素有地理、氣候、昆蟲數(shù)量等。（2）遺傳特點： 由于異交率較高，群體存在異質(zhì)性和雜合個體，但農(nóng)藝經(jīng)濟性狀基本一致；自交能正常結實，無明顯自交衰退現(xiàn)象。良種繁育需要隔離。5 無性繁殖作物及其遺傳特點無性繁殖：不經(jīng)過兩性細胞受精過程繁殖后代。 （1）營養(yǎng)（器官）繁殖 無性

6、繁殖作物主要有甘薯，馬鈴薯、甘蔗。如利用根、莖、芽或其它器官繁殖。 （2）無融合生殖 例如單性繁殖，無配子生殖，人工花藥培養(yǎng)和體細胞融合等。 開花特點：在通常情況下不開花，或開花不結實。但在一定的自然或人工控制條件下，這類作物也能開花結實，進行有性繁殖。在有性繁殖時，馬鈴薯為自花授粉，甘薯為異花授粉。 遺傳特點：群體的個體間具有高度的同質(zhì)性，個體內(nèi)的基因型具有高度的雜合性甚至有些是種間雜種，表現(xiàn)具有顯著的雜種優(yōu)勢，自交分離大、衰退嚴重。芽變（即體細胞發(fā)生突變）：無性系在繁殖過程中產(chǎn)生的突變，但突變率很低，通常只有顯性突變才能表現(xiàn)出來，變異的遺傳通常很簡單。無性繁殖作物的基因型：通常是高度雜合的

7、，其后代的基因型與母體是相同的，性狀具有高度的穩(wěn)定性和一致性。無性系：一個個體通過無性繁殖而產(chǎn)生后代，稱為 無性繁殖系，簡稱為無性系。 無性系起源于母體的體細胞，無論母本的基因型純雜如何，產(chǎn)生的后代通常都沒有分離，表型與母本完全相似。無性繁殖為作物利用雜種優(yōu)勢提供了很大的方便。 馬鈴薯和甘薯可進行有性和無性繁殖。二 自交和異交的遺傳效應1 自交的遺傳效應 （1） 自交使雜合基因型趨于純合 xn=1-（1/2）n n-自交代數(shù)（2） 自交使雜合基因型后代發(fā)生性狀分離（3） 自交衰退（inbreeding depression）2 異交的遺傳效應 （1） 異交形成雜合基因型 有選擇的異交是創(chuàng)造遺傳

8、變異的一種主要方法。（2） 異交增強后代的生活力 主要表現(xiàn)在生長勢、繁殖力、抗逆性等方面。三 作物品種的遺傳類型及其特點1 同質(zhì)純合型自交系品種（純系品種）2 同質(zhì)雜合型雜交種品種3 異質(zhì)雜合型群體品種4 異質(zhì)純合型多系品種 1 自交系品種 品種群體的個體間基因型基本相同，個體內(nèi)各個等位基因位點基本上均是高度純合的，這樣的品種類型就稱為同質(zhì)純合型。 如自花授粉作物的純系品種，異花作物的自交系。表現(xiàn)型整齊一致。2 雜交種品種 品種群體的個體間基因型基本相同，但個體內(nèi)的基因型是高度雜合的。 如異交作物自交系間的單交種，無性繁殖作物的優(yōu)良無性系。3 群體品種 品種群體中，個體間基因型不一致，個體內(nèi)基

9、因型也是雜結合，但群體的主要性狀，如生育期、株高等是基本一致的和穩(wěn)定的。 如異交作物的地方品種頂交種、雙交種、和綜合種均屬此類。4 多系品種 異質(zhì)純合型的品種群體是多個純系的混合體，個體基因型有一致的，也有不一致的，個體內(nèi)的基因型是純合型。 如自交作物的地方品種及多系品種，屬于這一類的品種。四 繁育方式與育種（一）利用自然異交（二）利用人工創(chuàng)造變異（三）雜種優(yōu)勢利用1 自交作物的育種 特點： （1）必須是人工創(chuàng)造或依靠自然變異。 （2）若利于雜種優(yōu)勢必須選擇不育系。2 異交作物的育種 特點： （1）利用群體自由授粉。 （2）利用雜種優(yōu)勢，但必須獲得純合親本。3 常異交作物的育種 特點： （1）能夠選擇并保持變異。 （2）在利用雜種優(yōu)勢時也必須有不育系。4 無性繁殖作物的育種特點： （1）通過有性繁殖創(chuàng)造變異，通