選擇育種的基本原理課件

第5章選擇育種選擇育種(breedingbyselection)，又稱系統(tǒng)育種（pedigreebreedingmethod)：是指直接從現(xiàn)有品種群體中選擇出現(xiàn)的自然變異進(jìn)行性狀鑒定，并通過品系比較試驗(yàn)、區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)培育農(nóng)作物新品種的育種途徑。純系育種(purelinebeeding)：指自花授粉作物的選擇育種。1第5章選擇育種第1節(jié)選擇育種的原理和歷史發(fā)展第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法第3節(jié)選擇育種程序第4節(jié)提高選擇育種效果的措施2第5章選擇育種一、選擇育種的基本原理（一）自然變異現(xiàn)象和純系學(xué)說世代親本籽粒的平均重量(g)子代籽粒的平均重量(g)最輕最重相差選自最輕親本選自最重親本相差16070+1063.1564.85+1.7025580+2575.1970.88-4.3135087+3754.5950.68-3.9144373+3063.5563.64+0.0954684+3874.3870.00-4.3865681+2569.0767.66-1.41表5.1對菜豆籽粒重量連續(xù)多代選擇的效果

第1節(jié)選擇育種的原理和歷史發(fā)展3第5章選擇育種純系學(xué)說的主要論點(diǎn)：1.自花授粉作物的原始品種群體內(nèi)，個體選擇是有效的（分離出許多不同的純系）；2.同一純系內(nèi)不同個體的基因型是相同的，繼續(xù)選擇無效(差異由環(huán)境條件引起)。純系育種的理論基礎(chǔ)之一：變異：可遺傳和不遺傳（即環(huán)境的變異）。第1節(jié)選擇育種的原理和歷史發(fā)展4第5章選擇育種（二）作物品種自然變異的原因1.自然異交引起的基因重組；2.基因突變，在某些基因位點(diǎn)上發(fā)生頻率很低的突變；3.品種本身存在剩余變異。選擇育種特點(diǎn)：（1）從品種群體中選擇優(yōu)良個體，實(shí)現(xiàn)優(yōu)中選優(yōu)和連續(xù)選優(yōu)；第1節(jié)選擇育種的原理和歷史發(fā)展5第5章選擇育種（2）簡便快速。①立足于選，省去人工創(chuàng)造變異的環(huán)節(jié)；②純合快。所選個體同質(zhì)結(jié)合；③推廣應(yīng)用快。選擇育種不足：具有局限性，不能有目的創(chuàng)造新的基因型；有利變異的頻率低，選擇率不高；育成的品種在綜合經(jīng)濟(jì)性狀上難有較大的突破。第1節(jié)選擇育種的原理和歷史發(fā)展6第5章選擇育種第1節(jié)選擇育種的原理和歷史發(fā)展?jié)h朝的《汜勝之書》和后魏賈思勰的《齊民要術(shù)》中記載英國育種家P.Shirref（1819）改良小麥和燕麥品種法國的L.de.Vilmorin

（1856）提出對所選單株進(jìn)行后裔鑒定原則19世紀(jì)末澳大利亞W.Farrer，加拿大W.Saunders和瑞典N.H.Nilsson作出貢獻(xiàn)20世紀(jì)初，約翰遜發(fā)表“純系學(xué)說”二.選擇育種的歷史發(fā)展7第5章選擇育種第1節(jié)選擇育種的原理和歷史發(fā)展稻、麥、棉三大作物用系統(tǒng)育種法育成的品種均占一定的的比例（%）：年代稻麥棉5061.219.674.46043.420.562.97027.69.856.68第5章選擇育種（一）選擇的意義

選優(yōu)去劣，從自然或人工創(chuàng)造的群體中淘汰不良變異，積累和鞏固優(yōu)良變異。自然選擇

保留對生物本身有益的性狀；

人工選擇選擇和加強(qiáng)符合人類需要的各種經(jīng)濟(jì)性狀，使其向人類需要的方向發(fā)展。（二）選擇方法1.個體選擇法（individualselection）又稱單株選擇法第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法9第5章選擇育種原始群體個體選擇。。。。。。。。。。。。。。。?！痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢痢罜KCKCKCK

CKCK。。。。。。。。。。。。。。。。××××××××××××××××株（穗、鈴）行

圖5.1單株選擇法示意圖第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法株系：一個單株的后代種成一個系統(tǒng)為株系。特點(diǎn)：選擇效果好，得到純合的系統(tǒng)，但工作量大。10原始材料選擇優(yōu)良株

選分株種植種相互比較圃選擇優(yōu)良株系

分系種植，比較鑒定圃鑒定，最優(yōu)品系升品種比較試驗(yàn)品種比較試驗(yàn)

淘汰對照當(dāng)選品系品種品種區(qū)域試驗(yàn)一次單株選擇法示意圖返回11

原始材料選擇優(yōu)良單株

第一年分株種植，相互比較，從優(yōu)系中選擇優(yōu)株

第二年同上

第三年優(yōu)良一致的株系升鑒定圃

品系鑒定分系種植，比較鑒定，品種比較試驗(yàn)

選優(yōu)系升品種比較

區(qū)域試驗(yàn)·······················································································多次單株選擇法示意圖返回12第5章選擇育種2．混合選擇法（bulkselection）原始群體相似優(yōu)良個體選擇混合種子標(biāo)準(zhǔn)品種混合種子標(biāo)準(zhǔn)品種混合種子圖5.2混合選擇法示意圖用于作物的良種繁育；適于常異花和異花授粉作物品種群體的改良。第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法特點(diǎn)：保持群體異質(zhì)性；手續(xù)簡便，省工省時；選擇目標(biāo)性狀的平均數(shù)提高，較為整齊一致；有一次和多次選擇之分。

13一次混合選擇法示意圖

從中選擇大田品種優(yōu)良單株（穗、鈴）

混合脫粒

進(jìn)行比較試驗(yàn)原始混合對照品種選擇種品種返回14第第一次比較試驗(yàn)第一次選擇種對照品種原始品種第一次選擇種第二次選擇種對照品種第二次選擇種第三次選擇種對照品種混合脫粒第二次選擇優(yōu)良單株

混合脫粒第一次選擇優(yōu)良單株第三次選擇優(yōu)良單株第一次比較試驗(yàn)混合脫?；旌戏N植混合種植第二次比較試驗(yàn)第三次比較試驗(yàn)多次混合選擇法示意圖返回15第5章選擇育種（三）鑒定的作用和方法作用：客觀而準(zhǔn)確的評定育種材料在一定條件下所表現(xiàn)的特征、特性；提供有效選擇的依據(jù)；保證和提高育種工作質(zhì)量和效率。育種成效：與對育種材料性狀鑒定的準(zhǔn)確性有直接關(guān)系，而鑒定的準(zhǔn)確性往往與鑒定方法和手段密切相關(guān)。

第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法16第5章選擇育種年代年鑒定方法含糖量增加(%)效果1818-184830圓錐形根或葉色較淡的植株外部形態(tài)鑒定3.81849-186820塊根比重法的間接鑒定0.3很差1869-188820旋光計鑒定3.61889-192840磨碎塊根組織直接測定7.3提高1倍表5.2甜菜含糖量的鑒定第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法17第5章選擇育種提高準(zhǔn)確性的措施：土壤肥力和栽培條件一致；試驗(yàn)區(qū)劃設(shè)計合理，取樣準(zhǔn)確；試驗(yàn)圃要設(shè)置對照品種和重復(fù)。性狀鑒定方法

原則：由多到少、由粗到精。初期，鑒定方法簡易有效(目測法、計數(shù)法、測量法等)；后期，全面精確鑒定，準(zhǔn)確決選最優(yōu)材料。第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法18第5章選擇育種4類方法：1.直接鑒定和間接鑒定直接鑒定（directevaluation）：根據(jù)目標(biāo)性狀的直接表現(xiàn)進(jìn)行鑒定；例如：鑒定作物的抗寒性時，根據(jù)作物在低溫條件下所受的損害程度進(jìn)行評價；鑒定油料作物含油量以直接榨出的油量多少直接測定；通過烘烤試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行小麥面粉烘烤品質(zhì)的鑒定等。第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法19第5章選擇育種間接鑒定(indirectevaluation):依據(jù)原理,借助與目標(biāo)性狀相關(guān)性狀的表現(xiàn)間接評定目標(biāo)性狀的優(yōu)劣。例如：甘薯塊根的干物質(zhì)量與其淀粉含量間相關(guān)性很高，故用切干率鑒定其淀粉含量；小麥面粉的烘烤品質(zhì)與沉淀值相關(guān)，用沉淀值鑒定其烘烤品質(zhì)。注意的問題：鑒定的性狀與目標(biāo)性狀有因果關(guān)系;方法、技術(shù)應(yīng)微量、簡便、快速、準(zhǔn)確,適于大量育種材料處理;直接鑒定的結(jié)果可靠高,育種后期工作不可代替。第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法20第5章選擇育種2.田間鑒定和實(shí)驗(yàn)室簽定

田間簽定：將試驗(yàn)材料種于大田進(jìn)行性狀的鑒定。如:田間對作物的抗蟲性鑒定；作物種子純度的大田鑒定等。田間鑒定第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法21第5章選擇育種實(shí)驗(yàn)室簽定：利用一定的儀器設(shè)備，在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行的性狀鑒定。育種材料收獲后的室內(nèi)考種也是實(shí)驗(yàn)室鑒定。分子鑒定第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法22第5章選擇育種3.自然鑒定和誘發(fā)鑒定自然鑒定：田間自然條件下能充分表達(dá)性狀的鑒定(生育期、分蘗習(xí)性、株型等);誘發(fā)鑒定(inducedevaluation)：人工創(chuàng)造誘發(fā)條件的性狀鑒定(抗旱性、抗寒性和抗病蟲性等鑒定);注意：誘發(fā)鑒定時要創(chuàng)造均勻一致的誘發(fā)條件和適度的危害程度，否則難以達(dá)到預(yù)期結(jié)果。第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法23第5章選擇育種4.當(dāng)?shù)罔b定和異地鑒定

當(dāng)?shù)罔b定：育種材料在當(dāng)?shù)貤l件下鑒定；異地鑒定（evaluationindifferentlocations）：將試驗(yàn)材料送到其它適宜鑒定的地區(qū)種植鑒定；如：抗病蟲育種中，可將育種材料送到病蟲害經(jīng)常穩(wěn)定發(fā)生的地區(qū)進(jìn)行異地鑒定；對溫光反應(yīng)為主的適應(yīng)性，在不同海拔或不同緯度地區(qū)下進(jìn)行生態(tài)試驗(yàn)，是異地鑒定的一種有效方式。第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法24第5章選擇育種(一)純系育種（系統(tǒng)育種）程序

第1年選單株原始品種群體圖5.3系統(tǒng)育種程序示意圖第3、4年種小區(qū)，設(shè)對照，重復(fù)試驗(yàn)，選優(yōu)系品系比較試驗(yàn)第2年種株行與原品種比選優(yōu)株行（系）試驗(yàn)第5、6年區(qū)試、試種和繁殖生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)域試驗(yàn)種子田第7年品種大田推廣品種審定合格第3節(jié)選擇育種的程序25第5章選擇育種主要工作環(huán)節(jié)：1.選擇優(yōu)良變異株;2.株行(系)試驗(yàn);3.品比試驗(yàn);4.區(qū)域/生產(chǎn)試驗(yàn);5.品種審定與推廣。第3節(jié)選擇育種的程序(二)混合選擇育種程序大田選擇第一年選擇優(yōu)良個體混合脫?；爝x群體第二年原品種群體經(jīng)混選的改良群體與原品種比較第三年繁殖繁殖確比原品種優(yōu)越的混選群體的種子在原品種推廣地區(qū)推廣圖5.4混合選擇育種程序示意圖26第5章選擇育種基本工作環(huán)節(jié)：1.從原始品種群體中進(jìn)行混合選擇;2.比較試驗(yàn)