作物品種的選育與良種繁殖課件

①優(yōu)良品種：是指在一定地區(qū)和耕作條件下，能符合生產(chǎn)發(fā)展要求，并且有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值的品種。②良種的主要作用：a.提高單位面積產(chǎn)量，在相同條件下比一般品種可增產(chǎn)20%-30%，40%-50%b.改進(jìn)品質(zhì)：具有優(yōu)良品質(zhì)。優(yōu)質(zhì)強(qiáng)筋小麥，高賴氨酸玉米，低芥酸的油菜。c.保持產(chǎn)量和品質(zhì)穩(wěn)定，良種具有較強(qiáng)的抗性。d.擴(kuò)大種植面積e.有利于復(fù)種指數(shù)提高，也具有地域性、時(shí)間性。第1頁/共31頁二.品種改良的目標(biāo)—育種目標(biāo)1.高產(chǎn)—是優(yōu)良品種的一個(gè)基本條件，應(yīng)具較高生產(chǎn)的潛力，而且能獲得一定的緊急效益。①產(chǎn)量構(gòu)成因素，小麥選育多穗型品種，穗重型品種，中間型品種②合理的株型，提高光能利用率，矮稈品種也是改良的目標(biāo)之一?？沟梗欣侠砻苤?。2.優(yōu)質(zhì)—營養(yǎng)價(jià)值3.抗性強(qiáng)：①抗病，②抗逆境。4.適應(yīng)性強(qiáng)，不同氣候土壤栽培技術(shù)有一定適應(yīng)性。5.適應(yīng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)：如：水稻、小麥應(yīng)是株高一致，株型緊湊，不倒伏，成熟致不宜脫粒。第2頁/共31頁三.作物育種的主要目標(biāo)性狀1.產(chǎn)量性狀2.對病蟲害的抗、耐性3.對脅迫環(huán)境的抗、耐性（避旱，耐旱，耐寒，抗寒，抗旱）4.品質(zhì)性狀5.早熟性狀第3頁/共31頁四.種質(zhì)資源1.種質(zhì)：指親代遺產(chǎn)給子代的遺產(chǎn)物質(zhì)。種質(zhì)資源：指具有不同種質(zhì)，可供研究和利用的各種作物品種和類型。在育種工作中，實(shí)質(zhì)上是選擇利用種質(zhì)資源中決定遺傳性狀基因，又稱基因資源。把儲(chǔ)備的具有基因資源的各種材料稱為基因庫2.類型（1）本地品種資源地產(chǎn)品種，對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件有良好的適應(yīng)性。進(jìn)行改良品種，改良地方品種的缺點(diǎn)并保留了對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件的良好適應(yīng)。（2）外地品種資源適應(yīng)性一般不如當(dāng)?shù)仄贩N，但具有當(dāng)?shù)仄贩N所沒有的特殊性狀。（3）野生資源（4）人工創(chuàng)造種質(zhì)資源：人工遠(yuǎn)緣雜交：誘變或是導(dǎo)入與創(chuàng)造的植物新類型。第4頁/共31頁3.種質(zhì)資源的收集與保存（1）收集，直接考察收集交換引種（2）材料的整理（3）種質(zhì)資源的保存①種質(zhì)保存②貯藏保存③離體保存④基因文庫技術(shù)第5頁/共31頁第二節(jié)：作物的繁殖方式與育種特點(diǎn)一．作物的繁殖方式改進(jìn)作物的各種性狀而采用的育種方法和程序，受到作物繁殖方式的制約，了解作物的繁殖方式，可幫助育種者決定采用什么育種方法去改良作物的性狀。有性繁殖（雌雄配子結(jié)合，經(jīng)過授精最后形成種子繁衍后代）無性繁殖（不經(jīng)過授精過程的方式繁殖后代）自花授粉—同一親本植株異花授粉—不同親本植株常異花授粉營養(yǎng)體無性繁殖無融合生殖無性繁殖第6頁/共31頁（一）有性繁殖1．自花授粉：自花授粉：同一朵花、同一株的花粉傳到同株雄蕊株頭上。（小麥、水稻、大豆、花生、馬鈴薯、煙草）自交作物：耐自交，不會(huì)因?yàn)檫B續(xù)自交使活力急劇衰退.但雜種優(yōu)勢既廣泛存在，利用雜種優(yōu)勢是這類作物育種的一個(gè)重要途徑。特點(diǎn)：①自交引起雜合基因逐漸趨于純和。經(jīng)過

n代雜合型個(gè)體比例1/2n性狀的遺傳穩(wěn)定。②自交引起雜合基因的后代發(fā)生性狀分離。穩(wěn)定、基因純和、而表現(xiàn)出穩(wěn)定性狀，使后代性狀分離。③自交后代生活力衰退。生長勢下降，繁殖力、抗逆性產(chǎn)量第7頁/共31頁2．異花授粉異交作物：特點(diǎn)：①異交產(chǎn)生的后代具有雜合基因型，每一個(gè)體基因型處于雜合狀態(tài)，從群體中選擇優(yōu)良個(gè)體，其后代必然出現(xiàn)性狀分離，優(yōu)良性狀不能穩(wěn)定遺傳下去，為了使性狀穩(wěn)定地遺傳，必須采人工控制授粉，強(qiáng)制自交，使基因純和化，然后隔離繁殖，方能保持性狀的遺傳穩(wěn)定。②異交后代生活力強(qiáng)，生長、抗性產(chǎn)量等比親本有明顯提高。3．常異花授粉以自交為主，也經(jīng)常發(fā)生異花授粉自然異交率較高，群體的遺傳基礎(chǔ)比較復(fù)雜，不易挑選出遺傳性穩(wěn)定，性狀一直的品系，所以育種和繁育都要適當(dāng)隔離。雌雄同株異花，玉米、瓜類—雄性不育，自交不親和雌雄異株，大麻、菠菜第8頁/共31頁（二）無性繁殖（1）營養(yǎng)體繁殖（2）無融合生殖和．不經(jīng)過雌雄配子的融合過程。只有母本或父本一方的遺傳物質(zhì)。表現(xiàn)母方或父方一方的性狀。特點(diǎn)：后代沒有分離現(xiàn)象，表現(xiàn)型與母本完全相似，性狀穩(wěn)定。這一特點(diǎn)對育種和良種繁育均有重大意義。有些作物可以通過雜交創(chuàng)造具有并能保持優(yōu)良變異的個(gè)體，或一旦發(fā)生自然變異。通過無性繁殖就能保持其性狀進(jìn)而培育新品種。第9頁/共31頁二．作物的品種類型及育種特點(diǎn)

類型代表品種（系）個(gè)體間基因型個(gè)體內(nèi)基因型遺傳表現(xiàn)主要繁殖方式自交性品種是一群遺傳背景相同的和純合的基因型植株組成自交作物的純系品種異交作物的自交系相同

純合穩(wěn)定自交雜交組合是一群雜合的和一定程度同質(zhì)的基因型植株組成單交換

相同雜合有性分離無性穩(wěn)定純系親本間雜交群體品種遺傳基礎(chǔ)復(fù)雜群體內(nèi)植株間的基因型不同異交作物的地方品種綜合品種不同雜合自交衰退

異交無性系品種無性繁殖

相同雜合（異花授粉作物）甘薯純合（自交后代）有性分離無性穩(wěn)定

無性第10頁/共31頁第三節(jié)：作物育種方法一．引種經(jīng)試驗(yàn)試種后直接推廣應(yīng)用，使解決當(dāng)?shù)厣a(chǎn)上急需新品種的迅速有效途徑。第11頁/共31頁（一）引種程序和方法制定明確目標(biāo)（要具備哪些性狀）

↓

根據(jù)引種原理引進(jìn)檢疫

↓試種觀察（小面積）

↓

生育特性，適合環(huán)境，高產(chǎn)品種，一二年觀察品種比較試驗(yàn)（沒重復(fù)）→

↓

多點(diǎn)試驗(yàn)確定由推廣價(jià)值的品種

↓區(qū)域試驗(yàn)

↓加速繁殖種子，應(yīng)用生產(chǎn)了解引入品種對不同自然條件，耕作外溫度的適應(yīng)性，多點(diǎn)試驗(yàn)第12頁/共31頁（二）引種的基本原理1．氣候相似論：引種地區(qū)間的氣候條件必須基本相似。2．生態(tài)適應(yīng)性：主要是溫度（海拔）和日照（緯度）二．系統(tǒng)育種

系統(tǒng)育種：是根據(jù)育種目標(biāo)，從現(xiàn)有品種的自然變異類型中，選出優(yōu)良變異的個(gè)體，分別種植，每一個(gè)體行或一個(gè)系統(tǒng)，經(jīng)連續(xù)比較鑒定，選優(yōu)去劣，而育成新品種的方法，由于這種方法育成的新品種。是由一個(gè)自然變異的個(gè)體，發(fā)展成為一個(gè)系統(tǒng)而來的，故稱系統(tǒng)育種法，是所有育種方法中最基本的簡易快捷有效，主要用于自花授粉作物，常異交作物和無性繁殖。第13頁/共31頁系統(tǒng)選育的程序和方法從優(yōu)良品種中選株（優(yōu)中選優(yōu)）（當(dāng)?shù)赝茝V良種）

↓株系試驗(yàn)

↓品系比較試驗(yàn)

↓優(yōu)良的新品種

↓良種繁育（根據(jù)表現(xiàn)型進(jìn)行的）因此必須改變其后代才能確定所選擇的變異能否遺傳（單株后代與原品種和標(biāo)準(zhǔn)品種比較）每株一行（或幾行）整體優(yōu)良一致工作（入選的株行進(jìn)行右重復(fù)的小區(qū)試驗(yàn)）第14頁/共31頁三．雜交育種雜交育種是通過不同親本間的雜交，在后代中創(chuàng)造變異并從中選育新品種的方法，是作物育種中應(yīng)用最廣，育成品種最多的基本育種方法。通過雜交，可以將兩個(gè)或多個(gè)親本品種的理想基因結(jié)合到同一雜合體中。第15頁/共31頁（一）親本選配的原則—雜交親本的選擇是雜交育種中最重要的問題之一1．親本的優(yōu)點(diǎn)多缺電少，且優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)。雜交后代的平均值往往介于親本之間，因此親本自身的表現(xiàn)應(yīng)當(dāng)較好。2．親本的生態(tài)類型差異較大，親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。親本具有不同的遺傳基礎(chǔ)，他們的雜交后代將出現(xiàn)豐富的遺傳變異。3．親本的一般配合力較高。配合力是親本在雜交后代中的變現(xiàn)能力（其后代表現(xiàn)好壞）。4．用當(dāng)?shù)赝茝V品種作為親本之一。第16頁/共31頁原始材料和親本圖↓選種圃↓鑒定圃↓品比試驗(yàn)↓生產(chǎn)試驗(yàn)和多點(diǎn)試驗(yàn)根據(jù)育種目標(biāo)選出親本，種于親本圃進(jìn)行雜交種植雜交組合各世代群體，連續(xù)選擇單體，直到選出優(yōu)良一致的品系進(jìn)行條播，重復(fù)2-3次，設(shè)對照。選出產(chǎn)量超過對照并達(dá)到優(yōu)良一致品系小區(qū)面積較大重復(fù)4-5次，對生育期產(chǎn)量抗性等進(jìn)行詳細(xì)考定。2-3年對若干表現(xiàn)突出優(yōu)異的品種經(jīng)受不同地點(diǎn)和不同生產(chǎn)條件的考驗(yàn)。同時(shí)了解栽培上的要求（二）雜交育種的程序第17頁/共31頁（三）雜種優(yōu)勢1．雜種優(yōu)勢：雜交后代在生活力、抗逆性、產(chǎn)量和品質(zhì)等多方面由于其親本的現(xiàn)象叫雜種優(yōu)勢。目前，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要利用基因型純和的親本間的雜交F1代種子產(chǎn)生的雜種優(yōu)勢。雜種優(yōu)勢的利用的前提是：F1群體基因型的高度雜合和表現(xiàn)型的高度一致。2．測定雜種優(yōu)勢的方法：品均優(yōu)勢=（F1-雙親品均值）/雙親品均值超親優(yōu)勢=（F1-較好親本）/較好親本對照優(yōu)勢=（F1-對照品種）/對照品種第18頁/共31頁（四）雜種優(yōu)勢利用的途徑1．人工去雄：雌雄同株異花的作物如：玉米，花器官較大的作物，如瓜類、棉花，把雄花序全部摘除。2．化學(xué)去雄：用化學(xué)藥劑，在花粉發(fā)育前，噴灑植株，可抑制花粉的正常發(fā)育達(dá)到殺雄的目的。3．利用自交不親和性：同一植株上機(jī)能正常的雌雄兩性器官和配子，因受自交不親和基因的控制，不能進(jìn)行正常交配的特性。4．雄性不育性：植物中雄蕊敗育或不能產(chǎn)生正常花粉，但雌蕊正常能接受外來花粉而結(jié)實(shí)的現(xiàn)象。第19頁/共31頁①雄性不育系：雄蕊敗育，不能產(chǎn)生正?；ǚ?，但雌蕊正?？山邮芡鈦砘ǚ鄱Y(jié)實(shí)。②雄性不育保持系：雌雄蕊均正常，但其花粉授予不育系后，所得后代仍為雄性不育系的品系。③雄性不育恢復(fù)系：雌雄蕊均正常，但其花粉授予不育系后，所得后代雄性可育的品系。雄性不育3系在雜優(yōu)利用中主要用于雜交種子的生產(chǎn)。不育系——母本提高雜交率和制種質(zhì)量。保持系——用于繁殖不育系?；謴?fù)系——制種的父本，與不育系母本雜交后所得種子是可育的，能用于大面積生產(chǎn)。第20頁/共31頁第四節(jié)：良種繁育（一）種子繁育體系種子的類別：1．原原種：是新品種的原始種，具有本品最典型的特性，整齊一致→只能由育種者提供2．原種：由原原種繁殖出來的種子或提純復(fù)壯后的種子，具有本品種的典型特征特性→具有較好的技術(shù)和物質(zhì)條件的單位按計(jì)劃生產(chǎn)。3．良種：由原種繁殖出來，特征特性和質(zhì)量經(jīng)檢驗(yàn)符合要求的種子，是生產(chǎn)直接使用的種子自交作物良種一般可繁殖2-3代雜交作物的良種，可分自交系和雜交系，自交系一般用原種繁殖1-2代，雜交種子只能使用一代。第21頁/共31頁（二）自交作物的良種繁育1．分級種子田：自交作物的種子一般按原種圃，一級種子圃，二級種子圃進(jìn)行分級繁殖，各級種子圃都必須至少在苗期、開花期和收獲之前進(jìn)行3次去雜去劣。2．更新和提純復(fù)壯：種子在繁殖過程中會(huì)出現(xiàn)混雜和突變，必須定期更新或提純復(fù)壯更新：指用原原種繁殖的原種來繁殖一級種子。提純復(fù)壯：通常是在一級種子圃中選擇具有本品種典型特征特性的單株，下一代種成株行，選擇具有本品種典型特征特性且整齊一致的株行，將其種子混合收獲即成為原種，這成為兩圃制提純復(fù)壯。如果混雜退化較嚴(yán)重，還可再增加一個(gè)株系比較圃，對入選株行的后代再進(jìn)行一次選擇提純，成為三圃制的提純復(fù)壯。第22頁/共31頁（三）雜交作物的良種繁育1．自交系的繁殖：母本自交系和父本自交系必須分別在隔離區(qū)內(nèi)繁殖，自交系也必須3次去雜去劣。2．雜交種子的生產(chǎn)：必須在隔離區(qū)內(nèi)進(jìn)行3-5行母本，1行父本，要盡量增加母本的數(shù)量，以便多產(chǎn)種子，也要去雜去劣，父母分別收獲，母本收的種子是雜交種子，父本只能做商品糧處理。（四）良種的加速繁殖第23頁/共31頁第五節(jié)：種子檢驗(yàn)種子檢驗(yàn)是檢查種子的品種品質(zhì)和播種品質(zhì)的技術(shù)措施，對