選擇育種課件

第四章選擇育種

第一節(jié)選種的基本原理與方法第二節(jié)芽變選種

第四章選擇育種第一節(jié)選種的基本原理與方1第一節(jié)選種的基本原理與方法

一、選種的概念及原理：1、概念：對(duì)園林植物繁殖的群體所產(chǎn)生的自然變異，通過選擇、提純以及比較鑒定等手段而獲得新品種的一種育種方法。選擇是育種工作的重要手段，是育種過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。選擇是植物進(jìn)化和育種的基本途徑之一。遺傳、變異和自然選擇是生物進(jìn)化的三要素。遺傳是生物進(jìn)化的基礎(chǔ)，變異是生物進(jìn)化的動(dòng)力，選擇決定進(jìn)化的方向。第一節(jié)選種的基本原理與方法

一、選種的概念及原理：2第一節(jié)選種的基本原理與方法2、選擇的分類（1）自然選擇：自然界用“優(yōu)勝劣汰，適者生存”的方法，淘汰有害變異，保留有利變異，使生物沿著與環(huán)境相適應(yīng)從而有利自身種族繁衍的方向前進(jìn)的選擇稱為～。特點(diǎn)：主導(dǎo)者是自然界，保存變異對(duì)自身有利，進(jìn)化速度慢。（2）人工選擇：按照人們的需要，挑選那些有用的，淘汰那些較差的植物，這種選擇稱為～。第一節(jié)選種的基本原理與方法2、選擇的分類3第一節(jié)選種的基本原理與方法特點(diǎn)：主導(dǎo)者是人類，保存的變異是對(duì)人有利，進(jìn)化的速度快。分類：有意識(shí)選擇和無(wú)意識(shí)選擇。無(wú)意識(shí)選擇：無(wú)預(yù)定目標(biāo)的保留了植物的優(yōu)良個(gè)體，淘汰沒有價(jià)值的個(gè)體，完全沒有考慮到改變品種的遺傳性。有意識(shí)選擇：是指有計(jì)劃、有目標(biāo)，應(yīng)用完善的鑒定方法，有系統(tǒng)的進(jìn)行選擇。第一節(jié)選種的基本原理與方法特點(diǎn)：主導(dǎo)者是人類，保存的變異4第一節(jié)選種的基本原理與方法3、意義（1）選擇雖然不能創(chuàng)造變異，但它的作用并不是單純的消極過篩，而是具有極積的創(chuàng)造性的作用的。定向的選擇可以積累遺傳變異。選擇好的淘汰壞的，排除了它們對(duì)優(yōu)株的干擾，從而加速了有利變異的鞏固和純合化，最終創(chuàng)造出新類型。（2）選擇不僅是獨(dú)立培育良種的手段，而且也是其它育種措施不可缺少的環(huán)節(jié)之一。第一節(jié)選種的基本原理與方法3、意義5第一節(jié)選種的基本原理與方法4、選擇的基本原理（1)Hardy——Winberg平衡定律：在一個(gè)隨機(jī)交配而又無(wú)限大的群體內(nèi)，沒有基因突變，沒有其它基因的導(dǎo)入，沒有任何形式的選擇作用。那么，群體中基因頻率和基因型頻率在后代中將保持不變。這個(gè)定律被稱為～。（2）選擇的實(shí)質(zhì)是定向地改變了群體內(nèi)基因頻率和基因型頻率，造成了不同的生殖率和成活率，使某些基因型的個(gè)體在群體中逐漸占優(yōu)勢(shì)。第一節(jié)選種的基本原理與方法4、選擇的基本原理6第一節(jié)選種的基本原理與方法二、選擇的基本方法選擇方法有許多，但基本上有兩種方法，即混合選擇和單株選擇。（一）混合選擇：混合選擇法：按照某些觀賞特性和經(jīng)濟(jì)性狀，從一個(gè)原始的混雜群體或品種中選出彼此類似的優(yōu)良植物，然后把它們的種子或種植材料（如莖，插條等）混合起來(lái)種在一塊地里，次年再與標(biāo)準(zhǔn)品種進(jìn)行鑒定比較。此法稱為混合選擇法。如果對(duì)原始群體的選擇只進(jìn)行一次，就繁殖推廣，稱為一次混合選擇。如果對(duì)原始群體進(jìn)行不斷地選擇之后，再用于繁殖推廣，稱為多次混合選擇。第一節(jié)選種的基本原理與方法二、選擇的基本方法7對(duì)照品種混合選擇播種田原始群體一次混合選擇法☆★☆★☆☆☆☆★☆☆★★★☆★★★★☆★★☆★對(duì)照品種混合選擇播種田原始群體一次混合選擇法☆★☆★8第一節(jié)選種的基本原理與方法混合選擇的優(yōu)點(diǎn)：1手續(xù)簡(jiǎn)便，易于群眾掌握。2不需要很多土地及設(shè)備，就能迅速的從混雜的原始群體中分離出優(yōu)良的類型。3、能獲得較多的種子或種植材料，便于極早推廣，保持遺傳性較豐富，以維持和提高品種的種性。缺點(diǎn)：1、在選擇時(shí)，由于將當(dāng)選的優(yōu)良單株的種子混合繁殖，因而就不能鑒別每一個(gè)單株后代遺傳性的真正優(yōu)劣，這樣就不能使僅在優(yōu)良環(huán)境條件下外觀表現(xiàn)良好而實(shí)際上遺傳性并不優(yōu)良的個(gè)體也被當(dāng)選因而降低了選擇的效果，但這種缺點(diǎn)在多次混合選擇的情況下會(huì)多少得到一定程度的克服。（因?yàn)槟切┩庥^良好，而遺傳性并不優(yōu)良的植物后代在以后的繼續(xù)選擇中會(huì)逐漸被淘汰。）2、在開始進(jìn)行混合選擇時(shí)，由于原始群體比較復(fù)雜，容易得到比較顯著的效果，但經(jīng)過連續(xù)多次選擇，群體上已基本趨于一致，在環(huán)境條件相當(dāng)不變的情況下再進(jìn)行混合選擇，效果就會(huì)地越來(lái)越不顯著，因此再想進(jìn)一步提高選擇效果，就需要采用單株選擇或其它的育種措施。第一節(jié)選種的基本原理與方法混合選擇的優(yōu)點(diǎn)：9第一節(jié)選種的基本原理與方法（二）單株選擇法：就是把從原始群體中選出的優(yōu)良單株的種子或種植材料分別收獲、分別保存、分別繁殖的方法。在整個(gè)育種過程中，只進(jìn)行一次以單株為對(duì)象的選擇而以后就以各家系為取舍單位的稱為一次單株選擇法。如先進(jìn)行連續(xù)多次以單株為對(duì)象的選擇，然后再以各家系為取舍單位的則稱為多次單株選擇法。第一節(jié)選種的基本原理與方法（二）單株選擇法：就是把從原始10★☆☆☆☆★★☆★☆★☆★☆★☆☆★☆☆★對(duì)照品種一次單株選擇法★☆☆☆☆★★對(duì)照品種一次單株選擇法11第一節(jié)選種的基本原理與方法單株選擇的優(yōu)點(diǎn)：由于把所選擇的優(yōu)良植物的后代分別繁殖和進(jìn)行鑒定比較，因而可以根據(jù)后代的表現(xiàn)型來(lái)確定每一單株的基因型的優(yōu)劣，從而獲得遺傳性顯著優(yōu)良的新品種。單株選擇的缺點(diǎn)：比較費(fèi)工、費(fèi)時(shí)，株系增多后所占土地增大，工作程序也比較繁雜。第一節(jié)選種的基本原理與方法單株選擇的優(yōu)點(diǎn)：由于把所選擇的12第一節(jié)選種的基本原理與方法（三）相關(guān)選擇苗期進(jìn)行選擇是一個(gè)很好的選擇方法在植物中有許多基因多效現(xiàn)象，可利用其進(jìn)行相關(guān)性的選擇。菊花

種子大飽滿的單瓣的種子長(zhǎng)型管狀花橄欖型的蓮座型，舞蓮座型花尖扁劣型苗期：葉厚、有茸毛的、不簇生、缺刻不明顯、莖直立，葉柄長(zhǎng)的大多為佳品。葉薄、濃綠色、茸毛少、葉綠光滑的、生長(zhǎng)過遲或過快的生長(zhǎng)比較細(xì)、比較弱的是劣品。淘汰第一節(jié)選種的基本原理與方法（三）相關(guān)選擇13(四）遺傳標(biāo)記輔助的選擇育種遺傳標(biāo)記：表明生物體遺傳特征的標(biāo)記。遺傳標(biāo)記的基本特征：不受生長(zhǎng)發(fā)育階段的限制；不受環(huán)境條件的限制；不受組織特異性限制。(四）遺傳標(biāo)記輔助的選擇育種14形態(tài)標(biāo)記分子標(biāo)記蛋白質(zhì)標(biāo)記DNA標(biāo)記形態(tài)標(biāo)記15分子標(biāo)記

—DNA指紋技術(shù)RFLPRAPDAFLPSSLPSSR分子標(biāo)記

—DNA指紋技術(shù)RFLP16分子標(biāo)記的特點(diǎn)穩(wěn)定性高；特異性好；標(biāo)記數(shù)量多；可以鑒別單株差異。分子標(biāo)記的特點(diǎn)穩(wěn)定性高；17第一節(jié)選種的基本原理與方法三、影響選擇的因素（一）、選擇群體的大?。哼x擇的群體越大，出現(xiàn)變異類型的機(jī)率越高提供選擇優(yōu)良性狀的機(jī)會(huì)也就越多效果也就比較理想，選擇的群體過大，工作量也大，所以要根據(jù)本單位的能力，確定合適的群體。（二）、選擇性狀的變異幅度：選擇時(shí)，不僅選擇的群體要大，群體內(nèi)的變異幅度也應(yīng)較大，這樣選擇的效果才會(huì)明顯，通常自花授粉植物和無(wú)性繁殖植物的性狀比較穩(wěn)定，群體內(nèi)的變異幅度較小，選擇的機(jī)會(huì)也少，而異花授粉植物和人工創(chuàng)造的植物原始材料的雜合性高，群體內(nèi)的變異幅度也大，因此選擇的效果也較為理想。第一節(jié)選種的基本原理與方法三、影響選擇的因素18第一節(jié)選種的基本原理與方法（三）、選擇性狀遺傳能力的大小，盡量在環(huán)境相同條件下進(jìn)行選擇遺傳力＝遺傳方差／總方差（遺傳方差＋環(huán)境方差）

遺傳力越高，選擇的效果越好，反之相反，不同的品種，選擇時(shí)還要注意一些具體問題。（四）、選擇要根據(jù)綜合性狀有重點(diǎn)地進(jìn)行第一節(jié)選種的基本原理與方法（三）、選擇性狀遺傳能力的大小19選種的程序

株選

繁殖

比較試驗(yàn)

區(qū)域試驗(yàn)

栽培推廣試驗(yàn)

選種的程序

株選繁殖比較試驗(yàn)區(qū)域試驗(yàn)20第二節(jié)芽變選種

一、芽變選種的概念與意義1、概念：芽變：是體細(xì)胞突變的一種，它發(fā)生在植物體芽的分生組織細(xì)胞中，當(dāng)變異了的芽萌發(fā)成的枝條和由此長(zhǎng)成的個(gè)體在性狀上表現(xiàn)出與原品種類型不同的現(xiàn)象稱為～。芽變選種：芽變選種屬于營(yíng)養(yǎng)系（又稱無(wú)性系）選擇的范疇，它是指從發(fā)生優(yōu)良芽變的植株上選取變異部分的芽或枝條用無(wú)性繁殖的方法使變異性狀得到延續(xù)和固定，并通過鑒定比較，選出優(yōu)系，育成新品種的方法。營(yíng)養(yǎng)體的變異有可遺傳的芽變和不可遺傳的飾變。第二節(jié)芽變選種一、芽變選種的概念與意義21第二節(jié)芽變選種二、芽變的特點(diǎn)1、芽變表現(xiàn)的多樣性芽變的表現(xiàn)是多種多樣的，既有形態(tài)特征的變異，也有生物學(xué)特性的變異。（1）植株形態(tài)：蔓性的變異：墨紅中藤墨紅扭枝的變異：“龍爪”柳、“龍游”梅、“龍?！贝怪π偷淖儺悾骸按怪Α泵反痰淖儺悾含F(xiàn)代月季(2)色素的變異（3）開花期（4）育性（5）抗逆性第二節(jié)芽變選種二、芽變的特點(diǎn)22第二節(jié)芽變選種2、芽變的重演性是指同一品種相同類型的芽變，可以在不同時(shí)期，不同地點(diǎn)，不同單株上重復(fù)發(fā)生。它的實(shí)質(zhì)是基因突變的重演性。3、芽變的穩(wěn)定性芽變有穩(wěn)定的芽變和不穩(wěn)定的芽變兩種。穩(wěn)定的芽變：是指性狀發(fā)生變異以后，在生長(zhǎng)過程中，它可以長(zhǎng)期地保持這種變異了的性狀，不論采用何種方法繁殖也能夠穩(wěn)定的遺傳；不穩(wěn)定的芽變：是指當(dāng)芽變發(fā)生以后，只有在無(wú)性繁殖時(shí)能夠保持，在有性繁殖時(shí)，有時(shí)不能遺傳這種變異性狀，仍表現(xiàn)出原有的類型。實(shí)質(zhì)：基因突變的可逆性和芽變形成的嵌合體。4、芽變性狀的局限性和多效性第二節(jié)芽變選種2、芽變的重演性23第二節(jié)芽變選種三、芽變的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)1、嵌合體與芽變的發(fā)生被子植物梢端（又稱頂端）分生組織都有三個(gè)可以相互區(qū)分的細(xì)胞層，稱為組織發(fā)生層或組織原層，用LI、LII、LIII表示。LI的細(xì)胞在分裂時(shí)與生長(zhǎng)錐呈直角，稱為垂周分裂,形成一層細(xì)胞，后衍生為表皮。LII層的細(xì)胞在分裂上與生長(zhǎng)錐呈垂直或平行，既有垂周分裂又有平周分裂，形成多層細(xì)胞，衍生為皮層的外層及孢原組織。LIII層的細(xì)胞分裂與LII相似，也形成多層細(xì)胞，衍生為皮層的內(nèi)層及中柱。在正常情況下，這三層細(xì)胞具有相同的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)，稱為同質(zhì)實(shí)體。第二節(jié)芽變選種三、芽變的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)24第二節(jié)芽變選種嵌合體：如果其中某一細(xì)胞原層的個(gè)別細(xì)胞發(fā)生了遺傳物質(zhì)的變異，以后隨著細(xì)胞分裂又?jǐn)U大了變異部分，使層間或?qū)觾?nèi)不同部分之間具有不同遺傳組成的細(xì)胞，形成嵌合的組織結(jié)構(gòu)，這種情況就稱為嵌合體。芽變通常都是以嵌合體的狀態(tài)出現(xiàn)。由于變異的部位不同，嵌合體可以分為周緣嵌合體和扇形嵌合體。周緣嵌合體：層間出現(xiàn)不同的叫～。分為:內(nèi)周、中周、外周、外中周、外內(nèi)周、中內(nèi)周。扇形嵌合體：層內(nèi)出現(xiàn)不相同的叫～。分為：外扇、中扇、內(nèi)扇、外中扇、中內(nèi)扇、外中內(nèi)扇。嵌合體發(fā)育越早扇形越寬；發(fā)育越晚扇形越窄。第二節(jié)芽變選種嵌合體：如果其中某一細(xì)胞原層的個(gè)別細(xì)胞發(fā)生25第二節(jié)芽變選種第二節(jié)芽變選種26第二節(jié)芽變選種第二節(jié)芽變選種27第二節(jié)芽變選種2、芽變的轉(zhuǎn)化芽變嵌合體有時(shí)因?yàn)楫a(chǎn)生結(jié)構(gòu)的變換而表現(xiàn)不穩(wěn)定性，其主要原因是由于扇形嵌合體的芽位變換和周緣嵌合體的層間取代。芽位變換：是指著生于扇形嵌合體上不同部位的芽，在長(zhǎng)成側(cè)枝時(shí)，各表現(xiàn)出不同的特征。若芽位于扇形嵌合體的變異部位，那么由此長(zhǎng)出的枝條就成為比較穩(wěn)定的同質(zhì)芽變體或周緣嵌合體；如芽位于正常部位，則長(zhǎng)成的枝條仍然是正常類型；如果芽恰好位于扇形嵌合體的邊緣，這樣芽就處于正常和變異的交界處，由此芽長(zhǎng)成的枝條仍然為扇形嵌合體，而且扇形的寬窄不同。第二節(jié)芽變選種2、芽變的轉(zhuǎn)化28第二節(jié)芽變選種層間取代：是指周緣嵌合體不同變異的細(xì)胞層之間發(fā)生取代變換的現(xiàn)象。例如：多倍體芽變2—2—4型內(nèi)周嵌合體2—2—2型4—4—2型外中周嵌合體4—4—4型同質(zhì)突變第二節(jié)芽變選種層間取代：是指周緣嵌合體不同變異的細(xì)胞層之29第二節(jié)芽變選種四、芽變的遺傳學(xué)基礎(chǔ)1、基因突變2、染色體數(shù)目變異3、染色體結(jié)構(gòu)變異4、細(xì)胞質(zhì)突變第二節(jié)芽變選種四、芽變的遺傳學(xué)基礎(chǔ)30第二節(jié)芽變選種五、芽變的鑒定方法1、直接鑒定法：直接檢查遺傳物質(zhì)。2、間接鑒定法：即將變異類型通過嫁接或扦插與對(duì)照移植在相同的環(huán)境條件下，進(jìn)行比較鑒定，以排除環(huán)境因素的影響，使突變的本質(zhì)顯現(xiàn)出來(lái)。3、變異的分析方法：是在進(jìn)行移植鑒定之前，通過對(duì)變異進(jìn)行分析的方法，先篩除大部分顯而易見的飾變，再初步選出少數(shù)證據(jù)充分的遺傳性芽變，然后將剩余部