福建农林大学-研究生复试-作物育种学-第1章-作物繁殖方式与育种2012.doc

o 第一章 作物繁殖方式与育种一、作物繁殖方式:有性繁殖和无性繁殖（一）有性繁殖（Sexual Reproduction）1、定义: 通过有性过程生产的雌雄配子结合而繁殖后代的繁殖方式 凡通过该方式繁殖后代的作物，叫做有性繁殖作物2、根据花器构造及授粉方式不同，可分三类： （1）自花授粉：自交作物：天然异交率 <4% （2）异花授粉：异交作物：天然异交率≥50% （3）常异花授粉：常异交作物：天然异交率 >4%，<50%u 作物天然异交率及其测定方法 作物授粉方式根据天然异交率的大小确定可依据花器构造、开花习性等初步分析判断，或直接测定其天然异交率1）天然异交率的概念：同一作物不同品种间或同一品种不同植株间发生天然异交率的百分率2）测定方法：选择受一对基因控制的相对性状作为标记性状以带隐性性状的品种为母本，将父母本等距、等量种植，任其自由传粉按下式计算天然异交率 F1中显性性状个体数 天然异交率= ————————— 100% F1总个体数（1）自交作物：在自然条件下，同一株或同一朵花的花粉授于雌蕊而繁殖后代的作物。

如小麦、水稻、大麦、谷子、大豆、花生、马铃薯、亚麻、烟草等 这类作物的花心构造和开花的基本特点是： A、两性花（完全花、雌雄同花），雌雄同熟； B、花开放时间短(30′左右)或闭花受粉（大豆、花生）； C、花器保护严密有利于自交； D、花蕊小，花粉量少，一般没有特殊的气味和鲜艳的花冠 由于具有这样的特点，其自交率极高，天然异交率低 （2）异交作物： 在自然条件下，通过不同植株或不同花朵的花粉授给雌蕊而繁殖后代的作物如玉米、黑麦、荞麦、向日葵、甘薯、大麻、甜菜、白菜型油菜、瓜类、十字花科芸薹属的一些蔬菜等 这类作物的花器构造特点有：A、雌雄异株（大麻）B、雌雄同株异花（玉米）C、雌雄同花，但具有自交不亲和特性（甘薯、白菜型油菜、甘蓝类蔬菜等）D、多数植物有鲜艳的花冠和蜜腺，容易吸引昆虫 这类作物在自然条件下，常通过风、昆虫等媒介来进行异花受粉，异交程度高 这类作物以自花受粉为主，也能进行异花受粉，是典型的自花受粉作物和典型的异花受粉作物的中间类型。

如高粱、棉花、蚕豆、甘蓝型油菜、芥菜型油菜等 这类作物花器构造的特点是：A、雌雄同花；B、不少作物花冠鲜艳有蜜腺；C、雌雄蕊不等长或不同期成熟，雌蕊外露；D、花开放时间较长等 这类作物的异花受粉率的高低因花器构造、作物品种和环境条件的不同而有相当大的差别 自交不亲和性（self - incompatibility）:雌雄配子发育正常，但受自交不亲和基因控制，自交或系内姐妹交不结实的现象 广泛用于十字花科芸薹属一些蔬菜的杂种优势利用 雄性不育性（male sterility）:植株的雌配子（雌蕊）发育正常，但具有雄配子（花粉）败育的特性它广泛存在作物中 可分为：v 细胞质雄性不育性（Cytoplasmic Male Sterility, CMS）最早在洋葱中发现，最早用于玉米杂种优势利用广泛用于水稻杂种优势利用（三系杂交水稻）v 细胞核雄性不育性（Genic Male Sterility, GMS）广泛用于水稻杂种优势利用（两系杂交水稻）q 具体利用方法将在第十一章中详细介绍 1、定义：指不经过雌雄配子的结合而繁殖后代的繁殖方式 凡通过该方式繁殖后代的作物，称为无性繁殖作物。

2、无性繁殖的类型（1）营养体繁殖：以植株的营养体（根、茎、叶、牙等）来繁殖后代如：甘薯、马铃薯、木薯、甘蔗、香蕉等 有些作物也可通过有性繁殖方式来繁殖 由营养体繁殖的后代称为无性系（clone）（2）无融合生殖（Aponmixes）：指不经过正常受精和雌雄配子的融合过程而直接形成种子来繁殖后代的繁殖方式1）营养的无融合生殖(vegetative apomixis)：由胚珠二倍体细胞有丝分裂形成种子2）无融合结子（agamospermy）：可细分为 单倍配子体无融合生殖，也叫单性生殖，包括：孤雌生殖、孤雄生殖、雌核发育等 二倍配子体无融合生殖，又称不减数的单性生殖 不定胚：由胚珠二倍体细胞有丝分裂形成胚，同时由正常胚囊中的极核发育成胚乳而形成种子l 无融合生殖的共同特点是：后代只有母本或父本一方的遗传物质，表现母本或父本一方的遗传性状o 二、作物不同繁殖方式的育种特点（一）自花授粉作物1、群体的遗传特点（1）一致性：群体性状表现一致（2）稳定性：等位基因纯合，自交不发生分离（3）耐自交：长期自交，有害隐性基因被淘汰，不会发 生自交衰退2、育种方法（1）系统育种（2）杂交育种（3）杂种优势利用：选亲容易，制种（去雄）难。

利 用雄性不育性为主4）其它育种方法1、群体的遗传特点（1）异质性：群体遗传基因杂合，为异质性群体2）易分离：异质性群体基因分离，性状表现不同3）自交衰退：自交导致有害隐性基因纯合，有害性状 表现，出现自交衰退现象2、育种方法（1）群体改良：混合选择改良群体2）杂种优势利用：制种容易，选亲难（异交特性决 定） 自交系（纯合亲本）的选育是关键3）其它育种方法（三）常异花授粉作物1、因以自交为主，异交为次，故群体中有一定数量的基因型处于杂纯合状态但大多数是纯结合的2、如连续自交退化较轻性状分离不显著v 育种特点较复杂，视天然异交率大小而定 由于第一条原因，故要获得遗传性状一致的稳定品系，必须采用多次单株选择法要特别注意隔离防止混杂 杂种优势利用因作物不同而异如高粱可以利用CMS；棉花可以人工去雄，人工制种1、群体的遗传特点 （1）无性系群体基因型高度杂合 （2）各个个体间基因型一致，与母体相同 （3）自交退化2、育种方法 （1）杂交、选择、无性繁殖→利用杂种优势→杂种优势固定 （2）利用牙变，培育优良无性系品种。

v 营养体繁殖作物的天然变异较多，在牙的分生组织细胞发生可遗传的变异，并形成枝条的突变称为牙变（bud mutation）（五）无融合生殖的育种利用 1、培育自交系 2、固定杂种优势：杂交，F1无性繁殖复习思考题：1、有性繁殖作物的花器结构和开花习性与异交特性有何关系？2、作物不同繁殖方式与作物育种方法有何关系？ 。