农学概论7.ppt

第七章 作物育种与良种繁育,作物育种是指人们利用自然变异选育优良品种；利用现有品种类型从外地引进驯化新品种；利用品种间杂交、远缘杂交、杂种优势、理化因素和生物技术等方法，人工创造新类型并应用严密的鉴定方法和田间试验方法，准确地评选优良类型，从而创造更符合人类要求的新品种，甚至新的物种 良种繁育是新品种选育工作的继续有了新品种、必须加速繁育，尽快地推广种植，并在繁育推广过程中，防止品种混杂、退化，保持良种的增产性能已推广的品种，要不断提纯复壮，延长良种的种植年限同时要做好良种的经营管理，健全良种繁育体系，以确保良种繁育工作的顺利进行第一节 作物良种在生产中的作用,一、品种的概念 品种是人类在一定的生态条件和经济条件下，按照一定的目标，在自然选择的基础上，经人工选择培育而成的具有一定经济价值，主要性状相对一致，能生产出符合人类要求的产品的一个作物群体这一群体既具有相对稳定的特定遗传性，又具有在生物学、经济与形态上的相对一致性，在一定的地区、时间和栽培条件下，其产量、品质和适应性等方面均符合农业生产的需要品种是属于经济上的类别，而不是植物分类上的类别 优良品种必须具有高产、稳产、优质等优点，受群众欢迎，生产上广为种植。

如果不符合生产要求，没有直接利用价值，不能作为农业生产资料，也就不能称为品种 品种有地区性，时间性，特征特性的一致性二、良种在农业生产中的作用,（一）提高产量 （二）改进产品品质 （三）增强抗逆性 （四）扩大栽培区域,第二节 作物的育种目标、选择方法与程序,一、作物的育种目标 育种目标就是对品种的要求，是选育新品种的设计蓝图即所选育的品种应该具有哪些优良的特征特性育种目标的正确与否是关系到育种工作成败的关键因为只有明确了育种目标，才能有目的地搜集育种材料，确定品种改良的对象和方法，有计划地选配亲本，确定选择的标准，选择适当的鉴定和培育条件一）现代化农业对品种的要求,随着现代化农业的发展，对作物品种提出了更高的要求：高产、稳产、早熟、优质和适应农业机械化，这也是作物育种的主要目标二）制订育种目标的一般原则,1．根据当前国民经济发展的需要 2．根据当地的自然环境和栽培条件 3．育种的目标性状要明确具体,二、引种,广义的引种泛指从外地区和国外引进新植物、新作物、新品种以及为育种和有关理论研究所需要的各种遗传资源材料从生产的需要出发，引种系指从外地区或国外引进作物新品种，通过适应性试验和示范，直接在被引进的地区或国家推广种植。

引种虽然不能创造新品种，但却是解决生产上迫切需要新品种的迅速有效的途径一）引种的一般规律,1．气候相似的地区之间引种 2．不同纬度间引种 3．不同海拔之间引种,（二）引种的工作环节,1．引种材料的搜集与调查研究 2．引种材料的检疫 3．引种试验 4．繁殖和保纯,三、选择的基本方法,（一）选择的意义 选优去劣，是创造新品种和改良现有品种的重要手段 （二）选择的方法 1．单株选择法（又称系统选择法或系统选育） 选择符合要求的优良个体，并按个体（单株、单穗）分别收获、脱粒、编号、保存，下季再分别播种并移栽成株行，进行鉴定比较，选育出性状优良后代的方法 2．混合选择法 选择符合要求的多个优良个体，混合脱粒、保存，下季将选得的种子、对照品种和原始群体分区种植在同一田块的不同小区内，进行比较鉴定的方法 3．改良混合选择法 单株选择法和混合选择法相结合的方法四、育种程序,为了把育种工作建立在科学的基础上，并使工作能有计划、有步骤地进行，要求有一套相互联系的田间试验程序，即育种程序它包括原始材料圃、选种圃、鉴定圃、品种比较试验和区域试验原始材料圃,选种圃,鉴定圃,品种比较试验,区域试验,,,,,（一）原始材料圃,1．原始材料圃 该圃内主要种植国内外搜集来的原始材料。

原始材料圃的主要任务是对原始材料进行观察和保存，评定利用价值，选出优良的单株，作为育种材料每份原始材料单本种植成一个小区，每小区约50株左右小区按顺序排列，相隔若干小区可设置一个对照品种，作为标准区，为选择优良亲本提供依据 2．亲本圃 杂交育种一般设置亲本圃通过对原始材料的研究鉴定，选择出好的材料供杂交之用，并将它们种植在亲本圃根据杂交需要进行分期播种以调节花期，单本种植，行距宜宽，以便于杂交操作二）选种圃,选种圃种植分离变异世代的材料选种圃的任务是对分离世代材料进行系统地全面地观察、鉴定和选择，从中选出优良而稳定的品系 选种圃的年限取决于该系统是否表现优良、整齐一致，若亲本亲缘较远，杂交后代分离大，稳定所需要的世代长，则年限长些，反之则短些 在生育过程中，应对各个株（穗）行的表现进行比较鉴定表现不够整齐一致而又具有优良单株的株系，可以继续进行单株选择；对表现整齐一致的优良株系，先选样本考种，其余植株混收，准备下代升入鉴定圃三）鉴定圃,鉴定圃的材料主要来源于选种圃，其主要任务是观察、鉴定各优良品系的经济性状和各优良品系的单位面积产量，同时注意各品系的稳定性和一致性升入鉴定圃的品系，原则上要求性状比较优良和稳定。

本圃的试验年限一般一年，种植小区面积较大，一般为10～30m2 ，栽培条件接近生产水平要求重复2～3次，采用顺序排列，每隔4或9小区设对照区 根据田间和室内鉴定的结果，将表现优良的品系选拔出来，供下代参加品比试验四）品种比较试验,品种比较试验的材料，包括从鉴定圃选得的优良品系，从外地引进的优良品种品比试验的任务是在较大面积上将以上材料与本地推广良种进行综合性的鉴定、比较和分析研究，从中选出产量、品质或其它经济性状显著优于现有推广品种的新品种五）区域试验,每个新育成的品种或引进品种经过品比试验后，在推广到生产上去以前，必须分别在不同的自然条件和生产条件下进行更大范围的比较鉴定，这种试验即称为区域试验它的主要任务是： 1.确定适合当地推广栽培的最优良的品种； 2.了解参加试验各品种的适应区域； 3.了解各品种对栽培技术的要求第三节 作物育种的主要方法,一、系统育种 （一）系统育种的特点和作用 系统育种就是采用单株选择法、优中选优、连续选优，俗称“一穗传”、“一株传”是自花授粉、常异花授粉和无性繁殖作物常用的育种方法，也是改良现有品种的一个重要手段这样育成的品种是由自然变异的一个个体发展成为一个系统而来的，故称为系统育种。

它具有两个特点：,1．优中选优、简便易行、时间短、见效快 这是因为所选的优良个体，是利用自然变异材料，省去了人工创造变异的环节；所选个体一般是同质结合体，后代没有分离，而且育成的品种对当地自然和栽培条件的适应性较好、容易推广工作过程简单，试验年限短，也不需要复杂设备，既适宜于专业育种，也适宜于群众育种 2．连续选优、品种不断改进提高 自然条件在变化、栽培技术在不断提高，品种也会出现变异通过对新的变异进行选择从而育成新品种，新品种又不断发生变异，为进一步选优提供了材料，如此下去，就会使品种质量不断提高，以适应变化了的自然和栽培条件系统育种是育种工作中最基本的方法之一，在育种史上，丰富多采的品种中系统育种起了很大作用建国以来，不论哪个时期，用系统育种法育成的稻、麦、棉推广良种都占相当大的比例 系统育种的局限性在于它只是从自然变异中选出优良个体，使现有品种得到改良，而不能有目的创新、产生新类型的作物良种二）系统育种的方法和程序,1．选株的方法 利用什么材料选株，是系统育种成败的关键从总结我国建国以来育种工作的成就看来，用系统育种选育的品种绝大部分是从当前生产上广为栽培的良种中选出来的因大面积栽培的品种长期种植在各种不同的生态条件下，发生多种多样的变异，为系统育种提供丰富的选择材料，容易选出更优良的品种。

2．系统育种的程序 第1年进行选株，第2年进行株行试验，第3、4年品种比较试验，第5、6年区域试验和生产试验，品种审定合格后大田推广二、杂交育种,杂交育种是通过遗传性不同的生物体（亲本）进行杂交创造新变异、获得杂种，继而对杂种加以培育选择，创造新品种的方法杂交育种是国内外应用最广泛而且是很有成效的育种方法之一，也是人工创造变异和利用变异的重要的育种方法 杂交育种由于是用遗传性不同的亲本进行杂交，因此，杂交后代能把亲本不同的性状结合在一起，出现综合双亲的优良性状，产生新的性状或产生超亲性状，具有广泛的变异和较高的生活力，为育种提供丰富的材料 杂交可分为有性杂交、无性杂交和体细胞杂交；有性杂交根据其亲本亲缘关系远近又分为品种间杂交和远缘杂交一）品种间杂交,品种间杂交是指同一植物种内不同品种间进行的杂交杂交育种成败的关键是亲本的选配是否得当 1.亲本选配原则 1) 选择优点多、主要性状突出，缺点少、又较易克服，而且彼此主要优缺点、能够互补的品种作亲本 2) 选用地理上和生态型比较远缘的品种作亲本 3) 选用当地推广品种作为亲本之一 4) 根据性状的遗传规律和亲本一般配合力选配亲本2. 杂交方式,根据杂交亲本个数以及进行杂交的次数可分为单交、复交和回交等方式。

1.单交 由两个亲本进行一次的杂交，称为单交这种方式是育种中最常用和最基本的杂交方式由于两亲本相互杂交所得F1不完全相同，所以两个亲本的配对杂交又有正交（甲×乙）和反交（乙×甲）的组合方式 2.回交 将两个亲本杂交后产生的F1或F2再与双亲中的一个亲本进行的杂交，称为回交如甲×乙→F1×乙→B1F1×乙→B2F1×乙→…，一般多在F1或F2开始回交回交可以进行一次或多次，直至回交亲本的优良性状加强并固定在杂种后代时为止因此，应尽可能选择综合性状好的作回交亲本 3.复交 采用两个以上的亲本进行多次杂交，称为复合杂交（简称复交）采用复交的目的是要把多个亲本的优良性状综合到一个更完善的新品种里去复交的方式因亲本的数目和杂交方式不同，可分为三交、双交、多父本杂交和四交三交：将A品种和B品种杂交所得的单交杂种F1，再同C品种进行杂交，称为三交即A×B→F1×C→三交F1（A、B各占1／4，C占l／2） 双交：将两个不同组合的单交F1进行的杂交，称为双交双交包括三至四个亲本品种如（甲×乙）×（丙×丁）→双交F1（甲、乙、丙、丁各占1／4）在选配这类杂交组合时，选用什么样的单交F1进行杂交，对双交育种的成败关系很大。

总的原则是：两个单交亲本的主要优劣性状应能互补，而且综合性状较好，这样才较易获得成功 多父本杂交：选择两个以上的品种作父本，将它们的花粉混合在一起，同时授到母本的柱头上的杂交方式，称为多父本杂交 四交：[（甲×乙）×丙]×丁的杂交方式称为四交，在四交 F1中甲、乙各占1／8，丙占1／4，丁占1／23. 杂交技术,进行杂交时，应对作物的花器构造、开花习性、授粉方式、花粉寿命、胚珠受精持续时间等一系列有关问题有所了解，并通过实践逐步认识该作物不同品种类型在当地气候条件下的具体表现，以便主动有效地进行杂交工作杂交的方法与技术，依作物特点而异，但其共同的原则有以下几点：,1)调节开花期 杂交亲本的开花期必须相遇，才能进行杂交如果双亲在正常播种期播种时花期不遇，则需要用调节花期的方法使花期相遇首先采用分期播种方法，就是将早开花亲本晚播，晚开花亲本早播，或将母本适时播种，父本分期播种，调整花期其次是利用春化、光照处理和调整生育期间的温度等办法使花期一致另外，对于早熟亲本多施氮肥可以延迟开花；对晚熟亲本多施磷肥可以促进开花采用中耕切根和灌水等措施也可起到调节花期的作用2)控制授粉 准备用作母本的材料，必须防止自花授粉和天然异交。

为此，需要在母本雌蕊成熟之前人工去雄和进行隔离，以避免与非计划内的品种杂交去雄方法有夹除雄蕊法、温汤杀雄法、化学药剂杀雄法等可根据各作物的花器特点采用适当方法去雄隔离的方法一般是在去雄和杂交后套以纸袋以隔绝外来花粉 授粉时间一般是在各作物每日开花最盛的时期，此时容易采收花粉，而且雌蕊大多数成熟，花粉在柱头上容易发芽，可提高受精结。