第四章 性状的选择与鉴定及选择育种

1、第四章第四章 性状的选择与鉴定性状的选择与鉴定 及选择育种及选择育种 一、性状的选择一、性状的选择 (一)选择的概念 选择就是选优去劣，就是从自然的或人 工创造的变异群体中，挑选保留优良变异， 淘汰不良变异的手段。 第一节第一节 选择与鉴定选择与鉴定 ( (二二) ) 选择的分类选择的分类 1、自然选择：生物在外部各种自然因素的作用 下，适者生存，不适者被淘汰的过程。 大豆的孢囊线虫病的抗病品种与感病品种大豆的孢囊线虫病的抗病品种与感病品种 2 2、人工选择：人类有意识的挑选保留对人类、人工选择：人类有意识的挑选保留对人类 有利的变异，淘汰人类不需要的变异的过程。有利的变异，淘汰人类不需要的变

2、异的过程。 （三）自然选择与人工选择的比较（三）自然选择与人工选择的比较 选择类型自然选择人工选择 选择的动力自然因素人为因素 选择的方向对生物生存繁衍有 利 对人类的需要有利 选择的速度缓慢较快 每次选择的 效果 一般不显著显著 选择的结果自然进化人工进化 作物育种的性状选择是在自然选择基础上进作物育种的性状选择是在自然选择基础上进 行的人工选择。行的人工选择。 人工选择从最初无意识选择逐步发展到有意人工选择从最初无意识选择逐步发展到有意 识有计划的选择，最终形成以选择为中心的识有计划的选择，最终形成以选择为中心的 作物育种学。作物育种学。 （四）选择的作用（四）选择的作用 选择在生物进化及

3、品种改良过程中不仅具选择在生物进化及品种改良过程中不仅具 有挑选的作用，而且通过定向选择，使有有挑选的作用，而且通过定向选择，使有 利基因加以积累和巩固，具有创造性作用。利基因加以积累和巩固，具有创造性作用。 选择既是培育新品种的重要手段选择既是培育新品种的重要手段,又是繁殖又是繁殖 种子防杂保纯的重要手段。种子防杂保纯的重要手段。 （五）人工选择的基本方法 一次单株选择 单株选择 多次单株选择 一次混合选择 混合选择 多次混合选择 1 1、单株选择（个体选择）、单株选择（个体选择） 单株选择就是从原始的变异群体中单株选择就是从原始的变异群体中, ,选择选择 优良个体优良个体, ,分别脱粒分别

4、脱粒, ,第二年第二年( (或下季或下季) )分别分别 种成不同小区种成不同小区( (每一小区称为一个株系或每一小区称为一个株系或 系统系统),),并以株系为单位进行观察比较，选并以株系为单位进行观察比较，选 优去劣。优去劣。 一次单株选择示意图 （1 1）一次单株选择：只进行一次单株选择就）一次单株选择：只进行一次单株选择就 能得到稳定一致的株系能得到稳定一致的株系 多次单株选择示意图 （2 2）多次单株选择：连续进行）多次单株选择：连续进行2 2次及次及2 2次以上单株选次以上单株选 择才能得到稳定一致的株系择才能得到稳定一致的株系 2、混合选择 混合选择是从原始的变异群体中,选择性 状相

5、似的优良个体,混合脱粒,下年混合 播种,并对混合种植群体进行比较鉴定, 从而选育出新品种或纯化种子的方法。 一次混合选择一次混合选择 （1 1）一次混合选择：只混合选择一次使混合后代）一次混合选择：只混合选择一次使混合后代 群体达到稳定一致群体达到稳定一致 多次混合选择示意图多次混合选择示意图 （2 2）多次混合选择：连续进行）多次混合选择：连续进行2 2次及次及2 2次以上混合选择使次以上混合选择使 混合后代群体达到稳定一致混合后代群体达到稳定一致 （六）两类人工选择方法的比较（六）两类人工选择方法的比较 混合选择单株选择 方法步骤个体选择-混合脱粒 -混合播种-鉴定混 合群体 个体选择-分

6、株脱粒 -分系播种-分系鉴 定 方法难易较省工、较省时费工、费时 选择效果选择不彻底，效果 较差 后代分系遗传性鉴 定，效果好 应用范围自交作物（多用一 次混合选择） 异交作物（多用多 次混合选择） 自交作物（多用一 次单株选择） 常异交作物（多用 多次单株选择） 二、性状的鉴定 （一）性状鉴定的概念（一）性状鉴定的概念 利用科学的方法对育种材料在一定条利用科学的方法对育种材料在一定条 件下所表现的性状进行客观而准确的评定。件下所表现的性状进行客观而准确的评定。 小小 麦麦 原原 始始 材材 料料 圃圃 中中 的的 矮矮 秆秆 材材 料料 （二）性状鉴定的作用（二）性状鉴定的作用 鉴定是贯穿育

7、种工作始终的重要内容，鉴定是贯穿育种工作始终的重要内容， 是识别育种材料优劣的重要手段，是选择是识别育种材料优劣的重要手段，是选择 育种材料的依据，是保证育种工作质量和育种材料的依据，是保证育种工作质量和 效率的基础。效率的基础。 （三）鉴定的原则（三）鉴定的原则 ：鉴定的条件要一致，标准要统一：鉴定的条件要一致，标准要统一 专用小麦品质指标（专用小麦品质指标（GB/T 17320-1998GB/T 17320-1998） 项目指标 强筋中筋弱筋 子粒 容重，g/L 770 770 770 蛋白质含 量,%(干基) 14.0 13.013.0 面 粉 湿面筋含量 %(14%水分基) 32.02

8、8.028.0 沉降值 (zeleny),ml 45.030.0-45.030.0 吸水率,%60.056.056.0 稳定时间, Min 7.03.0-7.03.0 最大抗延阻 力,E.U 350200-400250 拉伸面积,cm210040-8050 鉴定的方法要简便、快速，结果要客观、精鉴定的方法要简便、快速，结果要客观、精 确确。 （四）（四） 鉴定的方法 1、按鉴定所依据的性状分为：、按鉴定所依据的性状分为： 直接鉴定：根据被鉴定性状的直接表现 而评定该性状的优劣。 小麦越冬性直接鉴定小麦越冬性直接鉴定 间接鉴定：借助对与所需性状相关的其它性 状的鉴定，间接推断所需性状的特点，也称

9、 为相关鉴定。 根据小麦幼苗匍匐性间接鉴定其抗寒性根据小麦幼苗匍匐性间接鉴定其抗寒性 2、按鉴定的手段可分为：、按鉴定的手段可分为： 田间鉴定：田间鉴定：将试验材料种于大田，进行各 种性状的直接鉴定。 实验室鉴定：利用一定的实验仪器设备进行实验室鉴定：利用一定的实验仪器设备进行 分析鉴定。分析鉴定。 HVIHVI棉花纤维品质检测仪棉花纤维品质检测仪 3、按鉴定的条件可分为：、按鉴定的条件可分为： 自然鉴定：自然鉴定：当所需鉴定的性状在田间自然条件 下能够经常地、充分地表现时，便可就地在自 然条件下进行鉴定。 抗棉花黄萎病自然鉴定抗棉花黄萎病自然鉴定 诱发鉴定：诱发鉴定：人工模拟病虫害和环境胁迫

10、因素 的为害条件，以诱发试验材料及时地、充分 地表现其抗耐性。如病虫的接种。 在水稻植株上接种稻褐飞虱(诱发鉴定) 4、按鉴定的地点可分为：、按鉴定的地点可分为： 当地鉴定：在育种工作所在地区的当地自 然条件下对育种材料进行鉴定。 异地鉴定：当育种工作所在地区的自然条 件不适合某些性状充分表现，而且在当地 又不易或不便人工诱发时，可将材料送到 其它适宜鉴定的地方种植鉴定。 三、性状鉴定与选择的发展三、性状鉴定与选择的发展 （一）鉴定手段的自动化、微量化、精确化（一）鉴定手段的自动化、微量化、精确化。 沉淀值仪 （二）选择水平的不断提高（二）选择水平的不断提高 表现型（形态）水平选择表现型（形态

11、）水平选择 生理生化、蛋白质水平选择生理生化、蛋白质水平选择 细胞水平选择细胞水平选择 染色体水平选择染色体水平选择 基因水平选择（分子标记）基因水平选择（分子标记） 糯性小麦株系糯性小麦株系C51111C51111与其双亲内乡白火麦、关与其双亲内乡白火麦、关 东东107107的籽粒剖面染色的籽粒剖面染色 糯性小麦株系糯性小麦株系C51111C51111与母本内乡白火麦与母本内乡白火麦 扬花期花粉染色显微照片扬花期花粉染色显微照片 Detection of 6VS by FISH in 87-1/R149- 10/8866*4 我国部分小麦育成品种的我国部分小麦育成品种的SDS-PAGESDS

12、-PAGE图谱图谱 （三）新选择技术体系的构建 1 1、轮回选择、轮回选择 2 2、分子标记辅助选择、分子标记辅助选择 一、选择育种的概念一、选择育种的概念 选择育种就是在现有品种群体内出现的自 然变异类型中，通过单株选择或混合选择 等方法，经过后代鉴定比较而育成新品种 的方法。 选择育种的实质-优中选优，连续选优 第二节第二节 选择育种选择育种 选择育种采用单株选择时称系统育种或单 株选择育种； 采用混合选择时称混合选择育种。 二、选择育种的意义二、选择育种的意义 选择育种是最古老的育种方法。 我国的“一株传”和“一穗传”是典型的选 择育种法。 前苏联从无芒四号中选出的无芒一号小麦品 种，推

13、广面积为世界之最。 全国从岱字15号棉花品种中选出的品种（系） 近百个。 三、选择育种的特点三、选择育种的特点 v优中选优，简便有效; v利用现有品种出现的自然变异，无需人工 创造变异； v品种稳定速度快； v改良现有品种，不能有目的的创新，产生 新的基因。 水稻老来青由一次单株选择育成；矮 脚南特由一次混选育成。 19471947年引入年引入 斯字斯字2B2B 系选系选 1949-1955 1949-1955 徐州徐州209 209 比斯字比斯字2B2B增产增产18.2%,18.2%, 比岱字比岱字1515增产增产6.2%6.2% 系选系选 1957-1961 1957-1961 徐州徐州1

14、818 1818 比岱字比岱字1515增产增产18.5%18.5% 系选系选 1968-19711968-1971年年 徐州徐州58 58 比徐州比徐州18181818增产增产28.3%28.3% 系选系选 1970-19731970-1973年年 徐州徐州142 142 比岱字比岱字1515原种增产原种增产14.4%14.4% 徐州农科所连续选优育成的棉花新品种徐州农科所连续选优育成的棉花新品种 四、选择育种的原理 （一）纯系学说 丹麦植物学家JonhannsenJonhannsen 于1903年提出 了著名的“纯系学说”。 在自花授粉作物群体中，通过单株选择，可 以分离出许多纯系，选择是有

15、效的。 同一纯系内不同个体的基因型是相同的，所 以从同一纯系内继续选择是无效的。 v 天然异交引起的基因重组 v 自然突变 v 新育成品种的继续分离剩余变异 v 异地生态条件的影响 1. （三）选择可改变品种群体的基 因频率和基因型频率 （二）品种自然变异的原因 选择育种的依据 四、四、 选择育种的方法和程序选择育种的方法和程序 （一）选株的原则和方法（一）选株的原则和方法 选株的对象 ：杂交品种、引进品种和地方品种 ； 选株的标准：优良的、综合性状好的单株，但也 可突出某一目标性状 ； 选株的条件：可遗传的变异单株 选株的数量 ：经验丰富可少选，人力物力不 足可少选；变异多而显著的可少选；质

16、量性状可 少选，数量性状可多选； 选株的时间：整个生育期，关键时期，特殊阶段。 （二）系统育种的程序 纯系育种或称系统育种，是通过个体选 择、株行试验和品系比较试验到新品种育成 一系列过程。 系统育种的基本工作环节：系统育种的基本工作环节： 优良变异个体的选择； 株行比较试验； 品系比较试验； 区域试验和生产试验； 品种审定与推广 原始品种群体原始品种群体 株行比较试验株行比较试验 品系比较试验品系比较试验 区域试验区域试验生产试验生产试验种子田种子田 大田大面积推广大田大面积推广 选择优良单株选择优良单株 当选各单株的种子分别脱粒当选各单株的种子分别脱粒 各株种子分别种植成行（系）各株种子分

17、别种植成行（系） 以原品种为对照行，选择优良株行（系）以原品种为对照行，选择优良株行（系） 当选的各株行（系）的种子分别脱粒当选的各株行（系）的种子分别脱粒 各系种子分别种于小区，设对照小区，各系种子分别种于小区，设对照小区， 进行有重复的试验，选择优系进行有重复的试验，选择优系 当选品系的种子当选品系的种子 各系同时进行区试，试种和繁殖各系同时进行区试，试种和繁殖 经审定合格的品系成为品种经审定合格的品系成为品种 系统育种程序示意图系统育种程序示意图 棉花系统育种的程序和方法 (一次单株选择法) 第一年 选优良单株（铃） -开花期开花期 选开花集中、植株生长良好、果枝数 目多的单株； -吐絮

18、初期吐絮初期 铃多、铃大、吐絮早、抗逆性强的 单株； -吐絮盛期吐絮盛期 吐絮铃多、铃大、吐絮畅而集中， 中下部结铃多而不早衰的单株。 田间选择 室内考种铃重、绒长、衣分、衣指、子指等。 第二年 株行试验 第三年 品系预备试验 第四年 品种比较试验 （三）混合选择育种程序（三）混合选择育种程序 概念：从原始品种群体中，选择一批相似 的优良变异个体，混合脱粒，所得的种子 下季与原始品种的种子进行比较鉴定，如 经混合选择的群体确比原品种优越，就可 成为改良品种加以繁殖和推广。 混合选择育种的基本工作环节：混合选择育种的基本工作环节： 从原始品种群体中进行混合选择； 比较试验； 繁殖和推广。 原始品

19、种群体原始品种群体 经混选群体经混选群体 原始品种群体原始品种群体 繁殖种子繁殖种子 大田大面积推广大田大面积推广 选择优良而一致的个体，混合脱粒选择优良而一致的个体，混合脱粒 经混选混合脱粒的种经混选混合脱粒的种 经混选的改良群体经混选的改良群体 与原品种比较试验与原品种比较试验 经比较确比原品种优越的混选群体的种子经比较确比原品种优越的混选群体的种子 所繁殖的优质种子所繁殖的优质种子 混合选择育种程序示意图混合选择育种程序示意图 （四）集团混合选择育种程序（四）集团混合选择育种程序 也称归类混合选择，是当原始品种群体中 有几种基本符合育种目标要求的不同类型 时，按类型分别混合选择,混合脱粒，组 成不同集团，再将各集团之间及其与原品 种之间进行比较试验，其中最优的集团便 可成为改良品种。 集团混合选择法示意图集团混合选择法示意图 原始品种群体原始品种群体 集团集团1 1集团集团2 2 繁殖种子繁殖种子 大田大面积推