作物育种学第一章育种目标

1、作物育种学第一章育种目标第一章第一章 育种目标育种目标一、育种目标的概念一、育种目标的概念1、育种目标（、育种目标（breeding objective）: 就是对所要育成品种的要求；在一就是对所要育成品种的要求；在一定地区的自然、耕作栽培和经济条件下，定地区的自然、耕作栽培和经济条件下，所要育成的新品种应具备的优良性状的所要育成的新品种应具备的优良性状的指标。指标。2、正确理解育种目标、正确理解育种目标（1）植物育种的总目标：高产、优质、稳产）植物育种的总目标：高产、优质、稳产(多多抗抗)、熟期适宜、适应机械化是现代农业对各种、熟期适宜、适应机械化是现代农业对各种作物品种的共同要求，是作物品

2、种的共同要求，是作物育种的主要目作物育种的主要目标标。 但它们的重要性并不是并列的，而是但它们的重要性并不是并列的，而是因因年代年代、地区地区和和作物种类的不同作物种类的不同有主次之分。有主次之分。How to understand this concept？2、正确理解育种目标、正确理解育种目标（2）育种目标决定育种的成败、时间长短等。）育种目标决定育种的成败、时间长短等。 因为它涉及原始材料的选择、育种方法因为它涉及原始材料的选择、育种方法的确定、育种年限的长短。的确定、育种年限的长短。 如高产育种要选择具有高产基因的原始材如高产育种要选择具有高产基因的原始材料；而抗病育种则要选择具有抗源

3、的原始材料；而抗病育种则要选择具有抗源的原始材料。料。How to understand this concept？2、正确理解育种目标、正确理解育种目标（3）育种目标是动态变化的）育种目标是动态变化的 因为生态环境的变化，社会经济的发展以因为生态环境的变化，社会经济的发展以及种植制度的改革等都要求育种目标与之相适及种植制度的改革等都要求育种目标与之相适应应。（4）育种目标在一定时期内是相对稳定的：它）育种目标在一定时期内是相对稳定的：它体现出育种工作在一定时期的方向和任。体现出育种工作在一定时期的方向和任。How to understand this concept？3、制订育种目标的意义、

4、制订育种目标的意义（1）有目的的搜集种质资源。）有目的的搜集种质资源。（2）确定品种改良的对象和方法。）确定品种改良的对象和方法。（3）有计划的选配亲本。）有计划的选配亲本。（4）确定对育种材料选拔的标准、鉴定的方）确定对育种材料选拔的标准、鉴定的方法和栽培条件。法和栽培条件。 育种目标是育种工作的育种目标是育种工作的依据依据和和指指南南，如果育种目标不合理，忽高忽低，如果育种目标不合理，忽高忽低，或者不够明确具体，则育种工作必然或者不够明确具体，则育种工作必然是盲目进行，难以取得成功和突破。是盲目进行，难以取得成功和突破。二、二、 现代农业对作物品种性状的要求现代农业对作物品种性状的要求 -

5、作物育种的主要目标性状作物育种的主要目标性状1、高产、高产2、稳产（多抗）、稳产（多抗）3、优质、优质4、适应性强，熟期适当、适应性强，熟期适当5、适合机械化作业、适合机械化作业（一）高产（一）高产1.合理的产量因素组成合理的产量因素组成2.合理的株型合理的株型3.高光合效率高光合效率4.合理的源库关系合理的源库关系1、合理的产量因素组成、合理的产量因素组成 产量的提高决定于产量构成因素的协调产量的提高决定于产量构成因素的协调增长，不同的作物，产量构成因素不同。增长，不同的作物，产量构成因素不同。谷类作物：单位面积穗数、穗粒数、粒重谷类作物：单位面积穗数、穗粒数、粒重 棉花：单位面积株数、株铃

6、数、铃重、衣分棉花：单位面积株数、株铃数、铃重、衣分衣分（皮棉衣分（皮棉/籽棉）籽棉）大豆、油菜大豆、油菜:单位面积株数单位面积株数, 株荚数株荚数, 荚粒数荚粒数, 粒重粒重 在品种产量较低时，在品种产量较低时，同时同时提高各种产提高各种产量构成因素比较容易，但当丰产潜力达到量构成因素比较容易，但当丰产潜力达到一定水平时，各产量性状之间相互制约，一定水平时，各产量性状之间相互制约，常有一定程度的常有一定程度的负相关负相关。应抓住制约产量。应抓住制约产量的主要矛盾，不断提高产量水平。的主要矛盾，不断提高产量水平。小麦品种小麦品种亩穗数亩穗数穗粒数穗粒数千粒重千粒重类型类型毛颖阿夫毛颖阿夫30.

7、040.144.2大穗型大穗型宁麦宁麦3号号37.541.135.6中间型中间型蚰包麦蚰包麦56.024.138.3多穗型多穗型合理的产量因素组成要根据合理的产量因素组成要根据不同不同地区的自然、栽培条件确定地区的自然、栽培条件确定n多穗型品种多穗型品种-以增多穗数为基础。选分蘖力强、分蘖成穗率以增多穗数为基础。选分蘖力强、分蘖成穗率高、单位面积高、单位面积穗数多穗数多的品种。（的品种。（50万亩，如烟农万亩，如烟农15）。）。北方冬麦区，气候寒冷、干旱，病虫害较轻，以多穗型为北方冬麦区，气候寒冷、干旱，病虫害较轻，以多穗型为主；主；n大穗型品种大穗型品种-以增多穗重为主。选穗数较少、穗粒数以

8、增多穗重为主。选穗数较少、穗粒数较多、千粒重较高的品种。较多、千粒重较高的品种。(30万亩万亩，如烟辐，如烟辐188)南方冬麦区，气候温暖、多雨，病害重，以大穗型品南方冬麦区，气候温暖、多雨，病害重，以大穗型品种为主种为主 n中间型品种中间型品种-亩穗数、穗粒数、粒重同时并增，选中亩穗数、穗粒数、粒重同时并增，选中间型品种。（间型品种。（4045万亩，如济麦万亩，如济麦22、烟农、烟农24）。）。黄淮冬麦区，以选择中间型品种为主。黄淮冬麦区，以选择中间型品种为主。2、合理的株型、合理的株型作物的形态性状作物的形态性状 株型通俗说就是植株的长相。株型包株型通俗说就是植株的长相。株型包括植株高矮、

9、叶姿、叶形、叶色、叶片的括植株高矮、叶姿、叶形、叶色、叶片的分布、植株生长势、根系的发育状况等。分布、植株生长势、根系的发育状况等。 不同作物所要求的合理株型不完全相不同作物所要求的合理株型不完全相同同。 谷类作物理想株型：矮杆、半矮杆，株型谷类作物理想株型：矮杆、半矮杆，株型紧凑，叶片的大小及叶片与茎杆的夹角从上到紧凑，叶片的大小及叶片与茎杆的夹角从上到下逐渐加大，叶厚、窄短；叶色较深，且保持下逐渐加大，叶厚、窄短；叶色较深，且保持时间长等。时间长等。 株高与作物的生物产量一般呈显著的正相株高与作物的生物产量一般呈显著的正相关。一般认为：在确保不倒伏的情况下，有必关。一般认为：在确保不倒伏的

10、情况下，有必要适当增加株高。目前水稻高产育种提出的合要适当增加株高。目前水稻高产育种提出的合理株高理株高1m左右。小麦左右。小麦7090cm(济麦济麦22号号71.6cm，烟农烟农24号号79.8cm)。玉米。玉米230280cm (登海登海661：232cm；郑单；郑单958、蠡玉、蠡玉35、登海、登海605 :250cm；丹玉；丹玉86、鲁单、鲁单981、青农、青农105、农大农大108） 棉花理想株型：株型紧凑，主茎和果枝棉花理想株型：株型紧凑，主茎和果枝的节间短，果枝与主茎的夹角小，叶片大小的节间短，果枝与主茎的夹角小，叶片大小适中，着生直立。适中，着生直立。 经济系数（又称收获指数）

11、，是指经济经济系数（又称收获指数），是指经济产量与生物学产量之比。产量与生物学产量之比。 自自80年代以来，水稻、小麦、玉米等粮年代以来，水稻、小麦、玉米等粮食作物的经济系数由食作物的经济系数由35%左右提高到了左右提高到了50%左右。经济系数可作为高产育种的一项选择左右。经济系数可作为高产育种的一项选择指标。指标。稻麦等现有高产品种的收获指数已近于高限稻麦等现有高产品种的收获指数已近于高限. 株型改良需注意两点：株型改良需注意两点： 株型改良要着眼于群体。株型改良要着眼于群体。合理的株型要与当地的环境条件相配合。合理的株型要与当地的环境条件相配合。 适当矮化的意义：适当矮化的意义： 扩大群体

12、数量扩大群体数量 有效利用水肥有效利用水肥 增强抗倒伏能力增强抗倒伏能力 提高收获指数（提高收获指数（harvest index HI）3、高光合效率、高光合效率作物的生理性状作物的生理性状 经济产量与光合效率间的关系：经济产量与光合效率间的关系：经济产量经济产量=（光合面积（光合面积光合时间光合时间光合光合效率效率-呼吸消耗）呼吸消耗）经济系数经济系数高光效育种：通过提高作物本身的光合能高光效育种：通过提高作物本身的光合能力和降低呼吸消耗来提高作物产量的育种力和降低呼吸消耗来提高作物产量的育种方法。方法。 一个高产品种应具备：叶面积适当，一个高产品种应具备：叶面积适当，光和效率高，叶面积保持

13、时间长光和效率高，叶面积保持时间长,呼吸呼吸消耗低，经济系数高等特点。消耗低，经济系数高等特点。 从作物育种分析：较快达到最大叶面积系从作物育种分析：较快达到最大叶面积系数、叶面积保持时间长、光合产物较早向籽粒数、叶面积保持时间长、光合产物较早向籽粒转移有重要意义。转移有重要意义。 这些生理指标主要用于生理研究和种质资这些生理指标主要用于生理研究和种质资源的筛选，难于适应育种过程的要求。源的筛选，难于适应育种过程的要求。4、合理的源库关系、合理的源库关系源：制造或提供养分的器官。叶、根源：制造或提供养分的器官。叶、根流：运输养分的器官。根、茎流：运输养分的器官。根、茎库：贮存养分的器官。种子、

14、块根、块茎库：贮存养分的器官。种子、块根、块茎（二）（二） 优质优质（品质性状）（品质性状） 1、培育优质品种的意义、培育优质品种的意义一些作物的品质性状与产量有着直接的一些作物的品质性状与产量有着直接的关系，提高了品质就相当于提高了产量。关系，提高了品质就相当于提高了产量。改良品质，可以保证人、畜健康。改良品质，可以保证人、畜健康。农产品的品质，直接或间接地影响到加农产品的品质，直接或间接地影响到加工业产品的产量、质量和生产成本。工业产品的产量、质量和生产成本。2. 作物品质性状包括的内容作物品质性状包括的内容 品质性状品质性状因作物种类不同而不同因作物种类不同而不同；即便即便同一作物的产品

15、用途不同也不同同一作物的产品用途不同也不同。2. 作物品质性状包括的内容作物品质性状包括的内容品质品质营养品质营养品质加工品质加工品质卫生品质卫生品质商品品质商品品质（1 1）某些品质特征与产量直接相关，是构成产量的重）某些品质特征与产量直接相关，是构成产量的重要因素要因素（2 2）改良作物品质，有利于保证人畜健康（营养品质）改良作物品质，有利于保证人畜健康（营养品质） 碾磨品质碾磨品质 水稻糙米率、精米率水稻糙米率、精米率 加工品质加工品质 小麦出粉率、灰分小麦出粉率、灰分 食品加工品质食品加工品质 稻米的蒸煮品质稻米的蒸煮品质谷物品质谷物品质 小麦烘烤品质、蒸制小麦烘烤品质、蒸制 馒头、制

16、作面条、糕点品质馒头、制作面条、糕点品质 营养品质营养品质 籽粒中蛋白质和赖氨酸含量籽粒中蛋白质和赖氨酸含量 小麦蛋白质约含小麦蛋白质约含12，主要为胶蛋白，主要为胶蛋白(Lys0.7)，Lys含量相对低一些。含量相对低一些。 大米蛋白质约含大米蛋白质约含8，主要为谷蛋白，主要为谷蛋白(Lys2.3)，Lys含量相对高一些。含量相对高一些。 所以小麦与大米的营养价值差不多。所以小麦与大米的营养价值差不多。 提高谷物籽粒中蛋白质及赖氨酸（提高谷物籽粒中蛋白质及赖氨酸（Lys）的含量，是改良营养品质的重要内容。的含量，是改良营养品质的重要内容。纤维长度纤维长度纤维细度纤维细度纤维强度纤维强度纤维成

17、熟度纤维成熟度 棉花的纤维品质棉花的纤维品质 食用油品质食用油品质 籽粒的含油量籽粒的含油量 油菜的含油量油菜的含油量 油菜亚油酸含量高油菜亚油酸含量高 油的营养价值油的营养价值 亚麻酸含量低亚麻酸含量低 芥酸含量低或无芥酸含量低或无 菜籽饼硫代葡萄糖苷含量低菜籽饼硫代葡萄糖苷含量低 (三三) 稳产稳产影响稳产性的主要因素是影响稳产性的主要因素是1、病虫害、病虫害2、不利的气候和土壤因素、不利的气候和土壤因素环境胁迫环境胁迫水稻品种：抗稻瘟病、白叶枯病、稻飞虱水稻品种：抗稻瘟病、白叶枯病、稻飞虱小麦品种：抗白粉病、锈病、南方抗赤霉病小麦品种：抗白粉病、锈病、南方抗赤霉病玉米品种：抗大、小斑病、

18、丝黑穗病、青枯病、玉米品种：抗大、小斑病、丝黑穗病、青枯病、 穗腐病、玉米螟穗腐病、玉米螟棉花品种：抗枯、黄萎病、棉铃虫、蚜虫棉花品种：抗枯、黄萎病、棉铃虫、蚜虫大豆品种：抗病毒病、线虫病、食心虫、杆潜蝇大豆品种：抗病毒病、线虫病、食心虫、杆潜蝇1、对病虫害的抗耐性、对病虫害的抗耐性稻稻瘟瘟病病白叶枯白叶枯稻飞虱稻飞虱小麦小麦白粉病白粉病病病锈锈小麦小麦赤霉病赤霉病玉米大小斑病玉米大小斑病玉米青枯病玉米青枯病玉米丝黑穗玉米丝黑穗玉米穗腐病玉米穗腐病玉米螟玉米螟棉花枯萎病棉花枯萎病棉花棉铃虫棉花棉铃虫棉花蚜虫棉花蚜虫病毒病病毒病灰斑病灰斑病线虫病线虫病大豆杆潜蝇大豆杆潜蝇食心虫食心虫2、对环境胁

19、迫的抗耐性、对环境胁迫的抗耐性（1）抗旱）抗旱（2）抗寒）抗寒（3）耐盐碱）耐盐碱（4）耐湿、耐涝）耐湿、耐涝（5）抗穗发芽）抗穗发芽旱害旱害甜瓜寒害甜瓜寒害盐碱害盐碱害涝害涝害（四）适应性强，熟期适当（四）适应性强，熟期适当1、适应性强、适应性强 适应性：品种对环境条件反应的敏感性适应性：品种对环境条件反应的敏感性2、熟期适当、熟期适当 早熟可以避免或减轻自然灾害；熟产量往往早熟可以避免或减轻自然灾害；熟产量往往偏低偏低 （五）适合机械化作业（五）适合机械化作业适应机械化的作物品种应具备：适应机械化的作物品种应具备： 株型紧凑、杆硬不倒、生长整齐、株型紧凑、杆硬不倒、生长整齐、成熟一致、结实

20、部位适中、不裂荚、成熟一致、结实部位适中、不裂荚、不落粒等，棉花还要求苞叶能自行脱不落粒等，棉花还要求苞叶能自行脱落，含絮力不太强。落，含絮力不太强。三、三、 制订育种目标的原则制订育种目标的原则（一）着眼当前国民经济需要，顾及生（一）着眼当前国民经济需要，顾及生 产发展前景产发展前景（二）抓住当前生产主要矛盾，改进主（二）抓住当前生产主要矛盾，改进主 要目标性状要目标性状（三）育种目标要落实到具体性状上（三）育种目标要落实到具体性状上（四）考虑品种的合理搭配（四）考虑品种的合理搭配（一）着眼当前国民经济需要，（一）着眼当前国民经济需要，顾及生产发展前景顾及生产发展前景n作物育种是一项多年努力

21、的连续性工作，育成作物育种是一项多年努力的连续性工作，育成一个新品种至少一个新品种至少 需要需要56年，多则年，多则10年以上年以上的时间。因此，制订育种目标时，必须充分估的时间。因此，制订育种目标时，必须充分估计当前的需要和生产的发展。否则所育成的品计当前的需要和生产的发展。否则所育成的品种落后于形势，难以推广。或者订的目标太高种落后于形势，难以推广。或者订的目标太高而难以实现。而难以实现。n我国现有耕地高产、稳产的只占我国现有耕地高产、稳产的只占1/4，所以，所以制订育种目标时：既要选育高产、优质、矮秆、制订育种目标时：既要选育高产、优质、矮秆、早熟、抗病的高产品种；也要选育抗旱、耐瘠早熟

22、、抗病的高产品种；也要选育抗旱、耐瘠的节水型品种。的节水型品种。 （二）抓住当前生产主要矛盾，（二）抓住当前生产主要矛盾，改进主要目标性状改进主要目标性状n制订育种目标时，要针对现有现有品种的特征、制订育种目标时，要针对现有现有品种的特征、特性进行分析，针对存在的主要问题，选出能特性进行分析，针对存在的主要问题，选出能克服现有品种的克服现有品种的缺点缺点，保持其，保持其优点优点的新品种。的新品种。n例如东北的沈阳稻区，水稻产量达例如东北的沈阳稻区，水稻产量达600kg/亩，亩，成为高产稻区。但近些年来稻曲病成为高产稻区。但近些年来稻曲病(伪黑穗病、伪黑穗病、绿黑穗病、青粉病绿黑穗病、青粉病)十分严重，不仅影响丰产十分严重，不仅影响丰产性，而且对人们的身体健康有严重威胁。面对性，而且对人们的身体健康有严重威胁。面对这种情形，抗稻曲病就成为沈阳稻区水稻育种这种情形，抗稻曲病就成为沈阳稻区水稻育种的主要目标之一。的主要目标之一。 （三）育种目标要落实到具体（三）育种目标要落实到具体性状上性状上n制订育种目标时，不能停留在制订