二蔬菜育种基础知识资料

1、答：培育蔬菜优良品种主要有查、引、选、育等途径。查：品种资源调查，对当地品种进行调查收集和整理，从中发现一些在当地表现很好而未推广的品种。引：从国内外引进当地没有栽培的优良品种。选：即选种，从现有的品种群体内选取自然产生的优良变异个体，利用适当的选择方法，使其成为显著优于原品种群体的新品种。育：即育种，利用育种原始材料，通过杂交、自交、回交、人工诱变等手段，对生物的遗传性进行有目的的控制和改造，创造出高产、稳产、优质、抗逆、熟期适当和适应性强的优良品种或一代杂种，甚至新的生物类型。答：有性繁殖是由雌配子(卵细胞)和雄配子(精细胞)相互结合(受精)产生后代，是植物繁殖的基本方式。授粉是指雄蕊花药

2、中的成熟花粉粒传送到雌蕊柱头上的过程。按照自然授粉方式的不同，可分为自花授粉、异花授粉和常异花授粉三类。（1）自花授粉：同一花内或同一植株内及同品种不同植株间的花粉进行授粉而繁殖后代的一类蔬菜，如大豆、花生、豌豆、菜豆、茄子、番茄等，典型方式为闭花传粉，如豌豆等植株，不待花蕾张开就已完成传粉作用。天然异交率0-4%。（2）异花授粉：不同基因型的不同品种间的植株依靠风力、昆虫等外力传粉、授粉而繁殖后代的一类蔬菜，其后代的遗传变异能力和对环境的适应能力强。如莴苣、马铃薯、西瓜、甜瓜、南瓜、黄瓜、菠菜、芦笋、十字花科蔬菜，天然异交率50-100%。（3）常异花授粉：以自花授粉为主上，但同时有相当高的

3、异花授粉繁殖后代，天然异交率5-50%的一类蔬菜。如辣椒等。答：异花授粉蔬菜作物分为单性花、雌雄蕊异熟、雌雄蕊异长和自花不孕（不亲和）及雄性不育等类型。单性花的蔬菜作物必然需要异花传粉，如雌雄同株的西瓜、甜瓜、南瓜、黄瓜等瓜类、甜玉米等和雌雄异株的菠菜、石刁柏等。雌雄蕊异熟是指每株植物或每朵花上的雌蕊和雄蕊的成熟时间不一致的现象，如雄花序比雌花序先成熟的甜玉米，雄蕊先熟的洋葱和雌蕊先熟的甘蓝等。雌雄蕊异长是指两性花中的雌蕊和雄蕊的长度不同的现象，如白菜等。自花不孕（不亲和）是指花粉落到同一朵花或同一植株上不能结实的现象，如甘蓝、大白菜等。雄性不育：雌雄同株植物中，雄蕊发育不正常，不能产生有功能

4、的花粉，但它的雌蕊发育正常，能接受正常花粉而受精结实，并能将雄性不育性遗传给后代的现象。答：自花授粉蔬菜作物的种子生产，可利用纯系品种、混合品种及品种间杂交种，生产中要注意防止机械混杂和生物学混杂。异花授粉蔬菜作物的种子生产，可利用杂种优势，生产中要注意防止机械混杂，严格隔离和控制授粉，去杂去劣。常异花授粉蔬菜作物的种子生产，可利用品种间杂交种，最好利用自交系间杂交种的杂种优势。种子生产中要注意设置隔离区、及时拔除杂株，防止异交混杂、机械混杂。答：蔬菜作物营养器官繁殖是无性繁殖的的一种常见方式，其用以繁殖后代的各类营养器官不是植物学上的种子，而是块茎、块根、鳞茎、球茎、匍匐茎、根茎等材料。蔬菜

5、作物营养器官繁殖过程极少产生变异，群体内个体与个体之间具有高度的一致性，繁殖后代的遗传特性也与母体的遗传性高度一致；但在种子生产中仍要注意去杂选优，防止混杂退化，防止病毒病。答：蔬菜作物的花器官按雌蕊和雄蕊的状况可以分为两性花和单性花两类。两性花的雄蕊和雌蕊同时存在于一朵花中，有利于自花授粉，如番茄、辣椒、茄子、豆类、十字花科蔬菜等。单性花的一朵花中只有雄蕊或只有雌蕊的，有利于异花授粉。花中只有雄蕊的，叫做雄花；只有雌蕊的，叫做雌花。又进一步分为：雌雄同株异花，如瓜类南瓜、丝瓜的花等；雌雄异株，有雌株和雄株之分，如菠菜、芦笋等。南瓜的雌花南瓜的雄花芦笋雄花芦笋雌花答：所谓杂种一代，就是利用两种

6、不同类型或者同一类型的不同亲本做父母本杂交，所得的第一代种子叫杂种一代，又称为杂交种。杂种一代的杂交优势表现在产量高、抗逆能力强，抗倒抗病虫，适应性广。杂种一代比双亲具有旺盛的生长势和更好的生产力、抗逆力的现象，称之谓杂种优势。答：杂交种类型有品种间杂交种、品种自交系间杂交种、自交系间杂交种、雄性不育杂交种、自交不亲和系杂交种及种间与亚种间杂交种等。（1）品种间杂交种是用两个品种作杂交亲本组配的杂交种。异花授粉作物品种间杂交种性状不整齐，比自由授粉品种增产510%。已不再利用。自花授粉作物中，利用杂种优势时仍以品种（纯系）间杂交种配制杂交种的亲本称为自交系，所以可划为自交系间杂交种类别。（2）

7、品种自交系间杂交种是用自由授粉品种和自交系组配的杂交种，又称顶交种。品种自交系间杂交种比一般自由授粉品种增产10%左右，性状也不整齐。（3）自交系间杂交种自交系间杂交种是用自交系作亲本组配的杂交种，分为单交种、三交种、双交种和综合杂交种等。（4）雄性不育杂交种: 分细胞质雄性不育杂交种和细胞核雄性不育杂交种两种。细胞质雄性不育杂交种:用细胞质雄性不育系作母本，用相对应的恢复系作父本组成的杂交种。细胞核雄性不育杂交种: 又分隐性核不育杂交种和光敏核不育杂交种两种。（5）自交不亲和系杂交种用自交不亲和系做母本与正常品种杂交而成的杂交种。（6）种间与亚种间杂交种利用有些作物不同种间和不同亚种间杂交能

8、正常结实，而配制的杂交种。答：自交系间杂交种是用自交系作亲本组配的杂交种，分为单交种、三交种、双交种和综合杂交种等。单交种 用2个自交系配成杂交种。增产幅度大，性状整齐，制种程序比较简单，但单交种的制种产量较低。三交种 用3个自交系，先用2个自交系配成1个单交种；再用单交种用另一个自交系杂交配成。增产幅度较大，接近或稍低于单交种，但制种程序较复杂双交种 用4个自交系，先配成两个单交种，再配成双交种。增产幅度大，制种产量比单交种高，但制种程序比较复杂，除隔离繁殖自交系外，杂交隔离区至少要3个。综合杂交种 由若干个优良自交系(一般不少于8个)或自交系间的杂交种取等量种子混合繁殖，种在隔离区内，任其

9、自由授粉，后代继续在隔离区内自由授粉3-5代，达到遗传平衡的后代群体。其优点是:亲本具有高配合力，适应性强，杂种优势衰退不严重；无需年年制种，成本低。缺点是: 开放授粉品种的繁殖代数有限；产量不如最好的单交种高。答：杂交种的利用需要的条件概括为三个字：强、纯、简。（1）有强优势组合（2）有纯度高的优良亲本（3）繁殖与制种方法简单易行，种子生产成本低答：1、人工去雄杂交制种 1） 雌雄同株异花的作物： 玉米2）种子繁殖系数大而用种量少的作物：烟草2、 化学杀雄1）在花粉发育前的适当时期，喷洒一些内吸性的化学药剂，可以抑制花粉的正常发育过程，使花粉败育，达到杀雄的目的。 适用作物为一些自花授粉作物

10、和常异花授粉作物，如小麦、棉花。2）优良化学杀雄剂应具备的优点：一是方法简便；二是亲本选配自由，容易筛选强优组合；三是化学杀雄导致的雄性不育不能遗传，这就为利用优势特强组合的F1种子提供了可能性。 3）化学杀雄制种的主要问题是：杀雄不彻底，喷药时间要求严格，杀雄效果受天气及植株发育状况的影响。3 利用自交不亲合性1）概念和类型： 概念：同一植株上机能正常的雌、雄两性器官和配子，因受自交不亲和基因的控制，不能进行正常交配的特性，称为自交不亲和性。受单一位点或多位点的自交不亲和基因S控制。 分为两类：A 配子体自交不亲和性：禾本科植物 B 孢子体自交不亲和性：十字花科植物配子体自交不亲和性：花粉能

11、正常发芽，但进入花柱组织或胚囊后。遇到卵细胞产生的某些物质，表现相互抑制。孢子体自交不亲和性：花粉粒及花粉壁成分与雌蕊柱头上的柱头毛或乳突细胞之间具有相互抑制作用，花粉管不能进入柱头。4 利用雄性不育利用雄性不育性育种，是克服雌雄同花作物人工去雄困难的最有效途径。雄性不育性是由基因控制的，是可以遗传的，根据不育基因的类型，可把雄性不育分为两大类。1核不育 是指单纯受细胞核基因控制的不育系，当不育型与可育型杂交后，其后代的遗传方式符合盂德尔式的遗传，因此找不到保持系。把不育性固定下来也就不能得到完全不育或高度不育的不育系。2核质互作不育 是受细胞核内雄性不育基因的主导控制，并受细胞质和细胞核基因

12、的互作控制，是可以稳定遗传的雄性不育性。此类雄性不育性是通过“三系配套的方式加以利用的。“三系”是雄性不育系、雄性不育保持系、雄性不育恢复系的总称。三系的相互关系 利用作物特殊的形态上标记性状，区分真假不育系及真伪杂种。有显性的（如番茄的紫茎和绿叶等）；有隐性的（番茄的绿茎和黄叶）常用的隐性性状及相应的基因主要有绿茎、薯叶（C6-93），无茸毛（h111-37）亲本品种最好具有苗期标志性状。绿杆早红（茎为绿色）× 201（叶片黄色）F1绿杂一号（紫茎绿叶）答：杂交种的种子生产是一个复杂的生产系统，不同植物品种的杂交种的种子生产模式也是不同的。一般有两种生产方式，一是由不同自交系或者品

13、种杂交而成；二是由不育系与恢复系杂交而成。在杂交种的生产中，不仅要生产杂交种，而且要生产自交系或者三系，即不育系、保持系和恢复系。答：2、温、光敏雄性不育系的利用某些水稻类型，其育性（即自交结不结实）受日照长度和温度变化的影响，即在一定的日照或温度条件下表现为雄性不育，雌性正常可育，可用于配制杂交种（作母本）；而在另一日照长度或温度条件下，表现为雌雄均正常可育，可以自交结实繁殖后代。因此，可以通过调节其播种期使这种水稻类型既能作为母本配制杂交种，又能靠自身繁殖下一代。这种水稻类型就叫。例：某一水稻类型在绵阳种植，正常年份7月25前抽穗表现为雄性完全不育；7月26日开始抽穗的表现为雄性部分可育（

14、因气温降低和日照缩短），随着抽穗推迟，结实率提高；8月6日后抽穗的结实正常。7月25前抽穗的可以作为母本配制杂交种，8月6日后抽穗的可收获种子作为自身的繁殖。在杂交稻种子生产过程只需要这种不育系和另一个恢复系，所以这种利用水稻杂种优势的方法又称温、光敏温、光敏不育系是一个总称，在这些材料，有的育性主要受日照长度的影响，属光敏型，有的主要受温度变化的影响，属温敏型。一般都光温互作，。目前，我国已培育出了多种水稻光温不育系类型，边配出了一些杂交组合在生产上试种，但主要问题是其不育性的稳定问题，杂交种的纯度难以保证。其原因主要水稻生长期间气温的波动。例如，某一水稻类型在日平均温度高于25时不能结实，

15、而某一地区常年7月25前日平均温度都高于25。只要通过确定适宜的播种期，保证它和另一父本品种都在7月25前抽穗，就可以配制出高纯度的杂交种。但如果在某一年份出现特殊气候，在父本抽穗散粉之前就出现25以下的低温，母本就会出现部分自交结实，部分异交结实，所收获的种子中既有真杂种，也有假杂种，无法在生产上应用。人们的设想是，若能研究出标记基因，或通过基因工程，使真假杂种在特性上有很大差别如抗除草剂等，可较好地解决这一问题。3、化学杀雄两系法应用某些化学药物处理导致某一品种雄性不育而雌性正常可育，从而代替不育系与另一品种杂交产生杂交种子。这种方法叫化学杀雄两系法。所使用的药物叫做化学杂雄剂（又叫杀雄配

16、子剂）。这种方法，不需要选育不育系，恢复系或保持系，只要将两个品种一个作母本，一个作父母即可配制杂交种。但目前这一方法要在大面积应用还有很多困难，其主要原因：（1）化学杀雄剂的性能不稳定，杂交种子纯度不高；（2）化学杀雄剂的成本问题；（3）残毒和对人问题等。二、“三系法”杂交制种的技术环节玉米杂种优势利用的首要工作是培育基因型高度纯合的优良自交系，基因型高度纯合的自交系杂交来（1）选肥力条件好、管理方便的地块，增施优质；农家肥料。（2）调整播期，使自交系开花期错过不良气候条件。（3）适当增大密度和保持良好的肥水条件。（4）精心管理和搞好人工授粉，提高结实率。三、玉米杂交制种的一般技术环节一、油

17、菜杂种优势利用的特点和难点1、特点：油菜属于十字花科芸薹属植物。油菜杂种优势的利用起步情况，但发展较快。与其它作物相比，油菜杂优利用的主要特点有：（1）优势明显 来源不同的、基因纯合的亲本杂交后，其后代出现优势组合的几率较高；杂种油菜增产幅度大，一般可比常规良种增产2030；（2）油菜花期长，制种产量较高，并且较为稳定；（3）油菜繁殖数大，1亩制种田可供500600亩生产用种，种子成本较低，效益空间大。2、重点和难点 （1）如何获得基因相对纯合的杂交亲本。因油菜属异交率很高的作物，任何一个油菜品种都是一个杂合体。以品种直接杂交，其杂种一代难以表现出明显的杂种优势。因此，同玉米一样，油菜杂种优势

18、利用也首先是要选育优良的自交系。即通过自交使亲本高度纯合，才能培育出强优势的杂种。培育自交系的具体方法因杂种优势利用途径不同而不同。（2）油菜属雌雄同花作物，如何实现异交是油菜杂种优势利用的另一个关键。二、油菜杂交种子生产的主要方法和技术目前油菜杂交种生产主要有三种途径：利用细胞质雄性不育系实行“三系”配套制种；利用雄性核不育系配制杂交种；利用自交不亲和系配制杂交种。（一）利用细胞质雄性不育系配制杂交种即利用雄性不育系，雄性不育保持系和雄性不育恢复系进行三系配套产生杂交种，是目前国内外的研究重点之一。如陕西的秦油2号和四川的蓉油系列、蜀杂10号等都是由三系配套产生的杂交种。利用胞质雄性不育系生

19、产油菜杂交种可分为两大部分：1、三系亲本的提纯和繁殖（阅读教材109113页）2、杂交制种 （阅读教材114115页）（二）利用雄性核不育系配制杂交种 （如川油15、绵油11号等）雄性核不育系的特性及利用途径雄性核后代群体中，可同时分离出半数的完全雄性不育株和半数的雄性可育株；不育株接受可育兄妹株的花粉后，产生的后代又表现为半数可育和半数不育。可育的兄妹株充当了不育株的“保持系”。而不育株与另一恢复系杂交又可以产生杂交种子。雄性核不育可分为显性核不育和隐性核不育两种形式（图示）。2、杂交种子生产技术雄性核不育系的繁殖 在严格隔离条件下，将从上代不育株上收获的种子种植，开花时标记不育株，让不育株

20、接受兄妹可育株的花粉。成熟时收获不育株上的种子。利用雄性核不育系杂交制种 在隔离区内，种植核不育系（母本）和恢复系（父本自交系），父母本行比一般为1:3-4。播种时，在母本行头种植标记植物。进入初花期时，在母本行根据花蕾特征仔细鉴定各植株育性。将不育株摘心标记，同时尽快拔除全部可育植株。然后让不育株和恢复系自由授粉。同时作好父本的去杂工作。成熟后，将母本种子收获，即为杂交种子。恢复系在隔离条件下自交留种。（三）利用自交不亲和系配制杂交种1、油菜自交不亲和系的特性 自交不亲和系是一种特殊的自交系。这种自交系雌雄发育均正常，但自交或系内株间授粉，不能结实或结实很少，但异系杂交授粉结实正常。因此可用

21、自交不亲合系作母本，用其它自交系作父本来配制杂交种，即两系法制种；也可选育自交不亲和系的保持系和恢复系，实行三系配套。2、自交不亲和系生产杂交种子的技术环节（两系法） （1） 自交不亲和系的繁殖自交不亲和系的繁殖方法是剥蕾自交授粉。因为自交不亲和系自交不亲和的原因是，当花朵开放时，其柱头表面会形成一个特殊的隔离层，阻止自花授粉。但这个隔离层在开花前24天的幼蕾上尚未形成，因此，可采用人工剥蕾方法，在临近开花的时剥开花蕾，将同一植株或系内植株已开放的花朵的花粉授在剥开的花蕾上，就可自交结实，使自交不亲和系传宗接代。（2） 父本繁殖 在父本自交系区内，选择部分典型植株套袋自交或系内植株授粉，收获的种子作为下年父本繁殖区的原种；其余植株去杂去劣后，作为下年制种区的父本种子。（3） 杂交制种 制种区，父母本按11或12的行比种植，在母本行上收获的种子即为生产上使用的杂交种。园艺植物的开花与传粉受精（一）开花 （二）传粉（三）受精 1. 花粉粒的萌发和花粉管的伸长 2. 双受精过程 （四）外界环境条件对受精的影响开花 园艺植物雄蕊中的花粉和雌蕊中的胚囊达到成熟的时期，或是二者之一已经成熟，露出雌蕊和雄蕊的现象。 雄蕊成熟时，花药裂开，花粉外露；雌蕊成熟时，柱头分泌糖液及维生素等物质，供应并促进花粉萌发。 各种园艺植物的开花年龄、开花季节和花期长短等很不一致，与其