作物繁殖方式和品种类型

1、关于作物繁殖方式与品种类型第1页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/20221共34页第一节 作物的繁殖方式有性繁殖（sexual reproduction） 自花授粉（self-pollination） 异花授粉（cross-pollination） 常异花授粉（often cross-pollination） 无性繁殖（asexual reproduction） 营养体繁殖（vegetative propagation） 无融合生殖（apomixes）第2页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/20222共34页一、有性繁殖（sexua

2、l reproduction）（一）花器官构造和开花习性对授粉方式的影响第3页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/20223共34页花器官构造对授粉方式的影响两性花：又称完全花。雌雄同花，利于自花授粉。（稻、麦）单性花：又称不完全花。有雌花与雄花之分，利于异花授粉 雌雄同株异花（monoecious）：如玉米、蓖麻、瓜类等 雌雄异株（dioecious）：如大麻、菠菜、银杏等第4页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/20224共34页异花授粉蓖麻雌雄同株异花雄花雌花第5页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/20

3、225共34页异花授粉石刁柏（芦笋）雌雄异株雄株（黄花）和雌株（红果）第6页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/20226共34页利于异花授粉的其他花器官构造具有完全花，但雌雄蕊异长（heterogony）。（棉花：雌蕊雄蕊）有蜜腺和香气，诱使昆虫传粉花粉粒轻、小，寿命长，可借风力传播雄性不育（male-sterility, MS）第7页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/20227共34页特殊的有性繁殖方式 雄性不育雄性不育（male sterility, MS）：雌蕊正常而花粉败育，不能产生有功能的雄配子。雄性不育在植物中广泛存在第8

4、页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/20228共34页开花授粉习性对授粉方式的影响闭花受精（cleistogamy）：典型自花授粉(如大麦，豌豆，花生）雌雄蕊异熟（dichogamy）：利于异花授粉（如油菜，玉米）其它：散粉时间（棉花花冠张开后散粉）；开花时间长短等自交不亲和（self-incompatibility, SI）第9页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/20229共34页特殊的有性繁殖方式 自交不亲和自交不亲和（self-incompatibility, SI）：具有完全花并可形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力的自

5、交不育性（甘薯、黑麦、白菜型油菜、向日葵、甜菜、白菜、甘蓝等）第10页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202210共34页黑麦：自交不亲和，异花授粉第11页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202211共34页向日葵：自交不亲和，异花授粉第12页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202212共34页（二）作物天然异交率的测定自花授粉：天然异交率4%异花授粉： 50%天然异交率100%常异花授粉： 5%天然异交率50%天然异交率=F1中显性性状个体数F1总个体数100%(2)第13页，共35页，2022年

6、，5月20日，8点31分，星期四10/3/202213共34页（三）有性繁殖植物的主要授粉方式自花授粉：同一朵（株）花的花粉传到同一朵（株）花的雌蕊柱头上（水稻、小麦、大麦、燕麦、大豆、豌豆、花生、芝麻、绿豆、马铃薯、亚麻、烟草等）小麦大豆马铃薯烟草第14页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202214共34页自花授粉水稻第15页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202215共34页有性繁殖的主要授粉方式异花授粉异花授粉：雌蕊柱头接受异株或异花的花粉而授粉（玉米、黑麦、甘薯、向日葵、白菜型油菜、甘蔗、甜菜、蓖麻、大麻、木薯、紫花苜蓿、

7、三叶草、草木樨、啤酒花等）啤酒花玉米大麻白菜型油菜第16页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202216共34页有性繁殖的主要授粉方式常异花授粉常异花授粉：同时依靠自花授粉和异花授粉两种方式，自花授粉为主（棉花、甘蓝型油菜、芥菜型油菜、高粱、蚕豆、粟等）高粱棉花粟第17页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202217共34页二、无性繁殖（asexual reproduction）营养体繁殖（vegetative propagation）：利用植株营养体部分的再生能力，采取分根、扦插、压条、嫁接等方法繁殖后代的方式无融合生殖（apomi

8、xes）：植物的雌雄性细胞甚至雌配子体内的某些单、二倍体细胞不经过正常受精和两性配子的融合过程而直接形成种子以繁衍后代的方式第18页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202218共34页无融合生殖（apomixes）类型无孢子生殖（apospory）：大孢子母细胞或幼胚败育，而由胚珠体细胞进行有丝分裂直接形成二倍体胚囊，最后形成种子二倍体孢子生殖（diplospory）：大孢子母细胞不经过减数分裂而进行有丝分裂直接产生二倍体胚囊，最后形成种子不定胚生殖（adventitious embryony）：由胚珠或子房壁的二倍体细胞经有丝分裂形成胚，同时由正常胚囊中的极核

9、发育成胚乳而形成种子（柑橘）孤雌生殖（parthenogenesis）：胚囊中的卵细胞未和精核结合，直接形成单倍体的胚。特殊情况下，胚囊中的助细胞和反足细胞也能发育为单倍体或二倍体的胚孤雄生殖（androgenesis）：进入胚囊中的精核未与卵细胞融合，直接形成单倍体的胚。（油菜中的小孢子培养技术）第19页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202219共34页第二节 自交和异交的遗传效应一、自交的遗传效应自交使纯合基因型保持不变自交使杂合基因型的后代发生性状分离3.自交引起后代生活力衰退(一)自交的遗传效应第20页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星

10、期四10/3/202220共34页自交各代纯合体比率计算公式一对杂合基因型n对杂合基因Xn为自交后代纯合体比例r为自交代数Xn=(1-12r)100%Xn=(1-12r)n100%一对杂合基因型个体自交各代分离比例及基因型纯合化的进程第21页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202221共34页(二)自花授粉作物和常异花授粉作物 基因型自花授粉作物基因型纯合，与表现型一致; 也有极少数自然突变，产生杂合基因型常异花授粉作物基因型至少包括3种类型： 1）品种基本群体的纯合同质基因型 2）杂合基因型 3）非基本群体的纯合基因型第22页，共35页，2022年，5月20日

11、，8点31分，星期四10/3/202222共34页二、异交的遗传效应异交形成杂合基因型异交增强后代的生活力（杂种优势）（一）异交的遗传效应第23页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202223共34页（二）异花授粉作物的基因型群体基因型高度杂合个体间基因型异质在一个封闭体系中，群体内基因和基因型频率保持遗传平衡状态第24页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202224共34页第三节 作物的品种类型 及其特点第25页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202225共34页一、作物品种的类型自交系品种（pure

12、 line cultivar）杂交种品种（hybrid cultivar）群体品种（population cultivar）无性系品种（clonal cultivar）第26页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202226共34页（一）自交系品种（pure line cultivar）又称纯系品种：是对突变或杂合基因型经过连续多代的自交加选择而得到的同质纯合群体。包括自花授粉作物和常异花授粉作物的纯系品种和异花授粉作物的自交系第27页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202227共34页自交系品种的育种特点自花授粉加单株选择的育种方法

13、拓宽遗传变异范围，在大群体中进行单株选择（多中选优、优中选优）第28页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202228共34页（二）杂交种品种（hybrid cultivar）在严格选择亲本和控制授粉的条件下生产的各类杂交组合F1植株群体既高度杂合（ F1基因型），又具有同质性（ F1群体内）杂种优势强，但不能稳定遗传。在生产上仅棉花利用F2群体第29页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202229共34页杂交种品种的育种特点包括自交系育种和杂交组合育种两个育种程序，自交系间的配合力测定是贯穿两个育种程序的关键对影响亲本繁殖和制种产量的

14、性状必须加强选择需建立相应的种子生产和供销体系第30页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202230共34页（三）群体品种（population cultivar）异花授粉作物的自由授粉品种异花授粉作物的综合品种（synthetic cultivar）自花授粉作物的杂交合成群体（composite-cross population）自花授粉作物的多系品种（multi-line cultivar）第31页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202231共34页群体品种的育种特点使群体品种具有广泛的遗传基础和基因型的多样性（组成群体品种的原始亲本间要有明显的遗传差异，但生育期等性状差别不能太大）使群体品种能够保持广泛的遗传基础和基因型的多样性（对后代不加选择，以随机样本保存群体，要防止外来基因的渗入）第32页，共35页，2022年，5月20日，8点31分，星期四10/3/202232共34页（四）无性系品种（clonal cultivar）由一个无性系或几个遗传上近似的无性系经过营养繁殖而成的品种即是无性系品种无融合生殖也可产生无性