西南林大植物育种学课件-09品种审定与良种繁育

第九章品种审定与良种繁育

cultivarassessmentandseedandplantpropagationofelitecultivars

育种途径根据植物特点、品种性状、对育成品种的时间要求，制定育种途径原始材料可利用的遗传变异符合育种目标有性杂交育种杂种优势育种诱变育种植物基因工程分子标记辅助育种分子育种直接利用Y引种N查YNN选Y人工创造变异育种学

—改良植物性状的技术良种繁育学

—扩大优良品种数量的技术植物品种培育和品种应用种质资源研究育种技术研究优良品种培育优良品种繁殖优良品种推广应用引种选种育种主要内容品种登录、审定与保护良种繁育品种推广

新品种保护和品种审定都是为了促进良种的推广,是衔接品种选育和良种繁育的重要环节.

良种繁育是前承育种后接推广的重要环节.品种登录、审定与保护是植物育种工作的延续，也是新品种投入生产或面向市场的重要环节。

其中，品种登录是对育种成果的发表；

品种审定是对新品种各种性状的鉴定；

品种保护主要是保护育种者的权益。

三者分别从学术、行政和法律等方面，对新品种及其育种者进行制约和保护。第一节品种登录、审定与保护（了解）一、品种登录cultivarregistration1、概念

由国际性权威组织认定品种权的过程。国际园艺学会(InternationalSocietyforHorticulturalScience,ISHS);国际命名与登录委员会（CommissionforNomenclatureandRegistration)；品种登陆权威（InternationalRegistrationAuthority,IRA）主要的品种登录组织郁金香：荷兰皇家球根种植者总会；唐菖蒲：美国北美唐菖蒲理事会；百合：英国皇家园艺学会威斯利植物园；菊花：英国国家菊花协会；兰花：英国皇家园艺学会；月季：美国月季协会；山茶：澳大利亚国际山茶协会；荷花睡莲：英国国际荷花协会；水仙花：英国皇家园艺学会；梅花：中国花卉协会梅花蜡梅分会。2、程序

申请审定颁发证书及在国际刊物上发表3、品种登录的作用：保护育种者合法权力；提供育种信息；使新品种在育种者和消费者中正常流通。二、品种审定cultivarassessment

品种审定是品种审定委员会对新育成的品种或新引进的品种进行区域试验和生产试验鉴定，按规定程序进行审查，决定该品种能否推广并确定推广范围的过程。

1、程序

2000年7月8日第九届全国人民代表大会常务委员会第十六次会议《中华人民共和国种子法》申请受理品种试验审定与公告2.申报条件主要遗传性状稳定一致，经连续2-3年国家品种区域试验和1-2年生产试验，并达到审定标准的品种；经两个或以上省级品审会通过的品种；有全国品审会授权单位进行的性状鉴定和多点品种试验结果，并具有一定应用价值的品种。

品种试验（regionaltest）

品种试验包括区域试验(简称区试)和生产试验，是品种审定中不可缺少的重要环节。(一)品种区域试验1、任务(1)客观鉴定新品种的主要特征、特性；(2)确定各地适宜推广的优良品种；(3)为优良品种划定最适宜的推广区域；(4)了解新品种的适宜栽培技术。

2、方法试验点的设立对照品种的设置试验设计统计分析试验设计：要求：随机、重复、局部控制相关因素：试验因子(对象)、处理、水平试验地：具代表性、肥力均匀、位置适当试验小区：形状适当，大小适中，重复次数依小区面积而定。设计方法：随机区组顺序排列统计分析：相关参数：平均数自由度标准差平方和变异系数均方差异显著性检验：t检验法新复全距法q检验法(二)生产试验和栽培试验

生产试验productiontest是在较大面积下，对优良品种进一步的试验鉴定.

栽培试验experimentincultivation是指在优良品种决定推广后，对关键性栽培技术进行的试验.(三)品种的适应性和稳定性分析品种的适应性adaptability:是指植物品种对环境的适应范围和在一定范围内的适应程度。

品种的稳定性stability:是指一个品种能调节其自身的遗传型或表现型状态以适应环境的变化，由此使其在不同地区、年份的生产力保持相对稳定的能力。一个品种的产量和质量基本上适应当前的生产水平，而其适应性、稳定好，则这个品种推广的范围就广，在生产上得胜的年限就长，推广潜力就大。3、申报材料育种者单位、姓名；品种名；育种过程；主要性状；适用范围和栽培要点；保持种性和防止退化的技术措施。名称除与已知品种名称相区别之外，仅以数字组成的，违反社会公德的，或对新品种的特征、特性或育种者身份等易引起误解的，不能用于品种命名4、审定标准与同类品种比较，具有明显的性状差异，性状优良；主要遗传性状稳定，具有连续2年以上的观察资料；具有一定的抗逆性。三、品种保护cultivarprotection1、品种权及品种保护品种权：是植物新品种培育者利用其品种排他的独占权利，是知识产权的一种形式。

品种保护：是新品种保护审批机关对经过人工培育的或者对发现并加以开发的野生植物新品种，依据授权条件，按照规定程序进行审查，决定该品种能否被授予品种权。

《国际植物新品种保护公约》于1961年在巴黎签署，1968年生效，并于1972年、1978年、1991年三次修订。据此公约成立了国际新品种保护联盟，我国于1999年3月23日签署了国际新品种保护公约，成为第26个会员国。目前国际上共有28个会员国。1997年3月20日中华人民共和国国务令第213号发布《中华人民共和国植物新品种保护条例》授权条件（1）必须是国家植物新品种保护名录范围的品种（2）不违反国家法律，不妨碍公共利益或者不破坏生态环境的品种（3）具备一般品种的特异性、一致性、稳定性、新颖性（4）适当命名3、授权程序

提交材料接受审查授予品种权育种者权益的保护保护期限（15-20年）；品种权人缴纳年费；审批机关依法保护品种权人；第二节良种繁育Seedandplantproductionofelitecultivars

良种繁育seedpropagation：是在品种选育的基础上，运用遗传育种的理论与技术，在保持并不断提高良种种性和生活力的前提下迅速扩大良种数量的一套完整的育苗技术。（掌握）一、基本概述

1、意义良种繁育是育种工作的继续，是前承育种后接推广并不断提高种性的一个重要环节。良种繁育实际是育种的继续和扩大，是优良品种能够继续存在和不断提高质量的保证，是育种和生产之间的桥梁。

2、任务品种更换changeofcultivar

品种更新regenerationofcultivar

即按程序大量生产已经审定的品种，以代替生产上原推广品种即采用科学的繁育方法，进行提纯复壮，生产出优良种性、质量高的种子，用以更新生产上已混杂的但仍大面积种植的植物同一品种种子实际上是数量与质量，普及与提高两方面的问题。二、品种混杂退化的原因及防止措施（掌握）品种混杂varietalcomplexity:品种纯度降低品种退化varietaldeterioration:品种种性劣变原因防止措施

机械混杂生物学混杂不正确的选择方法不适宜的环境条件和栽培技术病毒感染严格种子繁育规则严格隔离去劣去杂，正确选择选用或创造适合种性的生育条件用优质苗定期更新生产用种（一）品种混杂退化的原因1、机械混杂采种、晒种、储藏、包装、调度、播种、育苗、移栽、定植等栽培的繁殖过程中，把一个品种的种子或苗木机械地混入了另一个品种之中，从而降低了前一个品种的纯度。由于纯度的降低，其丰产性，物候期的一致性都降低了，经济价值也降低了，给栽培管理良种繁育都带来了损失，机械混杂的危害主要在于机械混杂以后，紧接着常发生生物学混杂，这就给栽培带来更大的损失，造成品种更严生的退化。2、生物学混杂生物学混杂，是指由于品种间或种间发生一定程度的天然杂交，造成一个品种的遗传组成上混入了另一些品种的遗传基础。在植物中发生生物学混杂后，表现出花型紊乱，花期不一，高度不整齐。花色混杂，甚至各种极劣的单株都会产生。生物学混杂在异交植物与常异交植物的品种间或种间最易发生。自花授粉的植物中也间有发生。3、不正确的选择方法优良品种的主要性状是一致的，但这些主要性状一般是多基因控制的，因而个体间多少存在一定差异；另外，如果发生机械混杂、生物学混杂及基因突变后，群体内个体间也存在差异。因此，不进行选择或选择方法不当、选择目标不准确，都会导致选择效果不佳，造成良种种子退化。不正确的选择如在繁种过程中只管留种，不管选种；或只进行粗放的片选而不进行严格的去杂去劣；或所定的标准不当等。不同部位花序的种子对后代的影响4、不适宜的环境条件和栽培技术当生活条件与栽培方法不适合品种要求时，优良的种性就会被潜伏的野生性状所代替。隐性性状会代替原来的的显性性状，品种因而退化。

（1）长期营养繁殖得不到的有性复壮的机会使同倍矛盾（异质性）逐步削弱，致使生活力降低。（2）长期自花授粉内部矛盾也会不断地减少，生活力不断地降低，最后品种的产量、生长势和其他特性也要退化。（3）长期栽培在相同的条件下米丘林学派还认为一个品种长期培育在同一地点并用同一栽培方法，则久而久之会造成生活力的衰退。（二）防止品种退化及提高良种生活力的方法

严格遵守良种繁育的制度，任何混杂都应避免。采种：专人负责及时采收；晒种：晒种时各品种应间隔一定距离；播种育苗：相似品种间隔种植；播种和定植地应该合理轮作，以免隔年种子萌发造成混杂。移苗：必须严格注意去杂和插牌并画下移植定植图。1、建立严格的良种繁育制度，防止人为的机械混杂;2、采取严格隔离措施，防止生物学混杂（空间隔离和时间隔离）

防止生物学混杂的基本方法是隔离与选择。

空间隔离

—生物学混杂的媒介主要是昆虫和风力传粉，因此隔离的方法和距离随风力大小，风向表况，花粉数量，花粉易飞散程度重瓣程度以及播种面积等而不同。

时间隔离

—时间隔离是防止生物学混杂极为有效的方法，时间隔离可分为跨年度的与不跨年度的两种，后一种是在同一年内进行分月播种，分期定植，把开花期错开，这种方法对于某些光周期不敏感的植物适用。部分植物的隔离距离3、应用正确的选择方法防止品种劣变选择是克服品种退化最有效的方法。选择品种典型性高的单株；选择品种典型性高的花序—同一植株不同部位的花序或小花所产生的种子，其品种典型性不同。选择品种典型性高的种子—即使同一花序其中不同位置的种子，它们后代的品种典型性也不同。（1）良种繁育地段的土壤选择应该具备良好的土壤结构，避免过分粘重的土壤，应该排水良好，这两点对于球根类花卉更为重要。（2）加强田间管理防治病虫害发生、使植株生长健壮。4、应用正确的栽培技术措施及留种方式防止品种劣变。（3）扩大营养面

与一般大田比起来适当加大株行距，不仅可以扩大繁殖系数，而且可以提高种子的质量，增加种子的品种典型性。（4）合理轮作除了一般在优良（如防治病虫害、合理利用地力，促进植物生长发充）以外，对于良种繁育特别有益的还能防止混杂和一定程度地防止球根花卉的生活力退化。（5）避免砧木不良遗传性的影响，许多营养繁殖的良种，尤其是木本植物中采用营养繁殖的良种，应用嫁接的方法。（6）改变播种时期

改变播种时期的作用是使植物在幼苗和其他发育时期遇到与原来不同的生活条件，使植物同化这些外部条件。（7）换种将长期在一个地区栽培的品种，定期地换到另一地区繁殖栽培，经1-2年再拿回原地栽培。（8）特殊农业技术的处理

采用低温锻炼幼苗和种子，高温和盐水处理种子，以及用萌动种子进行干燥处理等都能在一定程度上提高植物的抗性和生活力，尤其最后一种处理对提高抗旱性有良好效果。9）加强留种单株的处理为了提高种子品质，整枝和去顶等处理会有良好的效果。

三、良种繁育的程序和方法（一）种子的类别

原原种breederseed——育种者种子，是育种家育成的遗传性状稳定的品种的最初一批种子，用于进一步繁殖原种的种子。

原种basicseed——由原原种进一步繁殖产生的种子，供良种场进一步繁殖。

良种certifiedseed——由原种繁殖且符合国家规定标准的种子。(二)原原种的生产

原原种是良种繁育的最原始的种子，必须保持原品种的典型性状，品种要求达到百分之百的纯度，种子的播种品质也要求较高。一般由育成单位负责生产和供应。

程序：第一年由育种单位从自己保存的、具有本品种的典型性状、纯度高的品种繁殖区中，选择一定数量的优良单株，分别单株脱粒和保管。第二年选择进行生产，防止混杂。(三)原种的生产利用原原种生产原种品种育成单位生产原原种，然后由原种场生产原种，由原原种繁殖一次，产生的种子称为原种第一代，经过二次繁殖产生的种子称为原种第二代。注意地势的选择、隔离、株行距、管理、混杂或破损。(三)原种的生产采用“三圃法”或“四圃法”生产原种单株选择圃株行圃

株系圃原种圃单株选择圃育种单位没有生产原原种，原种场可采用改良混合选择法，于第一年设立单株选择圃，选择符合育种目标的优良单株。选择优良单株分为田间初选和室内复选。田间选择在品种特征表现明显的开花期和成熟期进行，选择具有本品种典型性状、生长健壮、抗病虫害能力强，结实率高，性状一致的优良单株。室内复选是在优良单株单独采收种子干燥后，在室内根据单株和子粒性状的典型性进行，当选的单株脱粒，分别保管。

株行圃当选的优良单株每株种一行，进行株行间的比较鉴定，选择优良的株行进入株系圃或混合脱粒进入原种圃。株行间的比较鉴定应在开花期和成熟期进行。收获时，对选留的株行，要分别进行收获，种子晾晒干净后，在室内鉴定株行的穗形和子粒以及产量等性状，最后根据室内考种和田间鉴定结果进行决选。决选后，若进行株系圃，则需要分优良株行单独保管。若进入原种圃，则可混合。

株系圃当选的每个优良单行在株系圃种植一个小区。株系圃能进一步淘汰品种性状典型性和整齐度较差的株系，不但可提高种子质量，而且能增加种子的数量。但是，这样使生产原种年限增加了一年，加大了工作量，且增加了混杂的机会。目前一般不采用。

原种圃株行圃当选的株行或株系田当选的株系在原种圃进行混系繁殖。原种圃生产的种子称为原种第一代，由原种第一代繁殖的种子称为原种第二代。(四)良种的生产(常规品种与杂交种的生产)原种场生产的原种，由良种场进一步繁殖。所生产的种子质量必须符合国家规定的育种标准。利用原种繁殖良种的种子田称为一级种子苗，再次进行繁殖的种子田称为二级种子田。由原种繁殖一般只能繁殖两代，超过两代的种子不能作为良种。

四、加速良种繁育的方法1、稀播精管扩大繁殖2、剥蘖移栽3、营养繁殖4、利用组织培养快速繁殖单个细胞营养培养基克隆植株五、人工种子的研制

人工种子artificialseed:是将组织培养产生的胚状体或芽密封在胶囊中，使其外观、结构、功能均似天然种子的繁殖体。又称合成种子（syntheticseeds）。其具有种子的功能，可直接用于田间播种。这一技术是20世纪80年代在植物离体繁殖的基础上发展起来的，人工种子的产生，减少试管移苗、苗木包装运输等生产环节。

人工种皮artificialseedcoat

胚

状

体somaticembryo人工胚乳artificialendosperm1、人工种子的构成2、人工种子的特点：（1）可以不受环境条件的限制，周年进行生产；（2）经人工无性繁殖产生，有利于保存该种系的优良性状；（3）成本低，适于田间机械化生产；（4）可根据需要调节胚乳成分。3、人工种子的制备胚状体的诱导高发芽力和转换率（萌发率）人工胚乳的制作营养，并能提高成苗率人工种皮的包裹保水透气、防压无毒等

要求（1）胚状体的制备是由组织培养产生的有胚芽、胚根，类似天然种子胚的双极性结构，具有萌发长成植株的能力。研制大致包括:外植体的选择和消毒、愈伤组织的诱导、体细胞胚的诱导、体细胞胚的同步化、体细胞胚的分选、以及发芽成苗和体细胞胚变异等内容。

（2）人工胚乳的制备

包裹胚的营养基质称为人工胚乳，对营养需求因种而异，但与细胞、组织培养的培养基大体相仿，通常还要配加一定量的天然大分子碳水化合物（淀粉、糖类）以减少营养物泄漏。常用人工胚乳有：MS（或SH、White）培养基＋马铃薯淀粉水解物（1.5%）；1/2SH培养基＋麦芽糖（l.5%）等。也可根据需要在上述培养基添加适量激素、抗生素、农药、除草剂等。（3）配制包埋剂（人工种皮）及人工包埋

包裹在人工种子最外层的胶质薄膜，这层薄膜既要保证内外气体交换畅通，又要防止水分及各类营养物质的外渗，且具备一定的机械抗压力。聚氯乙烯（商品名PolyoxWSR－N750）适用于包制种子。它可直接溶于MS培养基中，干燥后可固化，再遇水又会溶解。有多种水溶性胶均适用，其中以海藻酸钠、明胶、树胶、Gelrite为最佳。人工种子胞衣制作的方法有：干燥法、离子交换法和冷却法。以离子交换法较实用、方便。此法又以海藻酸钠最为常用。人工种子包埋示意图

4%海藻酸钠

体细胞胚

包埋丸

2%CaCl

人工种子

水

4、人工种子贮存由于植物生产的季节性限制，人工种子需要贮存一定时间，但人工种子含水量大，容易萌发，种球易失水干缩，贮存难度较大，目前技术尚不成熟。一般将人工种子保存在温度为4～7℃、相对湿度＜67％条件下。5、人工种子的转换（萌发）

转换（transformation）指人工种子在一定条件下，萌发、生长、形成完整植株的过程。转换的方法可分为无菌条件下的转换和土壤条件下的转换。无菌条件下的转换也称离体条件下的转换。是将新制成的人工种子播种在1/4MS培养基，附加1.5%麦芽糖，8g/L的琼脂中，培养后统计人工种子形成完整植株的数目，即人工种子的转换率。转换率的高低主要取决于：①对提高体细胞胚质量的培养基成分的研究；②改进转换条件的研究。如麦芽糖代替蔗糖，有利于体细胞胚的萌发和转换。

土壤条件下的转换也称活体条件下的转换。

人工种子真正目的是直接播种于土壤，即在活体条件下，使转换成功。试验采用方法有：①无土培养试验。目前以蛭石和珍珠岩试验较多，附加低浓度无机