瓜类新品种选育-瓜类种子常规品种原种种子生产程序

《种质资源超低温保存的程序》目录CONTENTS一二三四五植物材料（培养物）的选取植物材料（培养物）的预处理植物材料（培养物）的冷冻处理植物材料（培养物）的冷冻贮藏植物材料（培养物）的解冻处理六植物材料（培养物）的再培养一、植物材料（培养物）的选取物种、基因型、器官、抗寒性、年龄、生理状态等。

植物细胞培养物的生理状态是决定冻后细胞成活率的重要因素。一般指数生长期和生长延滞后期的细胞抗冻力强，存活率高。二、植物材料（培养物）的预处理

为了使保存材料达到超低温保存所要求的生理特性，还要对材料进行预处理，总的原则是提高细胞分裂与分化的同步化，减少细胞内自由水的含量，增强细胞抗寒力。目前主要有3种预处理方式：（1）低温锻炼激活植物体内抗寒机制（2）继代培养增加有丝分裂细胞数目（3）预培养培养基中加冷冻保护剂或诱导抗寒力物质三、植物材料（培养物）的冷冻处理降温冰冻方法是影响超低温保存效果的关键因素之一。

冷冻的4种方法快速冷冻法慢速冷冻法分步冷冻法干燥冷冻法（1）快速冰冻法将材料从0℃或预处理温度直接投入液氮，其降温速度在1000℃/min以上。这个过程可以使细胞内的水分子还未来得及形成结晶中心就降到了-196℃的安全温度，从而避免了细胞内结冰的危险。此法适用于那些高度脱水的材料，如种子等。三、植物材料（培养物）的冷冻处理要求细胞体积小、细胞质浓厚、含水量低、液泡化程度低的材料。（2）慢速冰冻法将处于0℃或其他预处理温度的材料以1-2℃/min的降温速度从起始温度降到-100℃，稳定1h后，投入到液氮保存或以此降温速度连续降温至-196℃的方法。逐步降温过程可以使细胞内水分有充足的时间不断流到细胞外结冰，从而使细胞内水分含量减少到最低限度，达到良好的脱水效果，避免细胞内结冰。

这种方法适合于液泡化程度较高的植物材料，如悬浮细胞、原生质体等。三、植物材料（培养物）的冷冻处理（3）预冷冻法分步冰冻法此法将快速和慢速2种冰冻方法结合起来。首先用较慢的速度（0.5～4℃/min）使植物材料从0℃降至一定的预冷温度（一般为-40℃）并停留一段时间（一般10min左右），使细胞进行适当的保护性脱水，然后再浸入液氮冷冻。逐级冰冻法植物材料经过冷冻保护剂0℃预处理后，逐级通过-10，-15，-25，-35，-40℃等，每个温度停留10min左右，然后浸入液氮。三、植物材料（培养物）的冷冻处理（4）干燥冰冻法将样品在含高浓度渗透性化合物（如甘油、糖类物质等）培养基上培养一段时间，或者经硅胶、无菌空气干燥脱水数小时，或者用褐藻酸钙液泡包裹样品，无菌风进一步干燥，然后直接投入液氮；或者用冷冻保护剂处理后吸除表面水分，密封于金箔中进行慢冻。只要脱水足够，细胞内溶液浓度即可达到较高水平因而易进入玻璃化状态。这种方法对某些植物的愈伤组织、体细胞胚、胚轴、胚、花粉、茎尖及试管苗等较合适，但对大多数对脱水敏感的材料不适用。三、植物材料（培养物）的冷冻处理四、植物材料（培养物）的冷冻贮藏适宜温度下贮存冷冻材料也很重要。长期内贮存在液氮内的材料，需合适的液氮容器。冷冻贮存的茎尖随保存时间的延长，其生活力可能下降。五、植物材料（培养物）的解冻处理植物材料在超低温贮存过程中所发生的冻害是在冷冻和解冻过程中产生的。解冻过程中发生的冻害是由细胞内次生结冰造成的。解冻过程中水的渗透冲击对细胞膜体系造成破坏。解冻方法快速解冻法慢速解冻法a、快速解冻法

是指将液氮中保存的材料直接投入到37-40℃温水浴中进行解冻的方法。解冻的升温速度为500-750℃/min，大多数植物材料可采用此种方法。五、植物材料（培养物）的解冻处理b、慢速解冻法

将液氮中保存的材料先置于0℃低温下解冻，再逐渐升至室温下进行解冻的方法。适宜细胞含水量较低的材料。如木本植物的冬芽。

化冻后的材料需立即进行洗涤，以除去材料组织中高浓度的冷冻保护剂，避免影响材料恢复和继续生长。最常用的洗涤方法是用含浓度为1.2mol/L蔗糖的基本培养基25℃下处理10min，也有用浓度为1.5～2.0mol/L的山梨醇的培养液进行保护剂成分的洗涤。五、植物材料（培养物）的解冻处理六、植物材料（培养物）的再培养经冻存的材料会不可避免地受到不同程度的伤害。冻存的材料一般在黑暗或弱光下培养1～2周，在转入正常光下培养。再培养所用的培养基一般是与保存前的相同，但有时需将大量元素或琼脂含量减半，有时则在培养基中附加一定量的PVP、水解酪蛋白等以利于生长的恢复。超低温保存的程序六、植物材料（培养物）的再培养预冻法-70~-20℃组织材料预处理加冷冻防护剂0℃快冻法慢冻法-40℃或-100℃种质库（-196℃）迅速解冻（34~40℃）再培养细胞生长、植株再生超低温保存后细胞或组织活力检测冻后存活率的快速鉴定通常采用FAD荧光双醋酸法、TTC(氯化三苯四氮唑)还原法、Evans(伊凡蓝)法等。存活率公式存活率（%）=×100%重新生长的细胞（组织）数解冻的细胞（组织）数六、植物材料（培养物）的再培养生长抑制剂保存1)高渗保存法利用培养基的高渗透压，减少离体培养物吸收养分和水分的量，减缓生理代谢过程，从而减缓生长速度，达到抑制离体培养材料生长的种质保存方法。高渗物质：甘露醇、蔗糖、PEG等高渗保存配合低温效果更明显如：6~10℃低温下，培养基中加4%甘露醇，可保存马铃薯1~2年，存活率最高可达90%以上。六、植物材料（培养物）的再培养六、植物材料（培养物）的再培养2)生长抑制剂保存法在培养基中加入生长抑制剂以减缓培养材料的生长，达到长期保存种质材料的保存方法。生长延缓剂：ABA、青鲜素、CCC、多效唑、B9等使试管苗生长缓慢，生长健壮、叶色浓绿、移栽成活率高。3)抑制生长的其他保存法低压保存法：降低培养材料周围气压，达到抑制生长的目的，分为低气压与低氧压两种，保存原理相似。饥饿法：从培养基中减去1~2种营养元素，使植株缺乏相关营养而处于最小生长量干燥保存法：减少培养材料的含水量矿物油覆盖法：使培养材料与空气隔绝，延缓生长低光照培养：适当减弱光照强度，缩短光照时间，进而减缓试管苗生长六、植物材料（培养物）的再培养《种子生产程序与方法》目录CONTENTS一二三五园艺植物种子的分类常规品种原种种子生产程序常规品种良种种子生产程序1、瓜类植物种子的分类广义由胚珠发育而成的繁殖器官。狭义农作物和林木种植材料或繁殖材料，包括籽粒、果实和根、茎、苗、芽、叶等。真种子类似种子的果实植物人工种子1、瓜类植物种子的分类1、瓜类植物种子的分类由胚珠发育而成的。如豆类（除少数例外）、十字花科的各种蔬菜、瓜类、茄子、番茄、辣椒、茶、柑橘、梨、苹果、银杏等。植物人工种子指将植物离体培养中产生的胚状体，包裹在含有养分和具有保护功能的物质中而形成，在适宜条件下能够发芽出苗，长成正常植株的颗粒体，也称为合成种子、人造种子或无性种子。1、瓜类植物种子的分类2、常规品种原种种子生产程序育种家种子育种家育成的遗传性状稳定的品种或亲本种子的最初一批种子，用于进一步繁殖原种种子。原种用育种家种子按技术操作规程繁殖的第一代至第三代种子，或按我国规定的原种生产技术规程生产的达到原种质量标准的种子。良种用常规原种按技术操作规程繁殖的，达到良种质量标准的第一至第二代种子，以及达到杂交种盎种质量标准的杂交种一代种子。2、常规品种原种种子生产程序重复繁殖法由育种单位或育种者直接生产并提供育种家种子，能从根本上保证种源质量和典型性。要求有严格的防杂保纯措施和检测制度能够保持品种的纯度和种性循环选择法适用于混杂退化比较严重的品种又分为三年三圃制、两年两圃制和一圃制三种方法常用于自花授粉作物或常异花授粉作物常用于自花授粉作物或常异花授粉作物，也可以用于自交系、“三系”亲本种子的保纯生产。2、常规品种原种种子生产程序两年两圃法单株选择分系比较混系繁殖繁殖田株行圃分株行种原种圃大田种子田优系混收混种选单株

选优行选优系

选优株

选优株3、常规品种良种种子生产程序建立种子田种子田选择种子田种类种子田面积防杂保纯搞好单株混合选择严格去杂、去劣定期进行种子更新加速繁殖稀播繁殖剥蘖分植组织培养加代繁殖3、常规品种良种种子生产程序建立种子田种子田选择种子田种类种子田面积种子田应该具备下列条件：自然气候、土壤条件等适合该作物的生长发育；地势平坦，土壤肥沃，排灌方便，旱涝保收；病、虫、杂草等危害较轻，无检疫性病虫害；对于忌连作的作物，可以轮作倒茬；集中连片，交通方便，有较好的隔离条件。建立种子田种子田选择种子田种类种子田面积3、常规品种良种种子生产程序原种种子田种子田种子田生产田生产田生产田

图3一级种子田生产程序图原种一级种子田一级种子田一级种子田二级种子田二级种子田

生产田生产田生产田

图4二级种子田生产程序图3、常规品种良种种子生产程序建立种子田种子田选择种子田种类种子田面积根据种子生产计划和品种的繁殖系数确定，为了充分保证供种计划，在具体安排时要留有一定余地。防杂保纯搞好单株混合选择严格去杂、去劣定期进行种子更新3、常规品种良种种子生产程序根据原品种的特征、特性，兼顾生长健壮、成熟一致、籽粒饱满、无病虫害等方面，在选纯的基础上选优。自交作物以形态特征充分表现的成熟期为主，异交与常异交作物则必须在开花散粉前及时除去杂、劣株，避免造成生物学混杂。随着繁殖世代的增加，混杂退化在所难免。种子田中的种子经若十代(一般是3代)以后，应该用其原种进行更新，以确保品种的增产潜力，延长品种的利用年限。防杂保纯搞好单株混合选择严格去杂、去劣定期进行种子更新根据原品种的特征、特性，兼顾生长健壮、成熟一致、籽粒饱满、无病虫害等方面，在选纯的基础上选优。自交作物以形态特征充分表现的成熟期为主，异交与常异交作物则必须在开花散粉前及时除去杂、劣株，避免造成生物学混杂。随着繁殖世代的增加，混杂退化在所难免。种子田中的种子经若十代(一般是3代)以后，应该用其原种进行更新，以确保品种的增产潜力，延长品种的利用年限。3、常规品种良种种子生产程序防杂保纯搞好单株混合选择严格去杂、去劣定期进行种子更新根据原品种的特征、特性，兼顾生长健壮、成熟一致、籽粒饱满、无病虫害等方面，在选纯的基础上选优。自交作物以形态特征充分表现的成熟期为主，异交与常异交作物则必须在开花散粉前及时除去杂、劣株，避免造成生物学混杂。随着繁殖世代的增加，混杂退化在所难免。种子田中的种子经若十代(一般是3代)以后，应该用其原种进行更新，以确保品种的增产潜力，延长品种的利用年限。3、常规品种良种种子生产程序一方面可以节约用种量，提高种子利用率，另一方面增加繁殖系数，加快良种推广速度。具有分蘖习性的作物，通过提前播种、促进分蘖，可进行一次或多次剥蘖分植以提高繁殖系数。繁殖系数高，用材少，能较好地保持原品种特征、特性，并有去病毒、提高产量的作用，且不受季节和地域的限制。利用我国幅员辽阔、地势复杂、各地生态条件差别较大的特点，进行异地、异季繁殖，一年多代，加快良种繁育过程。加速繁殖稀播繁殖剥蘖分植组织培养加代繁殖3、常规品种良种种子生产程序一方面可以节约用种量，提高种子利用率，另一方面增加繁殖系数，加快良种推广速度。具有分蘖习性的作物，通过提前播种、促进分蘖，可进行一次或多次剥蘖分植以提高繁殖系数。繁殖系数高，用材少，能较好地保持原品种特征、特性，并有去病毒、提高产量的作用，且不受季节和地域的限制。利用我国幅员辽阔、地势复杂、各地生态条件差别较大的特点，进行异地、异季繁殖，一年多代，加快良种繁育过程。加速繁殖稀播繁殖剥蘖分植组织培养加代繁殖3、常规品种良种种子生产程序一方面可以节约用种量，提高种子利用率，另一方面增加繁殖系数，加快良种推广速度。具有分蘖习性的作物，通过提前播种、促进分蘖，可进行一次或多次剥蘖分植以提高繁殖系数。繁殖系数高，用材少，能较好地保持原品种特征、特性，并有去病毒、提高产量的作用，且不受季节和地域的限制。利用我国幅员辽阔、地势复杂、各地生态条件差别较大的特点，进行异地、异季繁殖，一年多代，加快良种繁育过程。加速繁殖稀播繁殖剥蘖分植组织培养加代繁殖3、常规品种良种种子生产程序一方面可以节约用种量，提高种子利用率，另一方面增加繁殖系数，加快良种推广速度。具有分蘖习性的作物，通过提前播种、促进分蘖，可进行一次或多次剥蘖分植以提高繁殖系数。繁殖系数高，用材少，能较好地保持原品种特征、特性，并有去病毒、提高产量的作用，且不受季节和地域的限制。利用我国幅员辽阔、地势复杂、各地生态条件差别较大的特点，进行异地、异季繁殖，一年多代，加快良种繁育过程。加速繁殖稀播繁殖剥蘖分植组织培养加代繁殖3、常规品种良种种子生产程序《田间检验程序》目录CONTENTS一二三四五基本情况调查取样检验结果计算与表示检验报告一、基本情况调查（一）了解情况田间检验前检验员必须掌握检验品种的特征、特性，同时通过面谈和检查档案，全面了解以下情况：被检单位及地址；作物、品种、类别（等级）；种子田的位置、种子田的编号、面积、农户姓名和电话；前茬作物情况；播种的种子批号、种子来源、种子世代；栽培管理情况，并检验品种证明书。（二）隔离情况的检查种植者应向检验员提供种子田及其周边田块的地图。检验员应围绕种子田绕行一圈，检查隔离情况。对于由昆虫或风传粉杂交的作物种，应检查种子田周边与种子田传粉杂交的规定最小隔离距离内任何作物，若种子田与花粉污染源的隔离距离达不到要求，检验员必须建议部分或全部消灭污染源，以使种子田达到合适的隔离距离，或淘汰达不到隔离条件的部分田块。一、基本情况调查（三）品种真实性检查为进一步核实品种的真实性，有必要核查标签，为此，生产者应保留种子批的两个标签，一个在田间，一个自留。对于杂交种必须保留其父母本的种子标签备查。检验员还必须了解种子田前茬作物情况，以避免来自前几年杂交种的母本自生植株的生长。检验员在进行周围隔离检查的同时，应根据品种田间的特征特性与品种描述的特征特性，实地检查不少于100个穗或植株，确认其真实性与品种描述中所给定的品种特征特性一致。一、基本情况调查（四）种子生产田的生长状况对于严重倒伏、杂草危害或另外一些原因引起生长不良的种子田，不能进行品种纯度评价，而应该被淘汰。当种子田处于中间状态时，检验员可以使用小区预控制的证据作为田间检验的补充信息，对种子田进行总体评价确定是否有必要进行品种纯度的详细检查。一、基本情况调查二、取样（一）样区的频率一般来说，总样本大小（包括样区大小和样区频率）应与种子田作物生产类别的要求联系起来，并符合4N

原则。如果规定的杂株标准为1/N，总样本大小至少应为4N，这样对于杂株率最低标准为0.1%(即1/1000)，其样本大小至少应为4000株（穗）。二、取样表19-7种子田样区计数最低频率二、取样（二）样区大小样区的大小和模式取决于被检作物、田块大小、行播或撒播，自交或异交、以及种子生长的地理位置等因素。如大于10公顷的禾谷类常规种子的种子田，可采用大小为1m宽、20m长，面积20M2与播种方向成直角的样区；对于生产杂交种的种子田检验，可将父母行视为不同的“田块”，由于父母本的品种纯度要求不同，应分别检查每一“田块”，并分别报告母本和父本的结果；对于宽行距种植的种子田如玉米，通过行或条的样区模式来核查。（三）样区分布取样样区的位置应覆盖整个种子田。这要考虑种子田的形状和大小，每一种作物特定的特征。取样样区分布应是随机和广泛的，不能故意选择比一般水平好或坏的样区。在实际过程中，为了做到这一点，先确定两个样区的距离，还要考虑播种的方向，这样每一样区能尽量保证通过不同条播种子。样区分布可参见图19-1。二、取样二、取样三、检验田间检验员应缓慢地沿着样区的预定方向前进，通常是边设点边检验，直接在田间进行分析鉴定，在熟悉供检品种特征特性的基础上逐株观察。应借助于已建立的品种间相互区别的特征特性进行检查，以鉴别被测品种与已知品种特征特性一致性。田间检验员宜采用主要性状来评定品种真实性和品种纯度。当仅采用主要性状难以得出结论时，可使用次要性状。检验时按行长顺序前进，以背光行走为宜，尽量避免在阳光强烈、刮风、大雨的天气下进行检查。

检验完毕，将各点检验结果汇总，计算各项成分的百分率。（一）品种纯度1．淘汰值对于品种纯度高于99.0%或每公顷低于1百万株或穗的种子田，需要采用淘汰值。对于育种家种子、原种是否符合要求，可利用淘汰值确定。淘汰值是在考虑种子生产者利益和有较少失误的基础上，把在一个样本内观察到的变异株数与标准比较，作出符合要求的种子批或淘汰该种子批的决定。不同规定标准与不同样本大小的淘汰值见表19-8，如果变异株大于或等于规定的淘汰值，就应淘汰该种子批。四、结果计算与表示表19-8总样区面积为200M2在不同品种纯度标准下的淘汰值四、结果计算与表示要查出淘汰值，应计算群体株（穗）数。对于行播作物（禾谷类等作物，通常采取数穗而不数株），可应用以下公式计算每公顷植株（穗）数：