种子生产的意义和品种防杂保纯概论课件

第一章

种子生产的概念、意义

和品种防杂保纯

第一章

种子生产的概念、意义

和品种防杂保纯1第一节

种子生产的概念、意义和任务第一节

种子生产的概念、意义和任务2种子生产的概念种子：用于农业、林业生产的各种播种材料的总称种子生产：依据植物的生殖生物特性和繁殖方式，生产出符合数量和质量要求的种子。包括良种繁育、种子加工、检验和包装等各个环节种子生产的概念种子：用于农业、林业生产的各种播种材料的总称3品种培育品种审定品种释放种子生产与收获种子干燥与加工种子市场与促销种子贮藏与包装种子用户-农民法律法规种子质量控制品种审定新品种保护生产规程加工工艺分级等级质量检验指标等种子生产的系统工程：新品种选育引进区试审定育种家种子以及其他类型种子生产品种培育品种审定品种释放种子生产与收获种子干燥与加工种子市场4

（一）种子的涵义1.植物学上的种子概念

指胚珠发育而成的繁殖器官，包括种皮、胚、胚乳三个主要部分。2.农业生产上的种子概念指一切直接用作播种材料的植物器官或营养体的一部分。不论其由哪一部分发育而来，属于植物体的哪一部分，也不论其在形态结构上是简单还是复杂，只要能作为繁殖后代用的，统称为种子。

从农业生产的角度来说，种子的涵义比植物学上的概念广泛，通常叫农作物种子或农业种子。3.《种子法》中的种子涵义

指农作物和林木的种植材料或者繁殖材料，包括子粒、果实和根、茎、苗、芽、叶等。一、种子及其重要性（一）种子的涵义一、种子及其重要性51.种子是植物个体发育的一个阶段

从雌配子与雄配子结合合子发育成熟休眠。2.种子既是上一代的结束又是下一代的开始3.种子可以单独地完成自己的生活史

即种子生活力逐渐下降衰老死亡的过程。4.种子是高等植物所特有的

是整个植物界从低等的菌澡植物高等的被子植物经过亿万年进化过程的产物。（二）种子的特点1.种子是植物个体发育的一个阶段（二）种子的特点6（三）种子的类别1.真种子：指植物学上所称的种子，由胚珠发育而成。例如：大豆等豆类种子（少数除外）油菜、白菜等十字花科种子黄瓜等葫芦科的瓜类种子棉花、烟草、芝麻、黄麻、紫云英等。（蔬菜、果树中的番茄、辣椒、柑橘、茶、梨、苹果、银杏、松柏种子等）（三）种子的类别72.类似种子的果实特点：由整个子房发育而成，在植物学上称为果实。有的果实外面还有子房壁或花器的其它部分发育而成的附属物。常见的有：1.禾本科作物的颖果。其中小麦、玉米为典型的颖果，水稻、皮大麦因外部还包着稃壳，植物学上称为假果。2.荞麦、大麻、芝麻及菊科植物（如向日葵和除虫菊）的瘦果。3.伞形科植物（如胡萝卜、芹菜等）的双悬果。4.山毛菊科植物(如麻栎和板栗等)和藜科植物(如甜菜、菠菜等)的坚果。5.黄花苜蓿和鸟足豆的荚果。6.蔷薇科植物带有木质化内果皮的核果等。其中颖果和瘦果在农业生产上占有十分重要的地位。由于其内部仅含一颗种子，外形与真种子很相似，所以在作物学上常称为“子实”，禾谷类作物的子实又常称为“谷实”或“谷物”。2.类似种子的果实特点：由整个子房发育而成，在植物学上称为83.营养器管

包括各种根茎类作物的自然无性繁殖器官，如A.甘薯和山药（薯蓣）的块根，

B.马铃薯和菊芋的块茎，C.芋艿及蘑菇的球茎，D.葱和蒜的鳞茎，E.甘蔗和木薯的地上茎，F.藕（莲）和竹的地下茎，G.茶的芽，H.苎麻的吸枝。

以上这些植物中，大多数也都开花结实，并可供繁殖用，但在农业生产上一般利用其营养器官进行繁殖，且具有比其种子更方便、简单、迅速、产量高等优点。只有在少数情况下，如进行杂交育种时，才直接利用种子作为播种材料。3.营养器管包括各种根茎类作物的自然无性繁殖器官9凤凰木种子八仙花种子红花腊肠树种子茅草种子凤凰木种子八仙花种子红花腊肠树种子茅草种子10八角种子蒲公英蒲公英种子八角种子蒲公英蒲公英种子11酸酱草种子水稻种子玉米种子苏铁种子酸酱草种子水稻种子玉米种子苏铁种子12紫穗槐种子向日葵种子紫穗槐种子向日葵种子13文冠果种子文冠果种子14麻黄携带种子的果球食肉植物种子麻黄携带种子的果球食肉植物种子15种子生产在农业生产上具有十分重要的意义，具体表现在4个方面：（一）种子是农业生产最基本的、不可替代的重要生产资料之一种子作为一种农业生产资料，具有以下特点：是最基本的是从事农业再生产、扩大农业再生产的基础和前提离开了种子，农业生产无从谈起。不可替代性是有生命的。如果在种子发育过程中遇到不良的环境条件（高温、低温、冻害等），则会降低其生活力；

加工、贮藏不当会使其生活力下降，甚至丧失。二、种子生产的意义种子生产在农业生产上具有十分重要的意义，具体表现在4个方面：16（二）种子生产是连接育种和农业生产的纽带

种子工作包括：品种选育、种子生产和良种推广，种子工作是育种工作的继续，在育成品种与农业生产之间起着十分重要的纽带作用。如果没有这个纽带，育种就会失去其真正价值。因此，种子生产决定着优良品种能否在农业生产中真正发挥其作用，即实现其增产、优质等价值。具体表现在以下4个方面：决定新品种能否推广种子生产量和规模决定优良品种的推广面积种子的质量决定新品种的作用能否真正发挥及品种的寿命品种在推广过程中的混杂与退化现象，也在一定程度上决定着种子生产的必要性（二）种子生产是连接育种和农业生产的纽带

种子工作包括：品种17优质种子优良品种农业生产育种工作的延续育种与农业生产的核心桥梁正确的技术保持种性不变较长的经济寿命优质种子优良品种农业生产育种工作的延续正确的技术18（三）种子在农业生产中的作用1、提高产量2、改善品质——优质专用型品种3、调整种植业结构，拉长产业链条，提高经济效益（特用型品种以及中药材、花卉、蔬菜、林果、草业等）4、提高农业产业的整体竞争力（三）种子在农业生产中的作用1、提高产量19（四）种子在植物种族的延续上具有特别重要的生物学意义1、种子是遗传信息的保存者和传递者2、种子本身就是植物对不良环境条件的一种适应能力

对于干燥种子来说，还具有很强的抗逆能力，因其细胞的代谢活动极其微弱，几乎处于静止状态，这是植物体其它部分所远远不及的。3、种子还具有便于贮藏的优势

在适宜的贮藏条件下可以长期保持其生命力，从而为种子贮备和品种资源的保存提供了极为便利的条件。（四）种子在植物种族的延续上具有特别重要的生物学意义1、种子20三、种子生产的任务迅速生产优良种子的优质种子（一）实现品种更换当环境条件改变，原品种不能满足生产要求时，迅速生产出新品种的种子以替代老品种。（二）实现品种更新

在品种的推广过程中，不断生产出优质种子，以保持原有优良品种的种性，并以优质种子替代生产上已混杂、退化的同一品种的劣质种子。即保持品种的遗传特性和生产力。而品种的遗传性及生产力保持的难易程度与其遗传组成有密切的关系。

三、种子生产的任务迅速生产优良种子的优质种子21

品种生产力的保持：

品种在繁殖利用过程中，往往出现生产力下降的趋势。因此，种子生产过程中还要注意品种生产力的保持问题。

品种遗传特性的保持：

种子生产不仅要快速繁殖生产出足够量的种子供生产大面积推广，尽快发挥优良品种的作用，而且要保证在年复一年、代复一代的繁殖过程中，保持原品种的遗传特性，使之维持在品种刚育出来和审定时的水平。

保持品种遗传特性的难易程度及可能性取决于品种的遗传组成、作物的授粉和繁殖方式及种子生产的方法。品种生产力的保持：品种遗传特性的保持：22引起品种生产力下降的因素：

①品种混杂退化a、由于环境条件引起的自然变异、自然选择、自然异交、品种不纯等原因，使基因和基因型频率发生变化。

产生更多的不同基因型个体，若适应能力强，但生产力并非最好的基因型占优势，则就会使品种生产力下降，同时其整齐一致性下降，更加剧了株间竞争作用，对产量也极为不利。b、机械混杂混入了一些从形态上不易鉴定的低产品种，同时引起基因基因型频率的改变。c、不利基因突变。②抗性改变

即原品种可能对某一病原生生理小种中的优势小种高抗，从而增加环境对该小种的选择压力，使之比率显著下降；若出现新的致病力更强的生理小种，则该品种就会丧失其抗病性。

从此意义上来看，品种生活力下降是不可避免的。引起品种生产力下降的因素：①品种混杂退化23种子繁殖世代与品种生产力：不同看法：①Yuriev，Miladinovic等研究者认为，在优良种子以后的进一步繁殖过程中，产量水平逐次降低。②Lukianenko、Borojevic等研究者认为，相邻的种子类型间在生产力上无差异，即使有差异，也不能归于所谓优良种子优于第二、三类种子，而应归于其它因素。③Borojevic研究表明，优良种子在籽粒产量方面并不优于同一品种的其它类型的种子。种子繁殖世代与品种生产力：不同看法：24表1品种SanPastore的不同类型种子三年产量的方差分析变异来源DFMSF测验重复（R）40.09732.53年份（Y）211.1200289.58**种子类型

40.03000.78种子类型×年份80.01680.43误差580.0384表1品种SanPastore的不同类型种子三年产量的25

种子质量与品种生产力：1.种子纯度2.净度、生活力、发芽率等3.种子大小（千粒重，饱满程度）大量研究（Taglor;Saric;Kaufmann和McFaddan;Borojevic,等）表明：●同一品种的大粒种子在发芽率、发芽势及禾谷作物的分蘖率等方面优于小粒种子，从而影响单位面积株数和穗数（表3）。●同一株（穗）上的籽粒（种子），由于其体积大小不同，也表现生产力差异。

（粒位效应）选用大粒种子播种可以确保培育壮苗，从而有效地利用有利的环境条件。大粒种子还能确保田间成株的一致性，从而减小株间竞争而引起的变异。

繁育制种田除应注意种子纯度外，还应采取适期早播、加强水肥管理、及时防治病虫害等措施，提高种子粒重，以提高或保持品种生产力。

种子严格清选分级：提高子粒大小的一致性，减小株间竞争，提高产量。种子质量与品种生产力：1.种子纯度26表3品种SanPastore的不同大小级别的种子对数量性状的影响（3年平均）种子级别株数/m2穗数/m2穗粒数千粒重g籽粒产量（吨/ha）%%%%%2.8mm441*109561*11032.110141.51036.28**1182.5～2.8mm441*109567*11132.710340.31006.18**1162.5～2.2mm40310050810031.710040.31005.32100LSD44

47

2.7

1.3

0.52

59

68

3.6

1.8

0.69

表3品种SanPastore的不同大小级别的种子对数量27

（三）种子生产规律和措施的研究和应用

要实现以上两方面的艰巨任务，必须在深刻认识作物遗传变异规律的基础上，综合运用多学科知识，进行相关研究。（三）种子生产规律和措施的研究和应用28第二节

品种混杂退化的原因

及防杂保纯措施第二节

品种混杂退化的原因

及防杂保纯措施29任何品种都具有相对稳定性，一个新育成的优良品种推广之后，在长期的栽培过程中，由于种种原因，都会逐渐出现不同程度的品种混杂退化现象。品种混杂：指一个品种群体中混进了不同于本品种的各种异型个体的现象。如，豫玉22中混进其它品种豫玉33、农大108亲本豫87-1、综3等自交系其它作物小麦、大麦、大豆等种子或植株等。

结果：品种纯度降低，种子质量下降。品种退化：优良品种的种性变劣，并遗传到下代，使原有品种在农业生产上的利用价值降低甚至丧失的现象。

结果：品种在农艺性状和经济性状等方面产生种种不符合人类要求的变异类型，从而在很大程度上失去了其本来的面目。一、品种混杂退化现象及其对生产的影响任何品种都具有相对稳定性，一个新育成的优良品种推广之后，在长30

如何判断一个品种是否发生了退化？判断一个品种是否发生了退化，主要看其种性是否变劣。品种的表现，P（表现型）=G（基因型）+E（环境）+GE（基因型╳环境）

A.遗传性的支配(genetype,基因型)。

B.外界环境条件的影响(environment,环境)。

例如，在旱涝、栽培措施不当、肥力不适等外界环境影响下，其植株也会变矮变小，穗变小，产量降低，品质变劣等，但其遗传性并未发生改变，若下年遇到适宜的自然和栽培条件，又会恢复其原有的优良性状，所以这不能看作是该品种退化了。

C.基因型与环境互作(genetype╳environment)。如何判断一个品种是否发生了退化？31品种的混杂与退化的关系：品种的混杂和退化虽然概念不同，但也有必然的内在联系。混杂了的品种群体：遗传组成复杂，容易引起天然异交，产生异类型个体及性状。如果混杂了的品种下年继续种植，变异的个体又会产生分离，出现更多的不同类型的个体，不仅混杂程度加重，同时导致严重的退化现象。一般品种开始发生混杂时，性状变异总是微小的，生产力并末显著下降，但如果此时不立即采取相应的措施，再继续种植，变异就会不断积累而引起质变，最终导致品种退化。退化的品种：开始也仅仅表现为生活力下降，并没有混杂，但退化品种的种子长出的植株性状不一致，整齐度下降，也必然导致品种混杂。二者总是相互影响的。品种混杂退化后总的表现：植株高矮不齐，成熟期不一致，抗逆性、适应性降低，产量及品质显著下降等。种子质量低的玉米杂交种比质量高的杂交种减产15~20%，严重的减产45.9%。品种的混杂与退化的关系：32●引起品种混杂退化的原因较多，也比较复杂；●不同作物或不同品种混杂退化的原因也不尽一致；●有的可能主要由一种原因而引起；●有的则是多种原因综合作用的结果。

归纳起来，主要有以下5个方面：二、品种混杂退化的原因●引起品种混杂退化的原因较多，也比较复杂；二、品种混杂退化33

（一）机械混杂机械混杂：指一个品种里混进了其它品种。这是在种子生产过程中，人为造成的混杂。

机械混杂包括：种间混杂：指混进了不同作物或杂草种子，如小麦种子中混进了大麦、燕麦等种子。这种混杂较易发现和识别。品种间混杂：指混进同一种作物不同品种的种子。此种混杂较难区分，不易去杂。

（一）机械混杂34

机械混杂产生原因：①在种子处理（拌种、催芽）、播种、收获、运输、脱粒、翻晒、装运、贮藏等过程中，不严格按照种子生产技术规程操作或人为疏忽所造成的。②连作或施用未腐熟的夹带有异品种、异作物或杂草种子的厩肥或堆肥等。在不进行合理轮作的情况下，同一块地不同品种连作时，由于前茬品种

自然落粒也会导致机械混杂。对于已发生机械混杂的种子，若不及时除净，混杂程度将会越来越重。就自花授粉作物而言，人为造成的机械混杂是引起品种混杂退化的重要原因。机械混杂产生原因：35（二）生物学混杂生物学混杂：指一个品种接受了其它品种的花粉发生天然异交后而造成的混杂。主要原因：在种子生产过程中，由于品种间隔离不严格或机械混杂而引起。

各种作物都有一定的异交率，所以都有可能发生生物学混杂。但异花和常异花授粉作物的天然异交率较高，比自花授粉作物发生生物学混杂的机率更大，而且混杂退化的程度发展很快。

种子生产的重要性和必要性（二）生物学混杂种子生产的重要性和必要性36

例如，在一块玉米自交系繁殖田中，如果混有少数几棵杂交株，若任其自由串粉，经过2-3代后自交系就会面目全非。据山东福山县种子站统计，白粒玉米地里如果有一株黄粒玉米，在其直径为1m范围内的白粒植株上，平均有22.11个黄粒。由此可见，因机械混杂后引起生物学混杂的严重性。机械混杂越严重，天然异交发生物学混杂的机会就越多。在二者的双重作用下，良种很快因混杂退化而失去其原有的一致性和丰产性。生物学混杂一般是由同一作物不同品种间发生天然异交而引起的。但有时某些近缘植物在自然条件下，也会发生天然异交。如，籼稻与粳稻，白菜型与甘蓝型油菜等。例如，在一块玉米自交系繁殖田中，如果混有37（三）良种本身的变异

任何作物品种的遗传性的稳定性及株间的一致性都是相对的、暂时的，同一品种各株间的遗传基因均存在或多或少的差异。因此，不稳定性、不一致性、变异性则是绝对的、普遍的。通常在生产上利用的所谓的“纯”的品种或自交系，只不过是在一定的自然和栽培条件下，表现出的性状相对一致罢了。尤其是作物的大多数农艺性状都是数量性状，而自花或异花授粉作物杂交育成的品种或异花授粉作物选育出的自交系，一般只经过4-6代的自交选择纯化过程，不可能使所有的杂合基因位点全部纯合，部分异质基因位点在后代中必然会发生分离现象。不同基因型个体间的相互异交也会产生性状分离。尤其是投入生产使用较早，而稳定性、整齐一致性差的品种，分离现象更为严重。

所以，在品种投入使用之后，如果不采取措施，使其自然分离，变异个体将不断增多，其结果必然导致品种的混杂与退化。

种子生产的重要性和必要性（三）良种本身的变异38（四）不正确的选择和留种方法

在种子生产过程中，如果不了解品种的特征特性，或盲目地对某些性状进行高强度的选择，偏离了正确的选择方向，或者不把非典型性的变异个体及时加以淘汰，必然会加速品种的混杂退化。例如，对水稻、小麦等自花授粉作物进行穗选时，若只选大穗，而不注意选留具本品种典型穗部性状的植株，则选留的后代很有可能失去原有的特征特性而导致混杂退化。因为某些个别大穗很可能是发生异交后产生的具有一定杂种优势的杂株，其后代必然发生性状分离，而不能稳定遗传。在玉米自交系繁殖或制种田中，若在间苗定苗时，拨弱苗、留壮苗，不考虑自交系的苗期性状留苗，也可能使弱小的自交系苗拔除，而健壮的杂种苗留下，导致自交系混杂退化。“胜利百号”甘薯：是短蔓型的品种，实际的栽培中很容易将混杂变异的长蔓型苗剪留栽植，长期这样留种，势必引起品种的退化。“岱字15号”棉花：幼苗长势较弱，若在繁殖过程中，不注意该品种的这一特点，间定苗时拨去弱苗，留下生长势强的混杂苗、变异苗，也必引起其混杂退化。（四）不正确的选择和留种方法39（五）不良的栽培和环境条件及自然突变●在不良的自然和栽培条件下，作物品种的某些优良性状常不能得以充分表现，致使产量降低，品质变劣。●异常的环境条件还会引起基因突变或染色体变异，促使植物体发生遗传变异，产生异型植株，而加速品种混杂退化。例如，马铃薯适宜在海拨较高的冷凉气侯条件下生长，若在高温条件下栽培，就会加速种薯的退化。

选择种子生产基地的重要性和必要性（五）不良的栽培和环境条件及自然突变40三、防止品种混杂退化的措施

在种子生产过程中，怎样保持优良品种的种性，确保种子质量，防止品种混杂退化，涉及到种子生产的各个环节。

具体应做好以下7个方面的工作：三、防止品种混杂退化的措施在种子生产过程中41

（一）建立健全种子生产程序和体制

国内外大量事实证明，按照正确的程序生产种子，并建立健全种子生产体制，是防杂保纯的根本措施。

一些农业比较发达的国家种子生产的重要经验：（1）从育种者种子经过3-4次繁殖，用作大田用种，每一轮都是从育种者种子开始，经4-5代终止，下一轮种子生产仍然重复相同的繁殖过程。（2）原始种子都由育种者提供，种源可靠。（3）程序中的各级种子繁殖，都按照严格的操作规程执行，一环扣一环。这样，不仅可以保证种子质量，而且在很大程度上可以避免品种因发生严重的混杂退化而被淘汰。如，美国的有些小麦品种能在生产上连续利用达30年之久；

100多年前选育出的马铃薯良种布字班克，一直用到现在，仍很少品种能超出。

这虽与品种本身的优良性状有关，但缺少优质种子作保证也是万万不可能的。

（一）建立健全种子生产程序和体制42（二）严格操作规程，防止机械混杂在种子生产的各个环节中，严防机械混杂。1.播种（1）繁殖田应避免选用重茬连作地块，以防上季残留种子出苗，造成混杂。（2）自花授粉作物不同品种的种子田适当隔离，亦不宜设在人行道旁。（3）精耕细作，消灭杂草。（4）播种前的选择、浸种、拌种等措施，要做到不同品种分别处理，并保证用具彻底清理干净，并固定专人负责。（5）播种时，做到“四清”：品种清、装种用具清、操作工具清、播种田块清。播种同一品种的各级种子，应先播等级高的种子。2.收获与保管：要做到“五单”：单收、单运、单打、单晒、单藏。收获时应先将周围非种用植株收完后，再收种子田，并先收高一级的种子田。

种子仓库的保管员：应注意种子的接收和发放手续，切忌弄错不同品种或不同等级的种子，发现问题，立即解决。种子最好装袋保存，种子袋要事先清理干净，写明品种名称和种子等级，袋内外附上相同标签。同一作物不同品