植物育种学课件

第一章育種目標

概念第一節現代農業對品種的需要第二節制定育種目標的原則上一章下一章總目錄OUT第一節現代農業對品種的需要

一、高產二、品質

三、熟期

四、抗性

五、適應農業機械化章目錄下一節第二節制定育種目標的原則一、適應當前生產需要，預見生產發展前景二、根據當地的自然條件和栽培條件，確定目標性狀三、考慮品種合理搭配四、突出重點，分清主次，明確具體章目錄上一節

育種目標：育種目標就是對新品種的性狀的具體要求，是育種工作的依據和指南。它好比一項工程的藍圖。育種目標正確是育種工作成功的關鍵。1、高產是我國作物育種的首要目標(高產品種）。2、作物產量的構成因素畝產量=畝株數×單株產量水稻單株產量=單株有效穗×每穗粒數×結實率×千粒重玉米單株產量=每株有效穗數×穗行數×行粒數×千粒重油菜單株產量=單株有效果數×平均每果粒數×千粒重改良其中任何一個產量構成因素，並保持其他因素基本不變，都能提高作物的產量。

1、品質改良的意義。隨著人民生活水準的提高由溫飽問題向改善品質過渡，提高加工產品品質問題。

2、營養品質：蛋白質、氨基酸組成，脂肪酸組成，去除有毒物質問題。

3、加工品質：出粉率、出米率、出油率、精米率、整米率等。

4、適口品質：口感性好

5、外觀商業品質：籽粒大小、開頭、顏色、色澤等。

多種熟期品種配合，主推品種要熟期適當。選用品種熟期要以充分利用當地生長季節、光熱資源，盡可能提高復種指數為原則，或要適應當地耕作制度。早熟與高產有一定矛盾，但不一定是絕對矛盾。

1、抗病性：垂直抗性、水準抗性，後者更好。

2、抗蟲性：育成抗蟲品種較困難，耐蟲性較好；

3、抗逆性：包括抗寒、旱、鹽石破天驚、凍害、濕澇等。1、株型要求：株高適當、緊湊。2、成熟一致3、莖杆緊韌4、不落粒育成品種週期：系統育種：3-4年雜交育種：雜交到完成品比試驗…..5-8年雜交到通過區域試驗…..8-10年選育雜交種：一般類型（4-5年）新類型8-10年（親本開始）

因此新品種應預見8-10年後的生產發展前景。產量水準，抗病性狀，適應性狀等。

農業生產對作物品種有多方面的需要，需要有不同的品種類型，包括不同熟期、不同品質、不同的抗性和適應性等，供生產選用。第一節種質資源的重要性

一、種質資源的概念二、種質資源的重要作用章目錄下一節第二節作物起源中心與我國作物的主要種質資源一、植物的進化二、作物起源中心學說三、我國作物種質資源章目錄上一節下一節第三節種質資源的類別、特點及其利用一、種質資源的分類二、種質資源的特點及其利用章目錄上一節下一節第四節種質資源的搜集、保存和創新一、種質資源的搜集二、種質資源保存

三、種質資源的創新章目錄上一節

種質：是指親本傳給子代遺傳物質。

種質資源：是指可為育種利用和遺傳研究的各種作物品種和類型材料。

種質資源的類型：地方品種、改良品種、新育成品種，中間材料，野生種，近緣植物。種質資源又稱為品種資源、遺傳資源、基因資源。

1、作物育種的物質基礎

2、凡突破性新品種的育成都來自於特異優良遺傳資源的發現和利用。

3、種質資源是培育新作物的重要來源。

4、豐富種質資源是不斷培育新品種，並提高品種水準的重要條件。

5、種質資源是有關生物不理論研究的重要材料，包括起源、進化、分類、形態、生理、遺傳等研究。

自然界的植物有30-50萬種，它們是通過長期生物進化的產物。全世界有栽培作物2300種，食用作物占900多種，經濟1000種，飼料綠肥400種。生物進化的三大要素：變異、遺傳、選擇變異——基礎遺傳——保證→生物進化選擇——動力選擇：自然選擇→自然物種人工選擇→作物及品種

1、瓦維洛夫：20世紀初，考察60多個國家。大量考察記錄，大量植物標本。創立了作物起源中心學說，提出8個起源中心。

瓦維洛夫起源中心學說的基本內容：

1）自然界植物物種分佈不平衡

2）植物遺傳類型的形成與地區生態環境有關

3）遺傳類型多樣、分佈較為集中的地區很可能是起源中心。

4）遺傳上的顯性性狀可以看作是起源中心的標誌。

2、作物起源中心的發展

8個起源中心主要新論點：遺傳多樣性中心不一定是起源中心達靈頓：先劃分12個起源中心，後分9個中心地區即9個大區）。

9個大區：西南亞、地中海、埃塞、中亞、印緬、東南亞、中國、墨西哥、秘魯

四個亞區：如考夫斯基：12個大基因中心（起源和類型形成中心）

zeven：同意12個大基因中心，但認為有三個重要地區：東亞、近東、中亞。哈蘭：（Harlan）：“中心和非中心論”:三個中心和非中心→三大起源地區三個中心地區：近東、中國、中美洲三個非中心：非中部、東南亞、南美洲。3、作物起源中心學說的重要意義遺傳資源的搜集：中心地區遺傳類型豐富往往可獲得某些特異目標基因

1、我國是世界重要的作物起源中心之一存在野生種的作物30多種：糧食作物：稻、大麥、燕麥、粟、黍、喬麥、綠豆等經濟作物：大豆、白菜型油菜、黃麻等。藥用植物：牧草：

…………

2、我國栽培植物的種類，400多種

3、我國收集保存的作物種質資源數量：水稻4萬多份、大豆1萬份、小麥2.5萬份、玉米1萬份以上、粟2.3萬份

4、我國珍貴的種質資源：水稻：雲南香糯稻；矮腳南特、低腳烏類、矮仔粘。小麥：雲南小麥、新疆小麥、西藏半野小麥、中國春、大拇指矮。

（一）基因庫中分類：Ⅰ級基因庫、Ⅱ級基因庫、Ⅲ級基因庫

（二）根據來源分類：自然種質資源，本地品種、外地品種、野生的。人工創造：雜交育種、誘變育種育成的新品種，中間材料。

（三）根據遺傳特性分類：本地品種資源，外地，野生，人工創造。

（一）本地品種資源特點：高度的適應性（風土、病蟲、自然災害）。其次，類型多，群體多複雜，變異大。用途：作適應性親本雜交；直接選種。

（二）外地品種資源特點：具有本地資源中沒有的遺傳性狀，如玉米大穗、大粒性狀；O2基因，水稻矮杆性狀，油菜雙低性狀等，某些抗病性等。利用：作雜交親本，可得豐富遺傳變異，直接利用經引種鑒定）。

（三）野生種質資源包括作物的野生種和近緣野生植物（一般指屬以上）。特點：可獲得栽培作物中沒有的新基因。利用：作雜交親本，培育新品種或新材料；可馴化成新作物；可雜交培育新作物或新類型。

（四）人工創造種質資源特點：具有某些特異優良性狀，可獲得現有資源中沒有的特殊性狀。

1、搜集的方法：考察搜集；通訊徵集；市場購買；交換資源。

2、搜集的重點地區：作物的起源中心；遺傳多樣性中心；尚未進行考察搜集的地區；喪失威脅最大的地區。

3、搜集的重點類型：野生種和近續植物：野生稻；特有類型：高蛋白質，高油等；新作物類型：藥用植物。

4、整理分類：及時進行整理分類，建檔（電腦資料庫），去掉重複種名等。

1、種植保存：依貯藏條件，一般隔年一次，可3-5年一次。

2、貯藏保存：短期2-5年；中期10-30年，長期30年以上。

3、試管保存：用於無性繁殖作物，可用組織和細胞培養物。-196℃超低溫條件下保存。第一節選擇的作用及其遺傳原理

一、選擇的作用二、選擇的遺傳原理章目錄下一節第二節選擇的方式和方法一、選擇的方式二、選擇的方法

三、配子選擇法章目錄上一節下一節第三節影響選擇效率的因素

一、群體遺傳組成及大小

二、性狀的遺傳特點三、G×E互作四、選擇標準及鑒定準確性章目錄上一節下一節第四節遺傳參數在選擇中的應用一、遺傳力（h2）二、遺傳相關

三、遺傳進度（△G）四、相關遺傳進度五、選擇指數章目錄上一節

1、選擇是否具有創造性作用？

2、選擇的遺傳效應

A、增大變異程度：如"波爾白"玉米。

B、使多個性狀得到綜合改良：創造出綜合優良個體。

C、影響後代變異的性質和範圍：優良更優良。

1、選擇的遺傳基礎是變異

意即只有存在遺傳變異的群體，選擇才有效。因此，育種必須首先創造遺傳變異的群體。選擇不僅把有利的變異保留下來，而且能使變異朝著一定的方向發展，使小變異發展成大變異。

2、選擇的作用是改變群體的基因頻率和基因型頻率。

以一對或二對基因的雜種後代為例，從F2代開始選擇，可見雜種後代群體的基因和基因型頻率的變化情況。

1、順次選擇：每次只選擇一個性狀，達到要求後再選第二個性狀。

2、獨立淘汰選擇：同時選擇兩個或兩個以上的性狀，其中某一個性狀達不到標準就淘汰，只有所有目標性狀都符合標準，才能入選。

3、指數選樣：同時選擇兩個或兩個以上的性狀。其中每一個性狀根據其經濟上的重要性，遺傳力以及與主要目標性狀的相關性，給予一個權重，用各性狀的表型值乘以權重，再加起來，形成一個總和，稱為選擇指數。最後，按選擇指數的大小進行選擇。

（一）單株選擇法這是最基本的選擇方法之一。

1、基本操作：從群體中選擇單個的優良單株，分收分脫，下一代分單株種成株系，再從優良株系中選擇優良單株，直到獲得優良穩定一致的株系為止。再由優良一致株系繁殖成品系。根據選株次數有一次單株選擇（用於從地方品種中選擇）多次單株選擇（用於雜種後代選擇）

2、優點與缺點優點：（1）能較準確地把優良基因型個體選留下來。（2）可按多方向選擇，形成不同的新品種或新類型。缺點：（1）程式較複雜。（2）選育時間較長。

（二）混合選擇法

1、基本操作：從選擇群體中根據育種目標，選擇外部形態基本一致的優良個體混合脫粒，下一代混合鑒定。根據選擇次數分：一次混合選擇多次混合選擇

2、優點與缺點：優點：（1）選擇程式簡單（2）節省勞力（3）育成新品種時間短缺點：（1）不能對單個後代進行鑒定，群體中含有較多的不良基因，優良程度降低，選擇效果較差。（2）不能追溯優良後代的歷史系統，不利於積累育種經驗。（3）一些與生物學性狀有矛盾的經濟性狀不易選擇。如高蛋白等。

3、混合選擇法的衍生方法（1）集團（混合）選擇法按主要性狀分類：如生育期，株高等。在集團內混合選擇。*常用於異花授粉作物和常異花授粉作物，自花作物亦可。（2）單粒傳選擇法*多用於自花授粉作物雜交早期世代的選擇（F2-F4），每代每株取一粒種子保留。可保留那些競爭力較弱類型。（3）輪回選擇基本方法是，選擇優良單株重組，形成新群體，再從新群體繼續選擇。有多種選擇方法（第十章）：簡單輪選法，HS、FS、RRS等

4、改良混合選擇法在混合選擇基礎上，增加一次株系鑒定。實際是良種繁育的常用方法。

原理：在一個群體中，如果優良配子的頻率為p,則優良合子頻率為p2。∵P<1，∴p2<p,所以，選得優良配子的頻率比優良合子的頻率要大得多。該選擇法常用於自交系的改良。

1、群體遺傳組成：變異範圍大，類型豐富，優良個體頻率高，有利於選擇。

2、群體大小：較大的群體才能出現較豐富的遺傳類型，才能有較大機會選到優良基因型。例如10對基因，F2代有210=1024種基因型。

1024種基因型都出現則需要410=1084576個個體。

品質性狀h2高--選擇效果較好性狀類別數量性狀h2低--選擇效果差

作物經濟性狀多數為數量性狀--微效多基因控制，環境影響大，連續變異。G×E互作G--基因型E--環境（地點、年份，施肥量等）無互作P=G+E

有互作P=G+E+GEG×E有+或-。

GE互作類型。

1、選擇標準選擇是育種的必要手段。選擇的依據是目標性狀，每一個目標性狀要有具體的標準：株高cm，生育期天，穗長cm，千粒重g等。選擇的標準要確定適當。

2、鑒定的準確性亦即鑒定的可靠性，影響因素有：試驗條件，--氣候（光溫水），生物（病蟲）等，試驗地均勻性等。h2與選擇世代的關係。

通過h2高的相關性狀對h2低的目標性狀進行選擇，即間接選擇。一個性狀與另一個性狀有較緊密的相關性。△G指親子代平均數之差，又叫遺傳增益（geneticgain），它決定於親本群體的變異幅度、選擇壓和h2。

一個性狀的選擇對另一個性狀所產生的遺傳進度。第一節作物不同繁殖方式及其遺傳特點一.作物繁殖方式的分類二.自交繁殖作物及其遺傳特點

三、常異交繁殖作物及其遺傳特點四.異交繁殖作物及其遺傳特點五.無性繁殖作物及其遺傳特點章目錄下一節第二節作物品種的遺傳類型及其特點一.同質純合型二.同質雜合型三.異質雜合型四.異質純合型章目錄上一節下一節第三節繁育方式與育種一.自交作物的育種二.異交作物的利用

三.無性繁殖作物的育種章目錄上一節

作（植）的繁殖方式可以歸納如下：

自交繁殖—自花授粉作物—稻麥大豆有性繁殖異交繁殖—異花授粉作物—玉米、黑麥作物繁常異交繁殖—常異花授粉作物—棉花、高粱殖方式營養繁殖—甘著，馬鈴薯，蕷頭無性繁殖無融合生殖—孤雌生殖，孤雄生殖無配子生殖，人工組織，細胞培養以上不同繁育方式的概念已在植物學仲介紹，也可見教材P.45.

作物的授粉方式是根據自然異交率（%）來劃分的：作物異交率（%）自交作物0＜4（%）（通常小於1%）常異交作物5－50

異交作物5－50以上可達95%以上100%

異交率的測定法：通常是用遺傳試驗測定，最簡單的有效方法是用一個顯性基因控制的性狀作標記性狀，如小麥的芽鞘顏色紅（紫）對綠，用綠色隱性作母本，紅色顯性作父本，將父本圍繞母本種植，從母本後代出現的顯性個體比例就估算異交率。即：

F1中具有顯性性狀的植株數自然異交率（%）=——————————————×100

F1總植株數

（水稻、小麥、大麥、豌豆、大豆、花生、綠豆）

1.生物學特點：這類作物絕大多數植株為自花授粉，天然異交率一般不大於1%。在1-4%範圍內。又稱自花授粉作物。

花器構造特點：花器小。多數無顏色，雌雄同花等長等。

開花習性：雌雄同熟，開放時間短；豌豆、大豆在開花前完成授粉授精（閉穎受精）

2.遺傳特點：①群體內的個體遺傳基礎上都是純合的，個體間的遺傳基礎可以存在差異。②基因型和表現型基本一致。③這類作物較耐自交，自交生活力衰退輕。因此，自交作物便於良種繁育，種性易於得到保持。（一般認為，自交是進化適應自然選擇的結果。）但是，這類作物儘管自交衰退小，卻仍存在廣泛的雜種優勢。

（棉花、高粱、粟、甘藍油菜、芝蔴等）生物學特點：

自然異交率：5－50%。如棉花10%，甘藍油菜10－13%。這類作物異交率高低受環境條件（地理、氣候昆蟲多少）的影響。

花器構造：雌雄同花，花器多較大，常有較鮮豔的顏色，或能分泌密汁，引誘昆蟲傳粉。雌雄不等長等。

開花習性：雌雄同熟或不同熟，開花（穎較大，有利於異交。但異交率受環境影響變幅較大，影響因素有地理、氣候、昆蟲數量等。

傳授特點：由於異交率較高，群體存在異質性和雜合個體。但農藝經濟性狀基本一致；自交能正常結實，無明顯自交衰退現象。良種良種繁育需要隔離。

（玉米、黑麥、白菜型油菜、甜菜、向日葵、蕎麥、大麻等）

自然異交率：一般在50%以上，可到95%以上。由風媒或蟲媒傳粉

花器構造：有雌雄異株或同株異花。或雌雄蕊不等長，蟲媒花（瓜類）往往有鮮豔的顏色。

開花習性：雌雄不同熟，自交不親和等現象。一般開花時間長。

遺傳特點：①這類繁殖方式作物由於異交率極高，個體的遺傳組成具有高度的雜合性，群體內個體間的基因型具有高度的異質性，單個個體的後代分離大，選擇效果差。評價群體的好壞，主要是看其優良基因和優良基因型頻率的高低高低。②這類作物具有嚴重的自交衰退現象，自交後可能出現育性降低、畸形以致自交不育。而用自交系相互雜交時，則可獲得顯著的雜種優勢。在良種繁育中，必須嚴格隔離，防止串粉。選留種中要注意防止基因漂移，保持遺傳上的多樣性。因此，選留種要保證足夠大的群體。

作物的無性繁殖方式包括①營養（器官）繁殖，無性繁殖作物主要有甘著，馬鈴薯，甘蔗。如利用根、莖、芽或其他器官繁殖；此外還包括②無融合生殖（apomixis）如單性繁殖，無配子生殖，人工花藥培養和體細胞融合等。

開花特點：在通常情況下不開花，或開花不結實。但在一定的自然或人工控制條件下，這類作物也能開花結實，進行有性繁殖。在有性繁殖時，馬鈴薯為自花授粉，甘著為異花授粉

遺傳特點：群體的個體間具有高度的同質性，個體內的基因型具有高度的雜合性甚至有些是種間雜種，表現具有顯著的雜種優勢，自交分離大衰退嚴重。

無性系——無性繁殖作物的一個個體通過無性繁殖而產生的後代，稱為無性繁殖系，簡稱為無性系，無性系起源於母體的體細胞，無論母本的基因型純雜如何，產生的後代通常都沒有分離，表型與母本完全相似。無性繁殖為作物利用雜種優勢提供了很大的方便。無性系在繁殖過程會有突變，主要是芽變（即體細胞發生突變）。但突變率很低，通常只有顯性突變才能表現出來，變異的遺傳通常很簡單。無性繁殖作物的基因型通常是高度雜合的，在有性生殖的後代（自交或異交）或雜交第一代就開始分離，分離類型極其複雜，因而其種子不宜直接用於生產，但是，無性繁殖作物的後代的遺傳型是相同的，性狀具有高度的穩定性和一致性。

品種群體的個體間基因型基本相同，個體內各個等位基因位點基本上均是高度純合的，這樣的品種類型就稱為同質純合型。如自花授粉作物的純育品種，異花作物的自交系。表現型整齊一致。

品種群體的個體間基因型基本相同，但個體內的基因型是高度雜合的。自如異交作物自交系間的單交種，無性繁殖作物的優良無性系。

品種群體中，個體間基因型不一致，個體內基因型也是雜結合，但群體的主要性狀，如生育期、株高等是基本一致的和穩定的。如異交作物的地方品種頂交種、雙交種、和綜合種均屬此類。

異質純型的品種群體是多個純系的混合體，個體基因型有一致的，也有不一致的，個體內的基因型屬純合型。如自交作物的地方品種及多系品種，屬於這一類的品種。(一)利用自然變異

(二)利用人工創造變異

(三)雜種優勢利用（一）群體改良

1．混合選擇

2．後裔鑒定選擇

1）穂行法

2）頂交後裔鑒定法辦

3）全同胞選擇

4）相互輪回選擇（二）雜交種

第一節作物的引種馴化一、作物引種與馴化的概念及意義（一）引種與馴化的概念（二）作物馴化的意義二、作物馴化的機制三、馴化的方法章目錄下一節

第二節引種的重要作用一、引進新作物、新品種二、獲得新的種質資源，豐富育種材料三、利用生育期的變化提高產量章目錄上一節下一節第三節引種的基本原理和規律一、氣候相似論二、作物的生態類型

三、作物生態類型與引種章目錄上一節下一節第四節引種的一般程式和方法一、引種材料的搜集和檢疫二、引種試驗和選擇章目錄上一節我國引進作物：玉米（1511年）甘藍型油菜（30年代自歐洲）甘薯（明萬歷年自菲、越）其他：棉花、馬鈴薯、芝麻、花生、煙草等。水稻、玉米、小麥的世界引種傳播（圖）返回

1、小麥“南大2419”：30年代引自義大利

2、脫字棉、愛字棉：30年代引自美國

3、玉米“金皇后”：30年代引自美國4、“勝利油菜”（BrassicanapusL.)：日本、歐洲返回我國麻類引種經驗：南種北引，營養生長延長，生殖生長延遲，麻皮產量提高。返回1、氣候因素在引種地和引入地之間，主要氣候因素要應相似，足以使引種的作物能夠正常生長與發育，引種才易於取獲得成功。換句話說，在氣候條件或主要氣候因素相同或相似的地區之間相互引種，容易獲得成功。氣候相似論下一頁氣候相似論

2、緯度與海拔在緯度和海拔相似的地區之間，由於主要氣候因素相似，引種易於獲得成功。緯度與日照和溫度：

高緯度的北方:

冬季溫度低，夏季日照長--有利於低溫長日作物的生長發育（如小麥、大麥）低緯度的南方:

冬季溫度高，夏季日照短--有利於高溫短日作物的生長發育（如水稻、玉米）下一頁氣候相似論海拔與日照和溫度：

高海拔:

溫度低，降水少，日光紫外線強——作物生育期延長，植株變矮。低海拔:

溫度高，降水多，日光紫外線減少——作物生育期縮短，植株增高。返回作物生態類型與引種不同生態類型品種對生態條件的反應：

低溫長日作物——小麥、大麥、油菜高溫短日作物——水稻、玉米、棉花早熟品種——生態反應不敏感中熟品種——生態反應中等敏感晚熟品種——生態反應很敏感思考：下列引種的反應如何？

*玉米、水稻南種北引*小麥、大麥北種南引返回

1、作物的生態環境和生態因素

2、作物的生態地區：具有大致相同生態環境的地區稱為作物的生態地區。如：小麥冬麥區、春麥區、冬播春麥區等

3、作物的生態類型：具有基本相同的生態特性，與一定地區生態環境相適應的品種或類型，稱為作物生態類型（如小麥生態類型分佈）。

二、作物生態類型下一頁作物的生態因素和生態環境

生態因素是指對作物的生長發育有明顯影響的和直接為作物所同化的各種因素，包括氣候、土壤、生物等因素。

生態環境有各種生態因素合在一起所構成的相互影響、相互制約的符合體，稱為生態環境。返回4、作物生態類型的劃分

1）氣候生態型的劃分

不同地理氣候生態型(溫度、光照、水分)——秈稻、粳稻

——冬小麥、春小麥不同季節氣候生態型（早熟、中熟、晚熟）

2）土壤生態型劃分按土壤條件適應性：水稻、陸稻

3）共棲生態型劃分抗病型，抗蟲型，耐病、蟲型等作物生態類型下一頁作物生態類型5.作物的生態類型與生態適應性(1)作物生態適應與不適應的反應生物學上：適應——正常生長和發育不適應——生長好，發育差；或發育快而生長不良(2)作物品種生態類型與適應性關係

1）早熟品種光溫反應不敏感，適應性較廣

2）中熟品種居於二者之間

3）晚熟品種光溫反應敏感，適應性較窄返回（一）搜集：引種目標，引種地區（多樣性中心）（二）檢疫：本地沒有的有害生物（病、蟲、雜草等）返回（一）觀察試驗（二）品比試驗（三）栽培試驗返回

觀察試驗

在引種地區範圍內選擇幾個有代表性的地點同時進行觀察試驗，綜合各點的觀察結果，評價引進品種的利用價值和推廣前途。返回品種比較試驗和區域試驗

選擇觀察試驗中表現優良的引進品種，參加正規品種比較試驗：社區面積較大、有重複、隨機區組排列。經2-3年品比試驗後，將個別表現優良的品種送往參加區域試驗。通過區域試驗的品種，將進行生產示範、繁殖、推廣。返回栽培試驗

對影響品種產量的主要栽培因素，如播期、密度、施肥量等，進行試驗研究。做到良種良法一起推廣。返回引種

(IntroductionofPlants)

（1）狹義引種(NarrowSense)

指引進作物的新品種

（2）廣義引種(BroadSense)

指從外地或外國引進新植物、新作物或作物的新品種，以及各種種質資源，在本地區通過試種鑒定，從中選出適應於本地栽培的品種，直接用於生產；或者利用它們的某些優良性狀，作為育種原始材料，加以間接的利用。馴化

(DomesticationofPlants)

（1）栽培馴化(WildPlants)

將野生植物馴化為栽培作物。

（2）引種馴化(IntroducedPlants)

引入外地或國外的優良作物品種，通過培育和選擇，使之成為適應於本地的栽培品種。返回植物馴化的意義

馴化是野生植物成為栽培作物的重要步驟，是人類利用和改造植物，獲得新作物的重要方法。返回作物馴化栽培馴化引種馴化野生植物→栽培作物外來作物→新品種返回野生植物或外來作物、品種培育和選擇返回作物馴化機制群體內遺傳變異栽培作物與品種人工保護栽培培育和定向選擇逐步遷移馴化返回植物馴化的方法

墨西哥“矮杆”小麥（綠色革命）美國“奧帕克”、“弗洛裏”高賴氨酸優質玉米（O-2、flr基因)

加拿大“雙低”油菜（Canolarape)

中國“野敗型”水稻雄性不育系、矮杆水稻（矮腳南特等）返回水稻小麥玉米返回返回返回第一節系統育種的意義和成效章目錄一、系統育種的概念二、系統育種的特點三、成效卓著下一節一、系統育種的概念（P64）

系統育種法（PedigreeSelection)是根據育種目標，從現有品種群體的變異類型中選出優良的變異個體，種植成株系，通過試驗鑒定，育成新品種。又稱為單株選擇法、一株傳選擇法、一穗傳選擇法。1.利用自然變異，方法簡單，實用範圍廣。2.“優中選優”，“連續選優”，易於獲得生產上推廣的品種。3.育種年限短。

二、系統育種的特點系統育種成效特大的作物(1950-1970）：

小麥496

水稻208

棉花166

油菜85三、系統育種的成效第二節系統育種的基本原理

章目錄上一節下一節一、基本原理二、純系學說及其意義一、品種的自然變異及其原因二、品種群體異質性的形成

三、純系的分離(純系學說）一、基本原理

系統育種利用的是品種的自然變異。但在某種意義上仍具有創造性。

品種的純是相對的，變異是絕對的。

變異的原因：天然雜交，自然突變（包括基因突變和染色體畸變），剩餘分離等品種自然變異的原因

品種自然變異、生產栽培條件的變化和天然雜交等，均可能導致品種群體內發生遺傳變異。經長時間分離與純合，即形成異質的品種群體。如自花授粉作物的地方（農家）品種及多年栽培品種；常異花授粉作物地方（農家）品種及多年栽培品種；異花授粉作物天然異交群體等.品種異質性的形成

自花授粉作物的原始群體是由許多基因型不同的純系組成，從這樣的原始群體中選擇可以得到出許多純系，選擇是有效的。如再從分離出來的純系內繼續選擇則無效的。純系學說（Johannsen,W.L.)

純系學說具有重要的育種指導意義，也有局限性。1.純系學說的意義為系統育種提供了遺傳學原理，把植物的變異劃分為遺傳的變異和不遺傳的變異，對育種具有重要的指導意義，對近代育種起了重要的推動作用。2.純系學說的局限性忽視了純系的相對性和可變性。第三節系統育種的程式和方法一、選株單株二、株系比較

三、品比試驗章目錄上一節

1、基礎群體：本地或引進的優良品種

2、目標性狀：針對當前品種的優缺點和生產發展的需要

3、區分變異：遺傳變異、非遺傳變異

4、選擇時期：稻麥

抽穗至成熟期

油菜

青莢至成熟期

5、選種株數：因具體情況而異，一般幾十株。

單株選擇方法

每個株系種植1-3行，每隔一定社區設置一對照，對照可以用原始品種，也可以用當前生產主推品種。試驗一般不設重複。

株系比較試驗品比試驗1—2年區域試驗2—3年正規試驗設計：設置對照設置重複，隨機排列和社區控制品比試驗及區域試驗一、雜交育種的意義（一）雜交育種的概念（二）雜交育種的意義

二、雜交育種的遺傳原理

章目錄下一節第一節雜交育種的意義和遺傳原理第二節親本選配一、親本選配的重要性二、親本選配的一般原則章目錄上一節下一節第三節雜交方式與雜交技術一、雜交方式二、雜交技術章目錄上一節下一節第四節雜種後代的選育一、系譜法二、混合法

三、派生法章目錄上一節下一節第五節雜交育種程式和加速育種進程的方法一、雜交育種的程式二、加速育種進程的方法章目錄上一節下一節親本圃選種圃F1—F4鑒定圃（F5—F6）品比試驗區域試驗種子繁殖生產試驗栽培試驗大田推廣雜交育種一般程式第六節回交育種一、回交育種的概念及特點二、回交育種程式三、回交選育技術章目錄上一節

雜交育種(Hybridization)

通常是指利用作物具有不同遺傳性的品種或類型相互雜交，創造遺傳變異，然後再通過選擇和系統的試驗鑒定，培育成新品種的方法。

廣義的雜交育種還包括回交和遠緣雜交。1、雜交育種是適用作物最廣的方法。

2、可綜合雙親優良性狀，並可獲得超親新性狀。

3、雜交育種是成效最大的育種方法。我國主要作物的推廣品種，包括一些引進品種，大部分都是通過雜交育種育成的。

4、雜交育種是應用於選育常規品種，也是選育不育系和自交系的基本方法。

5、雜交育種可與其育種方法相結合應用。

雜交育種的意義1、基因重組，綜合雙親優良性狀(碧馬一號）2、基因互作，產生新性狀（大豆）3、利用基因累加，產生超親性狀（數量性狀）雜交育種的遺傳原理基因重組(GeneCombination)“碧螞一號”的育成：

成熟性抗條鏽抗倒伏籽粒大小碧玉麥較早負度強大螞蚱麥中感染弱小碧馬一號中高抗中大從遺傳上：AAbb×aaBB↓AABBAAbbaaBBaabb基因互作，產生新性狀(GeneInteraction)

如兩個感霜黴病的大豆品種雜交，在後代中出現了大量抗病，新個體（9抗：7感）

利用基因累加，產生超親性狀

如在生育期方面，可出現比早熟親本更早，或比晚熟親本更晚的個體；在抗病性方面，可出現比抗病親本更抗的後代；在產量上，可出現比雙親更高的後代；在品種方面，可獲得或雙親的質含量更高的後代。數量性狀容易通過微效多基因積累，產生超親性狀。

親本選配即親本的選擇與搭配

親本選配決定雜種後代的遺傳基礎，是雜交育種成敗的關鍵。如從小麥“碧螞4號×早洋麥”組合中，河南選出了鄭州24號，山東選出了濟南2號，北京選出了北京8號。其他許多地區也選出了優良品種。而另有許多親本組合，則未選出任何品種。

親本選配的重要性

1、親本優點多，主要性狀突出，缺點少又較易克服，雙親的優缺點能互補

雙親提供後代的遺傳基礎親本之一的主要目標性狀要突出，遺傳力要強雙親優缺點互補，能在很大程度上出現優於親本的後代。雙親可以有共同的優點，不可以有共同的缺點

2、選擇當地推廣的優良品種作雜交親本之一

綜合性狀好適應性好最好作母本3、雙親親緣關係遠，遺傳差異大

不同生態類型不同地理來源（親本之一為外來品種）不同親緣關係

4、目標性狀遺傳力高，注意性狀間的相關性

優良目標性狀的遺傳力強，才能克服另一親本的不良性狀。某些目標性狀，如產量，可通過性狀間的相關性來選配親本，相關性狀的遺傳力要高。

5、親本的一般配合力要高

·好品種並不一定是好親本。但多數情況下是好親本。好親本指是有高一般配合力的親本；好品種指具有許多優良性狀的品種，兩者既有聯繫，又有區別。如：美國小麥品種：Gaines，曾創世界單產紀錄，不是好親本。小麥品系：Pullmanioi，曾育出了多個優良雜交品種

＊親本選配原則的靈活運用：

·必要時選優點少但突出，而缺點多的材料作親本，可通過有計畫的多次雜交而育成新品種。

·選育長遠目標的新品種時，不必強調選用適應當前生產條件的品種作親本。（一）單交(SingleCross)

由兩個品種或遺傳類型成對雜交，稱為單交。如：A×B（A/B),甲×乙(甲/乙）單交又可分為正交：A×B

雜交後代有一定差異,但差異不大反交：B×A

雜交方式(ModeofCrossing)（二）複交(MultipleCrossing)

1、三交：先由兩個親本雜交獲得一個單交F1，然後再與另一個親本雜交，稱為三交。

即（A×B）×C(或A/B//C)

三交F1雜種的遺傳組成：親本A—--全部胞質和1/4胞核

B—--1/4胞核

C—--1/2胞核（C親本應為綜合性狀最好親本）2、雙交(DoubleCrossing)：

由四個親本，先用兩兩雜交得到兩個F1，再用兩個F1雜交，稱為雙雜。組合方式（A×B）×（C×D），即F1AB×F1CD→雙交F1A/B//C/D雙交F1的遺傳組成：親本A、B、C、D各提供1/4胞核親本A提供全部胞質

3、四交(Quadri-crossing)：

由四個親本進行分步雜交，即為四交。

組合方式：{（A×B）×C}×D或A/B//C///D四交F1的遺傳組成：（思考）

4、聚合雜交：用多個親本進行的一種複雜的雜交方式。一種方式：如有5個雜交親本A、B、C、D、E，第一年作單交A×BA×CA×DA×E

第二年第一輪聚合F1AB×F1ACF1AD×F1AE

第三年第二輪聚合F1ABC×F1ADE→F1ABCDE另一種聚合雜交方法是結合回交，可以增加最優親本遺傳組成：第一年單交基礎上進行：①A×B、②A×C、③A×D、④A×E

第二年單交基礎上進行：①×A、②×A③×A、④×A

第三年第一輪聚合(①×A/②×A),(③×A)/(④×A)

第四年第二輪聚合[(①×A/②×A)]/[(③×A)/(④×A)]1.花期調節（1）播期調節--促使花期相遇（2）溫度處理—春化或加溫（3）光照處理—長日或短日（4）栽培管理調節—施肥、中耕等

2.去雄

(1）手工去雄法適用於各種作物（2）剝去雄蕊法（棉花）（3）溫水、溫汽殺雄法（水稻）（4）麥管切雄法（棉花）（5）化學殺雄法

雜交技術3.授粉

父本花粉授於母本柱頭上

（1）花粉壽命：水稻3分鐘；小麥30分鐘，棉花、油菜24小時，玉米5-6小時。（2）雌蕊壽命：一般開花前1-2天至開花後4-8天。（3）防止串粉：手和用具乾淨，授粉時注意風向。

4.授粉後管理：套袋

掛牌隨時檢查

雜交技術1、F1代的選擇：選育程式圖（圖）主要工作：淘汰有嚴重缺點的組合，拔除假雜種。播種方式：單粒點播，放寬株行距，可加親本對照，每組合20-30株。

2、F2代的選擇為分離最大世代，也是選擇最重要的世代主要工作：選擇單株播種：每組合1000~3000株株距進一步增大每隔若干行種一良種對照選擇要點：根據主要目標性狀選擇，主要選遺傳力高的性狀每組合選幾株~十幾株開花期主選，收穫前後複選3、F3代的選擇

主要工作：選擇優系後，再選優株

播種方式：每一F2單株播成一個株系，每一組合的株系構成一個株系群。

選擇要點：主要選擇遺傳力高和性狀，先按組合選優系，優系中選優株。一般選幾株~十幾株每系；F3可能出現較穩定的株系，優良者可提前進入品系比較試驗。姊妹系——來自同一F2代單株的F3株系稱為姊妹系。4、F4及以後世代

性狀表現特點：生育期，株高、株型、抗病性等主要性狀已基本穩定

種植方式：分組合，株系群、姊妹系群種植，可隔一定距離種對照品種

後代選育：從優系中繼續選優株自交純化，進行選擇和鑒定

品系鑒定：將F4以後出現的基本穩定一致的優良株系，適當去雜後混收，進入品系鑒定圃。

品比試驗區域試驗其他有關試驗及推廣應用

5．系譜法後代的系譜的表示方法組合代號-F1選株號-F2選株號-….Fn選株號可用年份+組分號）

如:95(2)-1-5-12-1-…系譜名稱

株系株系群品系姊妹系品種近親系

6、影響各世代選擇效果的因素

1）性狀的遺傳力（H2）與選擇效果

A、不同性狀在同一世代的h2不同，選擇效果