1、2021-12-21共34頁1第一章第一章 作物的繁殖方式及品作物的繁殖方式及品種類型種類型本章重難點本章重難點各繁殖方式的遺傳特點；各繁殖方式的遺傳特點；有性繁殖方式種類及代表作物；有性繁殖方式種類及代表作物；作物品種類型及其育種特點。作物品種類型及其育種特點。2021-12-21共34頁2第一節第一節 作物的繁殖方式作物的繁殖方式有性繁殖（有性繁殖（sexual reproduction） 自花授粉（自花授粉（self-pollination） 異花授粉（異花授粉（cross-pollination） 常異花授粉（常異花授粉（often cross-pollination） 無性繁殖（無性

2、繁殖（asexual reproduction） 營養體繁殖（營養體繁殖（vegetative propagation） 無融合生殖（無融合生殖（apomixes）2021-12-21共34頁3一、有性繁殖（一、有性繁殖（sexual reproductionsexual reproduction）（一）花器官構造和開花習性對授粉方式的影響（一）花器官構造和開花習性對授粉方式的影響2021-12-21共34頁4花器官構造對授粉方式的影響花器官構造對授粉方式的影響v兩性花：又稱完全花。雌雄同兩性花：又稱完全花。雌雄同花，利于自花授粉。（稻、麥）花，利于自花授粉。（稻、麥）v單性花：又稱不完全花。

3、有雌單性花：又稱不完全花。有雌花與雄花之分，利于異花授粉花與雄花之分，利于異花授粉 雌雄同株異花（雌雄同株異花（monoecious）：如玉米如玉米、蓖麻、瓜類等、蓖麻、瓜類等 雌雄異株（雌雄異株（dioecious）：如大麻、）：如大麻、菠菜、銀杏等菠菜、銀杏等2021-12-21共34頁5異花授粉異花授粉蓖麻蓖麻雌雄同株異花雌雄同株異花雄花雄花雌花雌花2021-12-21共34頁6異花授粉異花授粉石刁柏（蘆筍）石刁柏（蘆筍）雌雄異株雄株（黃花）和雌株（紅果）雌雄異株雄株（黃花）和雌株（紅果）2021-12-21共34頁7利于異花授粉的其他花器官構造利于異花授粉的其他花器官構造v具有完全花，

4、但雌雄蕊異長（具有完全花，但雌雄蕊異長（heterogony）。）。（棉花：雌蕊（棉花：雌蕊雄蕊）雄蕊）v有蜜腺和香氣，誘使昆蟲傳粉有蜜腺和香氣，誘使昆蟲傳粉v花粉粒輕、小，壽命長，可借風力傳播花粉粒輕、小，壽命長，可借風力傳播v雄性不育（雄性不育（male-sterility, MS）2021-12-21共34頁8特殊的有性繁殖方式特殊的有性繁殖方式 雄性不育雄性不育v雄性不育（雄性不育（male sterility, MSmale sterility, MS）：）：雌蕊正雌蕊正常而花粉敗育，不能產生有功能的雄配常而花粉敗育，不能產生有功能的雄配子。雄性不育在植物中廣泛存在子。雄性不育在植物

5、中廣泛存在2021-12-21共34頁9開花授粉習性對授粉方式的影響開花授粉習性對授粉方式的影響l閉花受精（閉花受精（cleistogamy）：典型自花授粉）：典型自花授粉(如如大麥，豌豆，花生）大麥，豌豆，花生）l雌雄蕊異熟（雌雄蕊異熟（dichogamy）：利于異花授粉）：利于異花授粉（如油菜，玉米）（如油菜，玉米）l其它：散粉時間（棉花花冠張開后散粉）；開其它：散粉時間（棉花花冠張開后散粉）；開花時間長短等花時間長短等l自交不親和（自交不親和（self-incompatibility, SI）2021-12-21共34頁10特殊的有性繁殖方式特殊的有性繁殖方式 自交不親和自交不親和v自交

6、不親和（自交不親和（self-incompatibility, SIself-incompatibility, SI）：）：具有完全花并可形成正常雌、雄配子，具有完全花并可形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉結實能力的自交不育性但缺乏自花授粉結實能力的自交不育性（甘薯、黑麥、白菜型油菜、向日葵、甜菜、白（甘薯、黑麥、白菜型油菜、向日葵、甜菜、白菜、甘藍等）菜、甘藍等）2021-12-21共34頁11黑麥：黑麥：自交不親和，異自交不親和，異花授粉花授粉2021-12-21共34頁12向日葵：自交不親和，異花授粉向日葵：自交不親和，異花授粉2021-12-21共34頁13（二）作物天然異交率的測定（

7、二）作物天然異交率的測定l自花授粉：天然異交率自花授粉：天然異交率4%l異花授粉：異花授粉： 50%天然異交率天然異交率100%l常異花授粉：常異花授粉： 5%天然異交率天然異交率50%天然異交率天然異交率=F1中顯性性狀個體數中顯性性狀個體數F1總個體數總個體數100%(2)2021-12-21共34頁14（三）有性繁殖植物的主要授粉方式（三）有性繁殖植物的主要授粉方式自花授粉：自花授粉：同一朵（株）花的花粉傳到同一朵（株）同一朵（株）花的花粉傳到同一朵（株）花的雌蕊柱頭上花的雌蕊柱頭上（水稻、小麥、大麥、燕麥、大豆、豌豆、（水稻、小麥、大麥、燕麥、大豆、豌豆、花生、芝麻、綠豆、馬鈴薯、亞麻

8、、煙草等）花生、芝麻、綠豆、馬鈴薯、亞麻、煙草等）小小麥麥大大豆豆馬馬鈴鈴薯薯煙煙草草2021-12-21共34頁15自花授粉自花授粉水稻2021-12-21共34頁16有性繁殖的主要授粉方式有性繁殖的主要授粉方式異花授粉異花授粉異花授粉：異花授粉：雌蕊柱頭接受雌蕊柱頭接受異株或異花異株或異花的花粉而授粉的花粉而授粉（玉（玉米、黑麥、甘薯、向日葵、白菜型油菜、甘蔗、甜菜、蓖麻、大麻、米、黑麥、甘薯、向日葵、白菜型油菜、甘蔗、甜菜、蓖麻、大麻、木薯、紫花苜蓿、三葉草、草木樨、啤酒花等）木薯、紫花苜蓿、三葉草、草木樨、啤酒花等）啤啤酒酒花花玉玉米米大大麻麻白白菜菜型型油油菜菜2021-12-21共

9、34頁17有性繁殖的主要授粉方式有性繁殖的主要授粉方式常異花授粉常異花授粉常異花授粉：常異花授粉：同時依靠自花授粉和異花授粉兩種方式，同時依靠自花授粉和異花授粉兩種方式，自花授粉為主自花授粉為主（棉花、甘藍型油菜、芥菜型油菜、高粱、蠶（棉花、甘藍型油菜、芥菜型油菜、高粱、蠶豆、粟等）豆、粟等）高高粱粱棉棉花花粟粟2021-12-21共34頁18二、無性繁殖（二、無性繁殖（asexual reproductionasexual reproduction）營養體繁殖（營養體繁殖（vegetative propagation）：）：利用利用植株營養體部分的再生能力植株營養體部分的再生能力，采取分根、

10、扦，采取分根、扦插、壓條、嫁接等方法插、壓條、嫁接等方法繁殖后代繁殖后代的方式的方式無融合生殖（無融合生殖（apomixes）：植物的雌雄性細）：植物的雌雄性細胞甚至雌配子體內的某些單、二倍體細胞胞甚至雌配子體內的某些單、二倍體細胞不不經過正常受精和兩性配子的融合經過正常受精和兩性配子的融合過程而直接過程而直接形成種子以繁衍后代的方式形成種子以繁衍后代的方式2021-12-21共34頁19無融合生殖（無融合生殖（apomixesapomixes）類型）類型 無孢子生殖（無孢子生殖（apospory）：）：大孢子母細胞或幼胚敗育，而由大孢子母細胞或幼胚敗育，而由胚珠體細胞進行有絲分裂直接形成二倍

11、體胚囊，最后形成種子胚珠體細胞進行有絲分裂直接形成二倍體胚囊，最后形成種子 二倍體孢子生殖（二倍體孢子生殖（diplospory）：）：大孢子母細胞不經過減數大孢子母細胞不經過減數分裂而進行有絲分裂直接產生二倍體胚囊，最后形成種子分裂而進行有絲分裂直接產生二倍體胚囊，最后形成種子 不定胚生殖（不定胚生殖（adventitious embryony）：）：由胚珠或子房壁由胚珠或子房壁的二倍體細胞經有絲分裂形成胚，同時由正常胚囊中的極核發育成的二倍體細胞經有絲分裂形成胚，同時由正常胚囊中的極核發育成胚乳而形成種子（柑橘）胚乳而形成種子（柑橘） 孤雌生殖（孤雌生殖（parthenogenesis）：

12、）：胚囊中的卵細胞未和精核結胚囊中的卵細胞未和精核結合，直接形成單倍體的胚。特殊情況下，胚囊中的助細胞和反足細合，直接形成單倍體的胚。特殊情況下，胚囊中的助細胞和反足細胞也能發育為單倍體或二倍體的胚胞也能發育為單倍體或二倍體的胚 孤雄生殖（孤雄生殖（androgenesis）：）：進入胚囊中的精核未與卵細胞融進入胚囊中的精核未與卵細胞融合，直接形成單倍體的胚。（油菜中的小孢子培養技術）合，直接形成單倍體的胚。（油菜中的小孢子培養技術）2021-12-21共34頁20第二節第二節 自交和異交的遺傳效應自交和異交的遺傳效應一、自交的遺傳效應一、自交的遺傳效應 自交使純合基因型保持不變自交使純合基因

13、型保持不變 自交使雜合基因型的后代發生性狀分離自交使雜合基因型的后代發生性狀分離 3.自交引起后代生活力衰退自交引起后代生活力衰退(一一)自交的遺傳效應自交的遺傳效應2021-12-21共34頁21自交各代純合體比率計算公式自交各代純合體比率計算公式l一對雜合基因型ln對雜合基因Xn為自交后代純合體比例為自交后代純合體比例r為自交代數為自交代數Xn=(1-12r)100%100%Xn=(1-12r)n100%100%一對雜合基因型個體自交各代分離比例及基因型純合化的進程一對雜合基因型個體自交各代分離比例及基因型純合化的進程2021-12-21共34頁22( (二二) )自花授粉作物和常異花授粉

14、作物自花授粉作物和常異花授粉作物 基因型基因型l自花授粉作物基因型純合，與表現型一致自花授粉作物基因型純合，與表現型一致; 也有極少數自然突變，產生雜合基因型也有極少數自然突變，產生雜合基因型l常異花授粉作物基因型至少包括常異花授粉作物基因型至少包括3種類型：種類型： 1）品種基本群體的純合同質基因型）品種基本群體的純合同質基因型 2）雜合基因型）雜合基因型 3）非基本群體的純合基因型）非基本群體的純合基因型2021-12-21共34頁23二、異交的遺傳效應二、異交的遺傳效應 異交形成雜合基因型異交形成雜合基因型 異交增強后代的生活力（雜種優勢）異交增強后代的生活力（雜種優勢）（一）異交的遺傳

15、效應（一）異交的遺傳效應2021-12-21共34頁24（二）異花授粉作物的基因型（二）異花授粉作物的基因型l群體基因型高度雜合群體基因型高度雜合l個體間基因型異質個體間基因型異質l在一個封閉體系中，群體內基因在一個封閉體系中，群體內基因和基因型頻率保持遺傳平衡狀態和基因型頻率保持遺傳平衡狀態2021-12-21共34頁25第三節第三節 作物的品種類型作物的品種類型 及其特點及其特點2021-12-21共34頁26一、作物品種的類型一、作物品種的類型l自交系品種（自交系品種（pure line cultivar）l雜交種品種（雜交種品種（hybrid cultivar）l群體品種（群體品種（p

16、opulation cultivar）l無性系品種（無性系品種（clonal cultivar）2021-12-21共34頁27（一）自交系品種（一）自交系品種（pure line cultivar）o又稱純系品種：是對突變或雜合基又稱純系品種：是對突變或雜合基因型經過連續多代的自交加選擇而因型經過連續多代的自交加選擇而得到的同質純合群體。得到的同質純合群體。o包括包括自花授粉作物和常異花授粉作自花授粉作物和常異花授粉作物的純系品種物的純系品種和和異花授粉作物的自異花授粉作物的自交系交系2021-12-21共34頁28自交系品種的育種特點自交系品種的育種特點l自花授粉加單株選擇的育種方法自花授

17、粉加單株選擇的育種方法l拓寬遺傳變異范圍，在大群體中拓寬遺傳變異范圍，在大群體中進行單株選擇進行單株選擇（多中選優、優中選（多中選優、優中選優）優）2021-12-21共34頁29（二）雜交種品種（二）雜交種品種（hybrid cultivar）在在嚴格選擇親本嚴格選擇親本和和控制授粉控制授粉的條件的條件下生產的各類雜交組合下生產的各類雜交組合F1植株群體植株群體既高度雜合（既高度雜合（ F1基因型），又具基因型），又具有同質性（有同質性（ F1群體內）群體內）雜種優勢強，但不能穩定遺傳。在雜種優勢強，但不能穩定遺傳。在生產上僅棉花利用生產上僅棉花利用F2群體群體2021-12-21共34頁3

18、0雜交種品種的育種特點雜交種品種的育種特點l包括包括自交系育種自交系育種和和雜交組合育種雜交組合育種兩兩個育種程序，自交系間的配合力測個育種程序，自交系間的配合力測定是貫穿兩個育種程序的關鍵定是貫穿兩個育種程序的關鍵l對影響親本繁殖和制種產量的性狀對影響親本繁殖和制種產量的性狀必須加強選擇必須加強選擇l需建立相應的種子生產和供銷體系需建立相應的種子生產和供銷體系2021-12-21共34頁31（三）群體品種（三）群體品種（population cultivarpopulation cultivar）l異花授粉作物的自由授粉品種異花授粉作物的自由授粉品種l異花授粉作物的綜合品種異花授粉作物的綜合

19、品種（synthetic cultivar）l自花授粉作物的雜交合成群體自花授粉作物的雜交合成群體（composite-cross population）l自花授粉作物的多系品種自花授粉作物的多系品種（multi-line cultivar）2021-12-21共34頁32群體品種的育種特點群體品種的育種特點l使群體品種使群體品種具有具有廣泛的遺傳基礎和廣泛的遺傳基礎和基因型的多樣性基因型的多樣性（組成群體品種的原（組成群體品種的原始親本間要有明顯的遺傳差異，但生育始親本間要有明顯的遺傳差異，但生育期等性狀差別不能太大）期等性狀差別不能太大）l使群體品種使群體品種能夠保持能夠保持廣泛的遺傳基廣

20、泛的遺傳基礎和基因型的多樣性礎和基因型的多樣性（對后代不加選（對后代不加選擇，以隨機樣本保存群體，要防止外來擇，以隨機樣本保存群體，要防止外來基因的滲入）基因的滲入）2021-12-21共34頁33（四）無性系品種（四）無性系品種（clonal cultivarclonal cultivar）l由一個無性系或幾個遺傳上近似的由一個無性系或幾個遺傳上近似的無性系經過營養繁殖而成的品種即無性系經過營養繁殖而成的品種即是無性系品種是無性系品種l無融合生殖也可產生無性系品種無融合生殖也可產生無性系品種l基因型由母體決定，表現型與母體基因型由母體決定，表現型與母體相同相同2021-12-21共34頁34無性系品種的育種特點無性系品種的育種特點l利用無性系迅速固定優良性狀和雜利用無性系迅速固定優良性狀和雜種優勢（有性雜交和無性繁殖結合）種優勢