第四章

有性雜交育種

第一節有性雜交育種的類別和意義第二節雜交方式第三節有性雜交親本的選擇和選配第四節茶樹開花與結實習性第五節雜交技術第六節雜交后代的培育和選擇

茶樹有性雜交育種(Sexualcrossbreeding)：以基因型不同的配子進行交配或結合形成雜種，通過對后代雜種比較、鑒定、選擇、培育，獲得新品種的方法。第一節

有性雜交育種的類別和意義

一、有性雜交育種的類別

根據參與雜交親本親緣關系遠近，分近緣雜交（茶種內不同品種及普洱茶和白毛茶變種間的雜交）和遠緣雜交育種。按雜交性質不同，又可分為有性雜交和無性雜交育種（體細胞融合）。第一節有性雜交育種的類別和意義

自然雜交：指基因型不同的親本在自然狀態下的交配。人工雜交：根據育種目標的需要選擇親本，用人工授粉使母本卵子受精的雜交方法。

第一節有性雜交育種的類別和意義

二、有性雜交育種的意義

（1）是創造新品種新類型的重要手段雜交引起基因重組、基因互作。雜交、選擇和無性繁殖相結合：雜交產生基因重組，創造變異；選擇將優良變異個體或類型從雜種后代中分離出來；無性繁殖能迅速增加后代數量，并使優良單株的基因不再分離。

第一節有性雜交育種的類別和意義（2）是生物進化的重要方式自然界通過生物群體間的天然雜交而產生變異，人類有意識地將不同親本的理想基因組合一起，創造新的種質資源，打破了生物種間的生殖隔離。

第一節有性雜交育種的類別和意義（3）是研究遺傳理論的重要方法之一自由分離和獨立分配規律；連鎖遺傳現象；細胞質遺傳等。遺傳學中純系雜交、自交和回交方法在茶樹中應用受到限制。

第一節有性雜交育種的類別和意義第二節雜交方式雜交方式：要用幾個親本，親本間如何配置。親本：父本和母本父本：♂，開花期與母本接近，花粉發芽率高。母本：♀，結實力強，無通過細胞質遺傳的不良性狀。雜交：×，母本在前，父本在后。雜種第一代：雜交后所得到的種子及其長出的植株，用F1表示。茶樹雜交育種中主要利用雜種一代。

第二節雜交方式

一、兩親雜交

兩親雜交：參加雜交的親本只有兩個。有正反交之分，如果育種目標的性狀不受細胞質基因控制時，正交和反交的育種效果相同。簡單易行，育種時間短，雜種后代群體的規模相對較小，在茶樹中普遍采用。第二節雜交方式

二、多親雜交

多親雜交：三個或三個以上的親本參加的雜交。能將分散于多個親本上的優良性狀綜合于雜種之中，育種年限長。根據參加雜交的親本次序不同分為添加雜交和合成雜交。第二節雜交方式（1）添加雜交多個親本逐個參與雜交的方式，如（A×B）×C。添加的親本越多，雜種綜合優良性狀也越多，育種年限延長。安排好親本的組合方式和先后次序是重要問題，需要考慮各親本的優缺點、性狀互補的可能性，及各親本遺傳物質在后代中所占比例等。早期親本，在核遺傳組成中所占比例小。一般先將遺傳力高的性狀進行親本組配，而把綜合性狀好的親本安排在最后一次雜交。

第二節雜交方式黃柑(A)×Kyang(B)F1(臺農938號)×白毛猴(C)臺茶14號第二節雜交方式（2）合成雜交

參加雜交的親本先配成單交種，然后將兩個單交種雜交，如（A×B）×（C×D）或（A×B）×（A×C）等。為了加強雜交后代內某一親本性狀，可以將該親本重復參加雜交，例如（A×B）×（A×C）的組配方式，則A的核遺傳組成在雜種中占1/2。

第二節雜交方式大葉烏龍(A)×Kyang(B)臺茶20(C)×白毛猴(D)

F1（臺農335號）×F1（臺農1958號）臺茶16號第二節雜交方式（3）多父本授粉一個以上父本的混合花粉授給一個母本。將母本種植在若干選定的父本之間，也可采用人工授粉的方法，在一個母本品種上同時可得到多個單交組合。

第二節雜交方式（4）回交雜交第一代及其以后世代與其親本之一再進行雜交稱回交（Backcross）。

中國種×印度種

F1（印中雜種）×中國種

格魯吉亞1號第二節雜交方式

當A品種綜合性狀良好，而個別性狀有欠缺時，可選擇在這些（個）性狀上具有良好表現的B品種與A品種雜交，F1及以后各代仍用A品種進行一系列回交和選擇，準備改進的性狀借選擇以保持，A品種原有的優良性狀通過回交而恢復。

A品種稱為輪回親本，B品種只參加一次雜交，稱為非輪回親本。

第二節雜交方式第三節有性雜交親本的選擇和選配

親本選擇：指根據育種目標選用具有優良性狀的品種類型作為雜交親本。親本選配：從入選的親本中選用哪些親本配組雜交，確定父母本及先后順序。

第三節有性雜交親本的選擇和選配

一、親本的選擇原則

（1）廣泛搜集，精選親本如果某些目標性狀在一般栽培品種中不能找到時，搜集范圍擴大到半栽培或野生類型。

第三節有性雜交親本的選擇和選配（2）具有較多優良性狀優良性狀多，容易選配與之互補的親本，短期內達到目標，否則就需要采用多親雜交方式；如果親本帶有遺傳力很強的不良性狀，會對后代性狀的改良增加難度。

第三節有性雜交親本的選擇和選配（3）明確親本目標性狀，分清目標性狀主次

復合性狀產量是由多、重、快、長單位性狀所構成、品質是由色、香、味、形單位性狀所構成等，根據構成性狀進行選擇比由它們構成的復合性狀進行選擇更具有操作性。第三節有性雜交親本的選擇和選配（4）重視選用地方品種對當地的自然條件和栽培條件有良好的適應性，產品受歡迎的程度與當地的消費習慣有關，容易推廣。如福建、臺灣喜喝用烏龍茶品種加工的烏龍茶，江、浙、皖一帶偏愛中、小葉品種制作的綠茶，印度、斯里蘭卡等國喜歡飲用大葉品種加工的紅碎茶等。第三節有性雜交親本的選擇和選配（5）親本一般配合力要高

一般配合力：某一親本品種和其它若干品種雜交后，雜種后代在某個數量形狀上全部組合的平均表現。優良品種與好的親本關系。

云南大葉種是一個優良品種，且一般配合力高。一般配合力的高低目前還不能根據親本性狀的表現估算，只能根據雜種的表現來判斷。

第三節有性雜交親本的選擇和選配

二、親本的選配原則（1）雙親具有較多的優點，優缺點能互補性狀互補：雜交親本雙方優良性狀綜合起來應能滿足育種目標的要求，親本之一的優點能克服另一親本的缺點。雙親互補：不同性狀的互補；構成同一性狀的不同單位性狀的互補。為了解決抵抗某種主要病害，可選用所抗的生理小種有所差別的親本雜交。

第三節有性雜交親本的選擇和選配（2）選用不同生態型的親本配組親本間遺傳基礎差異大，雜交后代的分離廣，易于選出性狀超越親本和適應性比較強的新品種?！霸颇洗笕~種”作親本，與“四川中葉種”雜交育成了“蜀永1號”等，對F1及其親本的過氧化物酶和酯酶同工酶分析，F1出現了“互補帶”和“雜交帶”

。第三節有性雜交親本的選擇和選配（3）以具有較多優良性狀的親本作母本使細胞質基因控制的有用性狀也得到利用。栽培品種與野生類型雜交，用栽培品種作母本；本地品種與外地品種雜交，以本地品種作母本。第三節有性雜交親本的選擇和選配（4）用一般配合力高的親本配組借鑒前人的經驗，了解雜交育種中常用的親本品種。福鼎大白茶與云南大葉種的自然雜交后代中選育出福云6號、7號、8號、10號、12號、迎霜、翠峰等新品種。

第三節有性雜交親本的選擇和選配（5）注意父母本的開花期雙親花期不遇，用開花晚的材料作母本?；ǚ劭少A藏一段時間。

第三節有性雜交親本的選擇和選配第四節茶樹開花與結實習性

一、開花習性

花蕾在6月出現，分化形成期延續到11月。部分在蕾期自然脫落，不同品種的落蕾率（福鼎大白茶早期花蕾開花率~13%，后期花蕾全部不開花）和開花率（福建水仙的落蕾率為78.7%，福鼎大白茶27.8%）差異大（

表4-1

）。第四節茶樹開花與結實習性

茶花為兩性花，由花托、花萼、花冠、雄蕊、雌蕊五部分組成。花冠白色，雄蕊包圍著雌蕊，由花絲和花藥構成，花藥具有4個孢子囊，內含無數花粉粒。雌蕊分子房、花柱、柱頭三部分。第四節茶樹開花與結實習性

Ⅴ．花軸Ⅰ．花圖式Ⅱ．花萼Ⅳ．花的中央縱切面

花程式：用字母、符號和數字表示花各部分的組成、排列、位置以及相互關系的公式。花圖式：顯示花在橫切面上形態特征的簡單圖解。第四節茶樹開花與結實習性

開花期9~12月，10月中、下旬至11月中旬為盛花期。同一地區不同品種，或同一品種在不同地區的花期有明顯差別（表4-3）。

第四節茶樹開花與結實習性

茶花開放上午5~9時較多，樹冠中部的花蕾比上、下部的先開，東南面的比西北面的先開；短枝上的花蕾比長枝上的先開，中下部的花蕾比上部的先開；在溫暖晴天，壽命較短，約1~2天；在低溫下雨氣候下，達4~5天。

第四節茶樹開花與結實習性

二、授粉特點和受精過程

屬于蟲媒花，受精率低，人工輔助授粉可以顯著提高茶樹的結實率。

第四節茶樹開花與結實習性

同一朵花的雌、雄蕊成熟期相仿，茶花開放1~2小時左右，花粉粒從囊中散出，即可授粉。花粉即將成熟時淡黃色，成熟時金黃色，成熟過度黑褐色。花粉生活力的高低與品種和花粉成熟度有密切關系。龍井種花粉成熟度對發芽率的影響

雜交時應選擇金黃色的成熟花粉。

第四節茶樹開花與結實習性

未成熟花粉發芽率（%）成熟花粉發芽率（%）過度成熟花粉發芽率（%）2.064.517.0不同品種的花粉生活力

第四節茶樹開花與結實習性

品種發芽率（％）安化中葉種95.8樂昌白毛茶77.8毛蟹1.9梅占5.9政和大白茶3.2

當花粉粒到柱頭上幾小時后，便開始萌發，長出花粉管，并隨著花柱內腔進入胚囊，進行雙受精作用，受精過程在10~11月可完成。有性種的花粉生活力強，花粉生活力弱的品種不宜作父本。

第四節茶樹開花與結實習性

三、結實習性

茶樹結實率一般為2%，有性系品種茶籽產量一般750kg/hm2左右，幾乎完全自花不孕。

第四節茶樹開花與結實習性

茶樹結實率的高低與下述因素有關：（1）品種不同品種的結實率差異大，有的品種只開花不結實，無結實力或結實力低不宜作母本。

第四節茶樹開花與結實習性

不同品種的結實率比較

（2）氣候適當延長光照，生殖生長加強，采取遮陽措施，花果減少。茶樹邊緣枝及受光面開花結果多，與光照充足有關。

光照對茶樹開花結果的影響

第四節茶樹開花與結實習性

處理10月中旬花蕾數（個、叢）長日照（16h）1603遮陽（8h）415對照（自然光照）1071（3）開花期盛花期開放的花朵結實率最高，占總結實數的50%-80%，雜交工作宜選擇親本盛花期進行。

第四節茶樹開花與結實習性

（4）植株部位短枝上結實率占全株總結實率~85%，著生樹冠下、中層的茶果80~90%，朝南面和朝東面的結實率高，這些習性可作為選擇母本上的花朵時參考。第四節茶樹開花與結實習性

（5）輔助授粉

蟲媒花、花多結實率低、盛花期授粉媒介不足。授粉次數4~8次的結實較好，種子量的遞增率為63%~78%

人工輔助授粉與茶籽增產率的關系

第四節茶樹開花與結實習性

授粉次數12345678910茶籽增產率（%）40465363677371787286第五節雜交技術

一、雜交前的準備工作計劃：雜交組合數、配組方式、父母本的確定、正反交、雜交花數。準備雜交用具。第五節雜交技術

二、花粉采集與貯藏

授粉前1-2天，從父本植株上采集即將開放、花粉呈金黃色的花朵，置干燥地方，次日將花粉從花朵上刷下。父母本開花期不一致，或者由于從異地采集花粉，貯藏時間以2天為限，低溫干燥可延長花粉的壽命。第五節雜交技術測定發芽率方法：（1）形態法：顯微鏡下觀測，正常呈球形。（2）培養法：5%蔗糖溶液，25℃培養數小時。

第五節雜交技術

（3）染色法：過氧化物酶是花粉在發芽過程中呼吸時所必須的，在該酶的作用下，將多元酚氧化而釋放出活性氧，有生活力的花粉染成紅色，無生活力的花粉染成黃色或無色。

聯苯胺、α-萘酚、碳酸鈉溶液。第五節雜交技術

三、隔離為防止天然異交，須對母本的花朵進行隔離。應在花朵未開放前進行，方法分套袋和全株隔離。選擇盛花期開放、著生在短枝上發育良好的花蕾進行隔離。第五節雜交技術

四、去雄茶樹有一定自交結實率。以研究遺傳規律為目的的人工雜交須作去雄處理，當雜交的目的是創造新品種時，可免去繁重的去雄工作。去雄的時間一般在母本植株開花前1~2天，通常用鑷子鉗去雄蕊的花藥。第五節雜交技術

五、授粉去雄后1~2天，或開放后當天，晴朗無風的上午8~10時進行。打開隔離袋，將花粉輕輕涂在柱頭上，套上隔離袋，掛上標牌。第五節雜交技術

六、授粉后管理授粉后一周左右，花瓣凋萎脫落，柱頭呈褐色干縮狀，去掉隔離袋或隔離框，以便受精后的子房在自然條件下正常發育。第五節雜交技術

幼果的脫落率很大，在人工雜交下為57.3%~

98.8％（表4-12）。原因除品種外，還可由不良的環境和不當的栽培措施等引起。茶果成熟后，應按不同雜交組合，及時分別采收，統計雜交結實率，分別貯放和播種。第五節雜交技術

第六節雜交后代的培育和選擇

早春將種子在苗圃實行單粒播，一足齡時定植。

雜種后代的選擇方法可采用單株選擇和集團選擇。根據相關性狀進行早期鑒定，進一步進行產量和品質的直接鑒定。第五章雜種優勢的利用

第一節雜種優勢的慨念與表現第二節雜種優勢產生的原因第三節茶樹雜種優勢利用的特點第四節遠緣雜交

第一節雜種優勢的慨念與表現

一、雜種優勢的概念與度量二、雜種優勢的檢測三．雜種優勢的利用效果

一、雜種優勢的概念與度量

雜種優勢（Heterosis）：兩個基因型不同的親本雜交產生的雜種第一代（F1），在生長勢、生活力、繁殖力、抗逆性、產量和品質等性狀方面超過其雙親的現象。第一節雜種優勢的慨念與表現

雜種優勢的表現是多方面的，例如，營養生長方面（生長勢強、營養生長期長等）；品質性狀方面（某些有效成分含量提高、萌芽期提早、持嫩性好等；生理功能方面（適應性、抗病蟲性、耐受力增強，光合效率提高等）。各種表現，既有區別，又互相聯系。利用雜種優勢時，可偏重某一方面，同時也要兼顧其它重要性狀。第一節雜種優勢的慨念與表現

度量方法：

（1）中親優勢（Mid-parentheterosis）:某一數量性狀的平均值與雙親差數的比率。

（2）超親優勢（Over-parentheterosis）：某一數量性狀的平均值與高值親本差數的比率。第一節雜種優勢的慨念與表現（3）超標優勢(Over-standardheterosis)：某一數量性狀的平均值與當地推廣品種差數的比率。（4）雜種優勢指數(Indexofheterosis)：某一數量性狀的平均值與雙親比值。第一節雜種優勢的慨念與表現

雜種優勢因雙親基因互作和與環境條件的影響，表現復雜。在雜交親和范圍內，雙親的親緣關系、生態類型、地理距離和性狀差異較大，性狀能互補，雜種優勢較強。在雙親的親緣關系和性狀有差異的前提下，基因型純度愈高，雜種優勢愈強。第一節雜種優勢的慨念與表現

二、雜種優勢的檢測（1）性狀觀察：性狀比較和分析，簡單方便。（2）生化分析：如同功酶和蛋白質電泳等方法。（3）細胞遺傳學鑒定：進行細胞和染色體水平的鑒定。（4）分子遺傳學鑒定：主要方法有RAPD、RFLP、STS、SSR、AFLP等。第一節雜種優勢的慨念與表現

三．雜種優勢的利用效果

（1）提高產量（2）改善品質（3）增強抗逆性（4）發芽期早第一節雜種優勢的慨念與表現

第二節雜種優勢產生的原因

一、顯性假說顯性假說：F1集中了雙親有利性狀的顯性基因，每個基因產生完全顯性或部分顯性，由于顯性基因互補作用，產生雜種優勢。

二、超顯性假說超顯性假說：雜合等位基因的貢獻大于純合顯性和純合隱性基因的貢獻。第二節雜種優勢產生的原因

生活力假說：雙親性細胞的異質性，提高了生活力。遺傳平衡假說：形成一種遺傳平衡很好的異質結合。上位性假說：基因間相互作用?；蚪M互補假說：雜種一代DNA復制、RNA轉錄和蛋白質轉譯上的量的增加。基因多態性假說：父母本間差異既包括兩親本之間的基因型差異，也包括基因多態性。第二節雜種優勢產生的原因

第三節茶樹雜種優勢利用的特點（1）茶樹是多年生植物只要親本選配得當并將其相互交叉種植，每年都可獲得具有雜種優勢的雜種第一代種子。（2）茶樹是異花授粉植物一、自花結實率極低，不必培育雄性不育系。雄性不育系：雄性器官退化，自交不結實，雌性器官正常。二、具有遺傳性狀差異懸殊的變種、品種和生態型，為選擇雜交親本提供了有利條件。三、遺傳組成雜合，雜種第一代就出現不同程度的分離現象。四、須采取隔離措施。

（3）茶樹是葉用作物植物營養體的雜種優勢表現最強。

（4）茶樹具有無性繁殖能力可通過無性繁殖，固定雜種優勢。

第四節遠緣雜交

一、遠緣雜交的概念及其作用二、遠緣雜交不親和性和遠緣雜種夭亡、不育的原因及其克服方法三、茶樹遠緣雜交四、遠緣雜種后代的分離、培育和選擇

一、遠緣雜交的概念及其作用（一）遠緣雜交的慨念近緣雜交：同種內不同品種或類型之間的雜交。遠緣雜交：不同種、屬或親緣關系更遠的植物類型間所進行的雜交。亞遠緣雜交：地理上相距甚遠、生態條件極不相同和系統上長期隔離的種內不同類型或亞種間的雜交。第四節遠緣雜交

（二）遠緣雜交的作用（1）引入異種(屬)植物的有利基因：人為地促進不同物種的基因漸滲和交流。（2）創造新物種和異染色體體系：導入不同種、屬的染色體組；導入異源染色體或片段。（3）誘導單倍體：誘導孤雌生殖。（4）有效地利用雜種優勢：核基因和核質之間的互作。（5）用于研究生物的進化：使物種在進化過程中所出現的一系列中間類型重現。第四節遠緣雜交

二、遠緣雜交不親和性和遠緣雜種夭亡、不育的原因及其克服方法

雙親能否進行遠緣雜交，不但要能親和可孕，而且其F1代能正常生長發育，并能通過有性或無性方式繁育后代。第四節遠緣雜交

（一）遠緣雜交的不親和性原因及克服辦法

1．遠緣雜交不親和性原因雙親親緣關系遠，遺傳差異大，染色體數目或結構不相同，生理上不協調?，F象：花粉不能在異種柱頭上萌發；花粉管不能伸入柱頭；或花粉管進入柱頭后，生長緩慢，甚至破裂；或花粉管長度不夠等原因而不能到達子房；雌、雄配子不能受精形成合子。為保持各物種的獨立性，存在種間的生殖隔離。第四節遠緣雜交（1）注意親本的選擇與組配同種植物不同的變種或品種，配子間的親和力有差異。在親本選配上應注意：以栽培種為母本；以染色體數目多的作母本；以雜種為母本；注意細胞質的作用，正反交的差異。

2．克服遠緣雜交不親和性的方法第四節遠緣雜交

（2）染色體預先加倍：將染色體數目少的親本加倍后再雜交。（3）橋梁法：親本之一與橋梁品種雜交，雜種加倍后，再和另一親本雜交。（4）特殊授粉：如混合花粉授粉、重復授粉、提前或延遲授粉等。第四節遠緣雜交

（5）組織培養等生物技術柱頭手術(Stigmagraftingtechnique)：把母本花柱切短；或切取已由父本花粉授粉，花粉剛發芽的父本柱頭的上端部分，移植到母本柱頭上。子房受精(Overyfertilization)：將花柱切除后，把父本花粉直接撒在子房頂端的切面上。第四節遠緣雜交

（5）組織培養等生物技術雌蕊離體培養：在母本花藥未開裂前切取花蕾，將雌蕊接種在人工培養基上，進行人工授粉和培養。試管受精(Test-tubefertilization)：將未受精的胚珠從子房中剝出，在試管內授以父本花粉或已萌發伸長的花粉管。體細胞融合：將雙親原生質體進行融合后人工培養。

第四節遠緣雜交1．遠緣雜種夭亡、不育的現象和原因有時雖能完成受精作用，但受精不完全。例如精子雖能與卵核結合，但不能和極核結合形成胚乳；或胚乳發育不正常；或胚和胚乳發育不同步，因而不能獲得雜交種子；或幼苗在生育過程中死亡而不能獲得雜種植株；或不能受精結實獲得雜種后代。

（二）遠緣雜種夭亡、不育的原因及其克服方法第四節遠緣雜交

一個物種的核物質導入另一物種，引起核質互作不平衡；或由于雙親的染色體組、染色體數目、結構、性質等差異，造成染色體不平衡，減數分裂時不能進行同源染色體的配對、分離，不能形成有正常功能的配子；或不同物種的DNA分子大小、核苷酸的排列順序和結構、DNA分子所攜帶的遺傳信息所反映的代謝及其調控功能等的差異，很難協調地共處于一個細胞中，產生基因不平衡；或胚、胚乳及母體組織間生理代謝失調，導致胚乳敗育及雜種幼胚夭亡。第四節遠緣雜交

各個物種之所以能夠按其特定方式繁衍后代并保持其種性，是它們在長期進化過程中，形成一個完整、平衡與穩定的遺傳系統。第四節遠緣雜交

2．克服遠緣雜種夭亡、不育的方法

（1）幼胚離體培養：解決胚乳敗育、胚和胚乳不協調造成的雜種夭亡。（2）雜種染色體加倍：解決雙親的染色體組或染色體數目不同而缺少同源性，不能形成具生活力的配子而造成的雜種不育。（3）回交法：雜種產生的雌、雄配子并不是都是無效的，用雜種與親本之一回交。（4）嫁接等無性繁殖：把不育的雜種嫁接在可育株上。第四節遠緣雜交

茶與山茶、茶與茶梅、茶與油茶進行雜交，茶的近緣植物威爾遜山茶、山茶花、尾葉山茶、大葉山茶、茶梅等同茶樹進行種間雜交。生態型有顯著差異的大葉種和小葉種的雜交，培育出了許多優良品種。

三、茶樹遠緣雜交第四節遠緣雜交

四、遠緣雜種后代的分離、培育和選擇

（一）遠緣雜種后代性狀分離的特點（1）分離無規律性（2）分離類型豐富、并有向兩親分化的傾向（3）分離世代長、穩定慢第四節遠緣雜交第六章誘變育種

第一節誘變育種的特點第二節輻射誘變育種第三節化學誘變育種第四節誘變育種的方法和程序第五節多倍體育種

誘變育種：利用物理、化學因素，誘發生物產生遺傳變異，根據育種目標對變異體進行選擇和鑒定，直接或間接培育新品種的育種途徑。實質是通過誘變使DNA發生結構變化（包括染色體畸變、易位及堿基序列改變），從而導致基因的變異。

選擇育種和雜交育種，是利用自然突變和基因重組，不能創造新的基因。且有些基因緊密連鎖，往往有利和不利性狀同時傳遞給雜交后代。

（一）提高突變率、擴大變異譜：突變提高100－1000倍，變異范圍廣。（二）適于品種個別性狀的改良：誘發點突變，只改變原品種個別性狀。第一節誘變育種的特點（三）變異的方向和性質難以掌握：生物是經歷長期進化的，它們的遺傳物質及代謝過程已達到協調狀態，某一基因被誘發產生突變，這種狀態就遭到破壞。了解、預測和控制變異，定向地改良品種性狀。（四）與其他育種方法結合，發揮更大的作用：獲得的突變體，可通過其它手段轉移到別的品種上。

一、輻射誘變源的種類及特性二、輻射的劑量測量三、適宜劑量和劑量率的選擇四、輻射誘變的機理五、輻射處理的方法

第二節輻射誘變育種一、輻射誘變源的種類及特性

常用的輻射種類有：β粒子、中子、X射線、γ射線和紫外線。

微粒輻射電磁輻射短波光輻射宇宙線輻射地殼輻射帶電粒子（α射線、β射線、質子）中性粒子、中子（快中子、慢中子、熱中子）X射線γ射線紫外線微粒輻射電磁輻射由各種放射性物質產生第二節輻射誘變育種二、輻射的劑量測量1．放射性強度：放射性核素特征的物理量。國際制單位是貝可（Bq），專用單位是居里。

2．照射量：只用于X和γ射線。國際制單位是庫（倫）每千克（C/kg），專用單位是倫琴（R）。

3．吸收劑量：輻射的生物效應與吸收劑量的關系。國際制單位是焦耳每千克（J/kg），專用單位是戈瑞（Gy）。劑量率：單位時間內被照射材料所接受的劑量稱為。

4．中子流量：以每平方厘米上通過的中子總數。

第二節輻射誘變育種

輻射劑量范圍與誘變效果有密切的關系，如果照射劑量過低，不易獲得理想的誘變效果；若照射劑量過高，易使被照植株大量死亡。

一般照射劑量選擇在臨界劑量（LD40）附近，或半致死劑量（LD50）。

三、適宜劑量和劑量率的選擇第二節輻射誘變育種

不同的作物種類，同種作物不同的品種、不同的器官和組織、不同的發育階段和生理狀態對輻射的敏感性都有差異。

對γ射線照射敏感性：扦插枝條＞扦插苗＞實生苗＞茶籽＞花粉。

大葉類品種＞中小葉類品種敏感。

第二節輻射誘變育種四、輻射誘變的機理

電離輻射引起有機體變異分為四個階段：（1）物理階段：發生電離和激發；（2）物理化學階段：產生活潑的自由原子或自由基；（3）生物化學階段：原子和自由基與核酸和蛋白質發生反應，引起分子結構的變化；（4）生物學階段：各種細胞器的結構及其組成發生變化，包括染色體的畸變和基因突變。第二節輻射誘變育種

輻射誘變主要是細胞水平上的染色體畸變和分子水平上的基因突變。第二節輻射誘變育種五、輻射處理的方法（1）種子照射：對干、濕、或萌動種子進行照射，要求種子生活力強。操作簡便，體積小，處理數量多，并易于貯存和運輸。

（2）營養器官照射：插穗和插播苗。（3）花粉照射第二節輻射誘變育種化學誘變育種：采用化學誘變劑處理植物材料，誘發遺傳物質發生突變，然后根據育種目標，對變異進行鑒定、培育和選擇，最后育成新品種的途徑。

第三節化學誘變育種

第三節化學誘變育種一、常用化學誘變劑及作用機理（1）烷化劑類（2）核酸堿基類似物：胸腺嘧啶類似物、腺嘌呤類似物。（3）簡單有機化合物：乙酸、甲醛等。（4）簡單無機化合物：氨、雙氧水等。（5）抗生素：鏈霉素等。（6）生物堿：秋水仙素、高級酚類等。

（1）浸漬法：將種子、接穗等浸漬于溶液中。

（2）注入法：用注射器將藥液注入生長點、腋芽等部位。

二、化學誘變方法第三節化學誘變育種（3）涂抹法和滴液法：將試劑溶于瓊脂等粘性物質中，涂于處理部位。或將脫脂棉球放于處理部位后，定期滴加藥液。用于生長點、芽等。

（4）熏蒸法：試材放入密閉潮濕的小室，通入藥劑產生的蒸汽進行處理，常用于花粉、花藥、子房等。

（5）施入法：試劑加入到培養基中，或施于植株根部。第三節化學誘變育種一、材料的選擇（1）育種目標：綜合性狀優良，只是一二個不好的性狀需要改進。（2）不同品種或類型：對誘變因素的敏感性不同。（3）處理部位：有利于物理或化學誘變劑最大限度地發揮作用。第四節誘變育種的方法和程序二、誘變劑量的確定參比同種植物或相近植物（如同屬、同科植物等）的同類器官誘變劑量。為了減少多發性突變，處理劑量要稍低些；如果期望產生多類型的突變體，應采取較高的劑量。第四節誘變育種的方法和程序三、處理群體大小的確定及后代選擇劑量、品種的敏感性，繁殖系數，育種目標和人力、物力，茶籽用量為1-2kg。扦插苗所發生的突變是體細胞，由它長成的變異枝條，當代選擇，無性繁殖。第四節誘變育種的方法和程序

一、多倍體的概念

一個屬內各個種所特有的、維持其生活機能的最低限度數目的一組染色體稱染色體組，各個染色體組所含有的染色體數目稱染色體基數（X）。

第五節多倍體育種

多倍體育種：在有性世代或無性世代的某一階段，用物理的或化學的方法使染色體倍數增加，然后經過選擇培育而育成新品種的途徑。第五節多倍體育種

二、多倍體育種的意義

1．巨大性：各組織和器官變大。

2．生化成分：新陳代謝旺盛，生化成分含量提高。第五節多倍體育種3．育性：三倍體高度不育；同源多倍體在減數分裂中染色體不能正常配對或分離；異源多倍體有一定程度的不育性，但高于同源多倍體。

4．克服遠緣雜交不孕性和遠緣雜種不實性：將雜交的親本之一的染色體加倍后雜交，有可能雜交成功；將F1植物染色體加倍，各染色體組的各個染色體都能聯會成二價體，育性增加。第五節多倍體育種（一）化學試劑誘變多倍體秋水仙素：百合科植物的秋水仙的器官和種子中一種化學物質，性極毒。易溶于水、酒精中，使用濃度以0.2%為最常用。

三、人工獲得多倍體的方法第五節多倍體育種

作用機制：秋水仙素與正在分裂的細胞接觸后，抑制細胞分裂時紡錘絲形成，使已正常分裂的染色體停留在赤道板上，不能拉向兩極，同時又抑制細胞板的形成，使分裂的染色體留在一個細胞核中，從而造成染色體數目加倍。第五節多倍體育種（1）處理萌動的種子茶籽浸種催芽，用脫脂棉包裹胚芽，將0.2%－0.3%秋水仙素溶液滴在小棉球上，處理期間內用秋水仙素溶液保持棉球濕潤，規定時間處理完畢后，將棉球去掉，清水洗去殘留在茶籽上的秋水仙素溶液。濃度和時間應很好的配合；不同的基因型對誘變效果有影響。（2）處理新梢（3）處理黃化枝條第五節多倍體育種（二）物理因素誘變多倍體溫度激變、機械損傷、電離射線以及離心力等。

第五節多倍體育種（二）遠緣雜種后代的培育

分別采收，單粒播種，單株定植，以行株距150×75cm為宜。

（三）遠緣雜種后代的選擇

采用單株選擇，淘汰要慎重。根據遠緣雜種后代分離復雜的特點，適當增加雜種后代的選株數量和選育代數。發現有利變異，無性繁殖。

第四節遠緣雜交

第七章生物技術在茶樹育種中的應用

第一節組織與器官培養第二節花藥和花粉培養與單倍體育種第三節細胞培養及其突變體篩選第四節原生質體培養與體細胞雜交

生物技術（Biotechnology）是以生命科學為基礎，利用生物體的特性和功能，設計、構建、培育具有預期性狀的新物種、新品種、新品系，以及與工程原理相結合，進行加工生產，為社會提供商品和服務的綜合技術體系。

一、組織與器官培養的概念和應用（一）組織與器官培養的概念（二）組織與器官培養在育種中的應用二．培養的步驟與方法（一）無菌培養的建立（二）營養繁殖體的增殖（三）生根（四）試管苗移栽大田第一節組織與器官培養一、組織與器官培養的概念和應用（一）組織與器官培養的概念植物組織與器官培養(planttissueandorganculture)是建立在植物細胞全能性（plantcelltotipotency）學說的理論基礎上，以無菌操作作為核心的現代生物技術的重要組成部分。細胞全能性：外植體細胞經過脫分化，失去了原來的結構和功能而成為未分化狀態，經再分化形成各種不同類型的細胞，實現全能性。第一節組織與器官培養根據所用材料，離體培養技術主要有以下類型：

（1）組織培養(tissueculture)；

（2）器官培養(organculture)；

胚胎培養(embryoculture)

花粉培養(pollenculture)

（3）細胞培養(cellculture)；

（4）原生質體培養(protoplastculture)第一節組織與器官培養

根據培養過程可分為初代培養（第一代培養）和繼代培養；按照培養基還可分為固體和液體培養；根據培養方式又可分為淺層培養、深層培養、看護培養、微室培養、平板培養和條件培養等。

第一節組織與器官培養（二）組織與器官培養在育種中的應用（1）擴大變異范圍：培養組織細胞處在不斷分裂分化狀態，容易受到培養條件和外加壓力的影響而產生突變。（2）克服遠緣雜交障礙：柱頭或花柱等障礙；胚的早期敗育。（3）獲得體細胞雜種：原生質體的培養。第一節組織與器官培養（4）倍性控制：胚乳培養獲得三倍體植株；花藥、花粉或未受精的子房和胚珠培養獲得單倍體；在培養周期中進行染色體加倍。（5）快速無性繁殖：莖尖、莖段培養可快速形成無性繁殖系，周期短、繁殖數量大、不受季節和環境條件的限制、適合進行工廠化生產、防止苗木帶病退化等。第一節組織與器官培養（6）獲得脫毒苗：病毒是通過維管束傳導，用尚未分化維管束的莖尖或其他分生組織進行離體培養。（7）種資資源的保存：利用莖尖及細胞培養結合低溫或超低溫冷凍貯藏保存種質資源。（8）作為外源基因轉化的受體系統：利用植物組織、細胞及原生質體作為受體，將外源目的基因導入植物細胞。第一節組織與器官培養二．培養的步驟與方法第一節組織與器官培養（一）無菌培養的建立（二）營養繁殖體的增殖（三）生根（四）試管苗移栽大田（一）無菌培養的建立

過程：外植體的選擇→滅菌→接種→培養等。要求：無污染，有適當比例的成活并較快的生長?？紤]三個方面：適當外植體；培養基的種類和添加成分；以及培養環境條件。第一節組織與器官培養1．取材（外植體）

考慮供體的生理狀況及所取的部位，成功的難易程度有所不同。較大的外植體有較強的再生能力，易污染；快速繁殖，可以相對大一些；太小多形成愈傷組織，甚至難以成活。第一節組織與器官培養（1）胚及相關材料離體胚珠和子房與在母株上相同，形成種子，進而發育成植株；另一種是胚珠和子房組織脫分化產生愈傷組織和胚狀體，進而發育成植株。再生植株可起源于體細胞，為二倍體。起源于性細胞，是單倍體。胚培養有兩種方式：以幼胚誘導愈傷組織，通過器官發生或胚胎發生再生植株；二是使發育完全的胚直接萌發，獲得植株。第一節組織與器官培養（2）莖尖及相關材料

田間生長的茶樹、扦插苗、實生苗、室內培養的實生苗、組織培養苗等均可作為培養材料的來源。（3）葉片

采摘面中央春季生長健壯的芽下第一、二葉，切除主脈。第一節組織與器官培養2．滅菌

既要達到滅菌的目的，又不能讓外植體細胞大量死亡。滅菌藥劑的種類和濃度、滅菌時間的長短。第一節組織與器官培養3．培養基

考慮外植體能夠存活和能夠較快生長。根據培養基作用，分為誘導產生愈傷組織的誘導培養基(inductionmedium)和促使愈傷組織分化成苗的分化培養基(differentiationmedium)，它們都是由基本培養基(basismedium)加上植物激素等成分組成。第一節組織與器官培養

基本培養基包括大量元素和微量元素、維生素、氨基酸以及糖和水等。由愈傷組織（callus）再分化成苗的過程叫做“再分化”。常用的植物生長調節劑包括細胞分裂素類和生長素類。第一節組織與器官培養

外植體褐變接種后，其表面開始褐變，有時甚至會使整個培養基褐變的現象。多酚氧化酶被激活，使細胞的代謝發生變化。在褐變過程中，會產生醌類物質，抑制其他酶的活性，影響所接種外植體的培養。第一節組織與器官培養

褐變的原因①基因型：不同植物、不同品種間的褐變現象是不同的。②生理狀態：外植體的生理狀態不同，在接種后褐變程度也不同。③培養基成分：濃度過高的無機鹽或細胞分裂素可使褐變現象加深。④培養條件不當：如果光照過強、溫度過高、培養時間過長等。第一節組織與器官培養（二）營養繁殖體的增殖三種方式：（1）誘導腋芽潛伏狀態的腋芽，在離體條件下伸長生長。（2）誘導產生不定芽（adventiousbud）或新梢（3）體細胞胚胎發生（somaticembryogenesis）先形成胚狀體（embryoid），再發育成為完整的植株。第一節組織與器官培養

（三）生根

添加促進生根的生長素激素，一般不再需要細胞分裂素類。

第一節組織與器官培養（四）試管苗移栽大田

馴化(habituation)鍛煉：提高移栽成活率，逐漸適應外界環境。主要問題是防止組織失水和病菌感染。移入預先已消毒的培養土中，初期用薄膜和紗網覆蓋，土壤保持適當濕度，適時噴水保濕，切忌水分過多。其次，是如何使其由異養為主轉變為完全自養，移栽小苗經過一段生長后，逐漸揭去薄膜，逐漸適應自然光照。第一節組織與器官培養第二節花藥和花粉培養與單倍體育種

一、單倍體在植物育種上的重要性二、花藥和花粉培養技術（一）花藥培養（二）花粉培養三、單倍體植株的染色體加倍一、單倍體在植物育種上的重要性

單倍體植物（Haploidplant）：具有配子染色體數的植物。

應用價值：（1）單倍體染色體加倍可獲得純合二倍體（2）有利于遠緣雜交新類型的培育和穩定：通過花藥或花粉培養途徑再生單倍體植株，再對其染色體進行加倍。第二節花藥和花粉培養與單倍體育種（3）與誘變育種結合加速育種進程：單倍體不存在顯隱性關系，顯性和隱性突變均可在當代表現出來，便于鑒定和選擇，將有利突變的個體染色體加倍。（4）作為外源基因轉化的受體系統：有利于外源基因的整合表達。第二節花藥和花粉培養與單倍體育種二、花藥和花粉培養技術

（一）花藥培養

花藥培養的基本程序：外植體(花蕾)選擇→外植體預處理→外植體消毒→剝取花藥→接種→誘導培養→分化培養→移栽第二節花藥和花粉培養與單倍體育種（1）取材考慮三個方面的問題，即外植體的基因型、外植體的生理狀態和花粉的發育時期。多數來自雜交育種F1的花藥，雜交育種的親本選配原則，也適用于單倍體育種。第二節花藥和花粉培養與單倍體育種第二節花藥和花粉培養與單倍體育種

植物的種類和品種不同難易程度存在很大差異，須對供體植株的基因型有所選擇。選取花粉處于一定發育期的花藥，大多數為單核中、晚期。茶樹在11月前后雄核發育處于單核中晚期的花藥接種。（2）滅菌

75％的酒精，0.1％升汞浸泡，無菌水沖洗。（3）接種（4）再生花藥培養誘導單倍體植株有兩種途徑。第一條是經胚狀體的再生途徑，第二條是經愈傷組織，分化出不定芽，再形成不定根。（5）移栽。

第二節花藥和花粉培養與單倍體育種（二）花粉培養

花藥培養常常是一個既有單倍體，又有二倍體、甚至多倍體的混合群體。花粉培養誘導形成的植株全部來源于單倍體的花粉，從而省略對其鑒定的程序；結合突變體篩選以及進行基因操作等研究；花粉培養所要求的技術比花藥培養復雜。第二節花藥和花粉培養與單倍體育種

花粉的分離：機械分離法和自然散落法?；ǚ叟囵B：淺層液體培養法和看護培養法。第二節花藥和花粉培養與單倍體育種三、單倍體植株的染色體加倍

（1）自然加倍：誘導過程中，有一些植株會自然加倍。要注意與二倍性愈傷組織分化植株的區分。（2）人工誘導加倍：秋水仙堿處理（3）從愈傷組織再生二倍體植株第二節花藥和花粉培養與單倍體育種第三節細胞培養

（一）分離細胞的方法（二）單細胞培養方法（三）培養細胞的密度及活力的測定

單細胞培養從植物組織器官或愈傷組織游離出單細胞，在無菌條件，使其再生完整植株。

第三節細胞培養及其突變體篩選（一）分離細胞的方法（1）物理方法：搖床振蕩，鎳絲網過濾，離心收集。（2）酶法：果膠酶和纖維素酶。第三節細胞培養及其突變體篩選

（二）單細胞培養方法（1）液體淺層培養：細胞在平皿中形成一淺層，密封培養。（2）微滴培養：一小滴的單細胞在培養皿上，密封培養。（3）平板培養：細胞包埋于培養基中培養。（4）看護培養：單細胞接種到濾紙上培養。第三節細胞培養及其突變體篩選

（三）培養細胞的密度及活力的測定（1）起始培養的細胞密度：104～108個/ml（2）細胞的活力測定：熒光素雙醋酸鹽能使酯酶分解而成為具熒光的極性物，有活力的細胞會發出黃綠色熒光。酚藏花紅能將死細胞染成紅色。Evans藍不被活細胞吸收而被死細胞吸收。（3）植板率的測定：每個平板接種細胞總數形成細胞團的百分率。第三節細胞培養及其突變體篩選

第四節原生質體培養與體細胞雜交

植物原生質體：除去細胞壁由質膜包裹著的具有生活力的植物裸細胞。原生質體融合或體細胞雜交（somatichybridization）：在離體條件下，使同一物種或不同物種的原生質體融合（protoplastfusion），形成雜種細胞，再經過人工培養誘導雜種細胞分化形成植株的過程。一、原生質體的分離

（一）分離原生質體的材料：各個部位幾乎均能分離出原生質體。（二）原生質體的分離1．材料的預處理：使游離的原生質體更能適應新的培養條件。（1）預培養；（2）暗處理；（3）藥物或添加物處理；（4）萎焉處理第四節原生質體培養與體細胞雜交

2．原生質體的分離有機械法和酶法，一般采用酶法，常使用纖維素酶、半纖維素酶和果膠酶，分別作用于細胞壁的不同組分。不同種類的植物，所需的酶的種類和濃度不同。配制酶液須加入適量的滲透壓穩定劑，代替細胞壁對原生質體起保護作用。有兩類：一類為糖醇或可溶性糖；另一類為無機鹽溶液。分離時間和溫度與不同植物材料、酶活力等有關。酶法分離分為兩步分離法和一步分離法。一步分離法較為常用，將所需果膠酶和纖維素酶混合配成溶液。

第四節原生質體培養與體細胞雜交二、原生質體的培養

（一）培養基及培養條件

KM培養基等，還應注意以下問題：（1）植物激素：2，4-D是最普遍的生長調節劑。（2）原生質體的密度：一般采用103個/ml以上的密度。（3）光照和溫度：一開始應在黑暗中培養，再生成愈傷組織時，需要強光照。第四節原生質體培養與體細胞雜交

（二）原生質體的培養方法：單細胞培養的各種方法。（三）原生質體的培養過程分為三步：細胞壁再生、細胞分裂和植株再生。愈傷組織形成后存在兩條再生植株的途徑。

第四節原生質體培養與體細胞雜交三、原生質體的融合

（一）原生質體融合的類型和方式自發融合：酶分離原生質體過程中同種原生質體自然融合，形成同核體。誘導融合：加入誘導劑或其他方法促進不同親本的異種原生質體之間發生融合的過程。誘導融合不是沒有親緣界限的，在很大程度上取決于原生質體之間的親緣關系和生理狀態。第四節原生質體培養與體細胞雜交

（二）誘導融合的方法物理方法：電融合（electrofusion）；化學方法：（1）高pH高鈣法；（2）多聚化合物法第四節原生質體培養與體細胞雜交四、原生質體融合體的發育及雜種細胞的篩選（一）原生質融合體的生長發育經歷以下四個過程：（1）異核體的壁再生；（2）異核體的核融合（nuclearfusion）；（3）融合細胞的增殖；（4）愈傷組織的器官分化第四節原生質體培養與體細胞雜交（二）雜種細胞的篩選產生了雜種細胞，要及時地從同時存在的雙親細胞和同源融合體的混合群體中把它們篩選出來，轉移到適宜培養條件下進行培養，設計一種只允許雜種細胞生長的雜種篩選體系。第四節原生質體培養與體細胞雜交

互補選擇法：利用兩個不同親本具有不同的生理或遺傳特性，在形成雜種細胞時產生的互補作用進行選擇。如激素自養型互補、營養互補、抗性互補。機械分離法：根據雙親原生質體在顏色上的差別進行選擇。第四節原生質體培養與體細胞雜交五、體細胞雜種植株的鑒定

（1）形態學鑒定：體細胞雜種應具有兩個親本的形態學特征，或與兩個親本有區別。（2）細胞學鑒定：融合后的原生質體應是四倍體（tetraploid）或雙二倍體（doublediploid）雜種。第四節原生質體培養與體細胞雜交

（3）生化鑒定：利用親本的某些生物化學特性（如酶等）在雜種中的表達來鑒別體細胞雜種。（4）DNA檢測鑒定：每個物種都有特定的DNA分子圖譜。第四節原生質體培養與體細胞雜交

第八章分子育種第一節基因工程與育種一、基因工程的概念二、茶樹基因工程的方法和步驟三、基因工程的安全性評價第二節分子標記與育種一、常用分子標記的原理和方法二、分子標記在茶樹育種中的應用一、基因工程的概念二、茶樹基因工程的方法和步驟（一）目的基因的分離和克?。ǘ┠康幕虻霓D化（三）轉基因植株的鑒定三、基因工程的安全性評價（一）安全性評價的意義（二）轉基因植物安全性評價（三）轉基因植物各階段安全性評價申報要求第一節基因工程與育種

一、基因工程的概念

基因工程：應用人工方法把生物的遺傳物質（通常是DNA）分離出來，在體外進行切割、拼接和重組，然后將重組的DNA導入某種宿主細胞或個體，從而改變它們的遺傳特性；有時還使新的遺傳信息在新的宿主細胞或個體中大量表達，以獲得基因產物。第一節基因工程與育種（一）目的基因的分離和克隆1．基因文庫分離目的基因；2．功能蛋白組技術分離目的基因；3．PCR技術；4．mRNA差別顯示技術。

（二）目的基因的轉化1．農桿菌介導的基因轉化2．化學和物理法誘導DNA直接轉化3．種質系統介導的基因轉化

二、茶樹基因工程的方法和步驟第一節基因工程與育種

（一）目的基因的分離和克隆1．基因文庫分離目的基因:構建cDNA文庫，用核酸探針把目的基因從文庫中分離出來.2．功能蛋白組技術分離目的基因:分離純化功能蛋白，進行氨基酸序列分析，合成簡并引物，進行PCR擴增分離蛋白基因。3．PCR技術:通過序列的相似性設計簡并引物，采用RT-PCR和5’/3’RACE技術分離基因。4．mRNA差別顯示技術:個體發育的不同階段，或是在不同組織或細胞中發生的不同基因按時間、空間進行有序的表達。第一節基因工程與育種

（二）目的基因的轉化

外源（目的）基因轉化到植物中，賦予植物新的產物或性狀，使之成為新品種?？紤]三個因素：一是要有適宜的基因；二是組織培養系統；三是外源基因轉化到植物的途徑和方法。轉化方法主要有三種；轉化受體可以是原生質體或是植物組織。第一節基因工程與育種1．農桿菌介導的基因轉化Ti質粒：能夠把本身的一段DNA轉移至植物細胞，并整合進植物基因組得以表達，從而導致植物冠癭瘤的發生。轉化工作可分為三大部分：受體系統的建立、Ti質粒轉化載體的構建及目的基因的轉化。轉化方法：整體植株接種共感染法、葉盤轉化法和原生質體共培養轉化法。發根農桿菌及其Ri質粒也可用于植物的基因轉化。第一節基因工程與育種2．化學和物理法誘導DNA直接轉化（1）聚乙二醇(PEG)法：干擾細胞間的識別。（2）脂質體法：脂類化學物質包裹DNA，通過原生質體的吞噬轉入受體細胞。（3）電擊法：利用高壓電脈沖，形成瞬間通道。第一節基因工程與育種（4）超聲波法：擊穿細胞膜造成通道。（5）顯微注射法：將外源DNA直接注入受體細胞中。（6）激光微束法：在細胞膜上形成小孔，實現基因轉移。（7）基因槍法：將外源DNA包被在金粒中，在高壓的作用下射入受體細胞。第一節基因工程與育種

3．種質系統介導的基因轉化特點：轉化的DNA可以是裸露的，也可以重組在質粒DNA上；依靠生物自身的種質系統或細胞結構功能來實現；整體水平上的轉化；方法簡便；不需要植物組織、細胞、原生質體等離體培養過程。

第一節基因工程與育種（1）花粉管通道法外源DNA沿著花粉管滲入，經過珠心通道進入胚囊，轉化尚不具備正常細胞壁的卵、合子或早期胚胎細胞。第一節基因工程與育種（2）生殖細胞浸泡法將供試外植體如種子、胚、胚珠、子房、花粉粒等直接浸泡在外源DNA溶液中，利用滲透作用把外源基因導入受體細胞，整合并穩定地表達與遺傳。第一節基因工程與育種（3）胚囊、子房注射法使用顯微注射儀把外源DNA溶液注入到子房或胚囊中。第一節基因工程與育種

（三）轉基因植株的鑒定基因轉化后：1.在含有選擇壓力的培養基上誘導轉化細胞分化。2.對轉化植株進行分子生物學鑒定，Southern雜交證明外源基因在植物染色體的整合、Northern雜交證明是否正常轉錄、Western雜交證明轉錄和翻譯是否成功。3.性狀鑒定及外源基因表達調控研究。4.遺傳學分析，獲得轉基因植物品種。第一節基因工程與育種

從檢測的基因功能上可分為報告基因和目的基因的檢測，當轉化的目的基因無直檢測性質時，將能提供易檢測性質的報告基因與目的基因相接，通過檢測報告基因間接了解目的基因的轉化。第一節基因工程與育種三、基因工程的安全性評價（一）安全性評價的意義生物安全性評價就是要對生物技術活動本身及其產品，可能對人類和環境的不利影響及其不確定性和風險性進行科學評估，并采取必要措施加以管理和控制，使之降低到可接受的程度，以保障人類健康和環境安全。第一節基因工程與育種

2001年國務院發布了令第304號《農業轉基因生物安全評價管理條例》，2002年農業部發布了令第8號《農業轉基因生物安全評價管理辦法》，第9號《農業轉基因生物進口安全管理辦法》，第10號《農業轉基因生物標識管理辦法》，以及《關于貫徹執行〈農業轉基因生物安全評價管理條例〉及配套規章的通知》。第一節基因工程與育種

（二）轉基因植物安全性評價

對安全性控制過嚴，會妨礙生物技術的發展；對安全性要求過低，也可能使人類健康和環境遭受嚴重威脅。

《管理辦法》對安全等級的劃分，安全性評價、申報和審批、技術檢測管理、監督管理、安全監控的辦法及懲罰措施都做了詳細地規定。將受體生物分為四個安全等級；將轉基因生物也分為四個安全等級；將轉基因產品分為四個安全等級。第一節基因工程與育種（三）轉基因植物各階段安全性評價申報要求（1）中間試驗的報告（2）環境釋放的申報（3）生產性試驗的申報（4）安全證書的申報第一節基因工程與育種

第二節分子標記與育種一、常用分子標記的原理和方法（一）RFLP標記（二）RAPD標記（三）AFLP標記（四）SSR標記二、分子標記在育種中的應用（一）構建遺傳圖譜（二）分析親緣關系（三）分子標記輔助選擇（四）育種過程監測和個體鑒定一、常用分子標記的原理和方法

借助與目標基因緊密連鎖的遺傳標記基因的基因型分析，鑒定分離群體中含有目標基因的個體，以提高選擇效率，即分子標記輔助育種

。

第二節分子標記與育種

遺傳標記：基因型易于識別的表現形式，遺傳標記分為四種類型。第二節分子標記與育種

形態標記：簡單直觀、數量少、易受環境影響。細胞標記：染色體核型和帶型，數目也很有限。生化標記：同工酶和貯藏蛋白，標記數有限分子標記：基于DNA水平多態性的遺傳標記，它通過檢測基因組的一批識別位點來估測基因組的變異性或多樣性。

分子標記特點：（1）是在DNA水平上對遺傳變異的直接反映；（2）多態性高；（3）大多數分子標記是共顯性的。

第二節分子標記與育種

限制性片段長度多態性。生物體在長期進化過程中，種屬間甚至品種間由于突變、重組等原因，在限制性內切酶位點上發生核苷酸的插入、缺失和點突變（使原酶切位點消失或產生新酶切位點），當用限制性內切酶處理不同生物體的DNA時，酶切所產生的DNA片段其長度可能不相同，這種酶切后DNA片段長度的差異就是RFLP。

（一）RFLP標記第二節分子標記與育種

隨機擴增片段多態性。采用人工合成的較短的隨機排列堿基順序核酸單鏈為引物，在一種DNA多聚酶作用下，對所研究的基因組DNA進行PCR擴增，獲得一組不連續的DNA片段，其中每個擴增所產生的片段代表了基因組上的一個位點，所檢測出來的擴增產物DNA片段的多態性反映了基因組相應區域的DNA多態性。

（二）RAPD標記第二節分子標記與育種

擴增片段長度多態性。用限制性內切酶對基因組DNA進行酶切，然后對限制性片段進行選擇性擴增，從而揭示DNA多態性。

（三）AFLP標記第二節分子標記與育種

簡單重復序列。利用真核生物的基因組中普遍存在1~6個bp簡單串聯重復特性作為分子標記。

（四）SSR標記第二節分子標記與育種

二、分子標記在育種中的應用（一）構建遺傳圖譜（二）分析親緣關系（三）分子標記輔助選擇（四）育種過程監測和個體鑒定第二節分子標記與育種第九章品種審（鑒）定與新品種保護第一節品種審（鑒）定一、品種審（鑒）定任務和意義品種審定（Cultivarassessment）:品種審定委員會對新育成或新引進的茶樹品種根據品種區域試驗或生產試驗，按規定程序進行審查，決定該品種是否能推廣，并確定推廣范圍的過程。第一節品種審（鑒）定鐘鳴谷應主要任務:根據品種區域試驗或生產試驗的情況，準確地評定新育成的茶樹品種在生產上的利用價值、經濟效益；確定其推廣價值、適應地區及相應的栽培技術；對新品種的示范、繁育、推廣工作提出建議。

第一節品種審（鑒）定鐘鳴谷應二、審定機構及其工作內容上世紀50年代初是和群眾性良種評選活動結合進行的。

1960年以后，各省、市、自治區相繼成立了品種審定委員會。

1981年全國農作物品種審定委員會成立，并頒布了《全國農作物品種審定試行條例》，開始了國家級品種審定工作。

1989年，國務院通過了《中華人民共和國種子管理條例》，使我國農作物品種審定工作逐步走上法制化、規范化軌道。

2000年7月8日全國人大常委會通過并于2000年12月1日正式施行的《中華人民共和國種子法》，農業部于2001年2月發布《主要農作物品種審定辦法》，制定了農作物品種審定的實施細則。第一節品種審（鑒）定鐘鳴谷應我國主要農作物品種和主要林木品種實行國家和省級兩級審定制度，申請者可以直接申請省級審定或者國家級審定。國家農作物品種審定委員會和林木品種審定委員會分別由國務院農業、林業行政主管部門設立，負責主要農作物品種和主要林木品種的審定工作，省級農業、林業行政主管部門則分別設立省級農作物品種和林木品種審定委員會。第一節品種審（鑒）定鐘鳴谷應

主要農作物指水稻、小麥、玉米、棉花、大豆以及國務院農業行政主管部門和省、自治區、直轄市人民政府農業行政主管部門各自分別確定的其他1～2種農作物。

2005年03月安徽省主要農作物品種審定辦法：主要農作物，是指稻、小麥、玉米、棉花、大豆、油菜、馬鈴薯以及安徽省農業委員會確定的其他農作物。第一節品種審（鑒）定鐘鳴谷應國家級茶樹品種審定工作以往是由全國農作物品種審定委員會茶樹專業委員會承擔的，我國新《種子法》實施后，茶樹沒有列入強制審定的作物范圍，2003年組織成立了第一屆全國茶樹品種鑒定委員會，今后的品種鑒定則是在育種者自愿的前提下進行。

第一節品種審（鑒）定鐘鳴谷應

第一批認定的30個國家級良種（1984年）：福鼎大白茶、黃山種、祁門種等。第二批認定的22個國家級良種（1987年）：龍井43、安徽1號、安徽3號等。

第一節品種審（鑒）定鐘鳴谷應

品種認定是品種審定的替代形式，具有與審定同等的效力。適用于因歷史原因缺少系統的試驗資料或選育程序不完整，但在實行品種審定制度之前已在生產上有較大面積的應用并繼續有推廣價值的品種。第一節品種審（鑒）定鐘鳴谷應

第三批審定的25個國家級良種（1994年）：楊樹林783、皖農95等。第四批審定的18個國家級良種（2001年）：鳧早２號、舒茶早、皖農111等。第五批鑒定的1個國家級良種（2003年）：桂綠1號。第一節品種審（鑒）定鐘鳴谷應三、報審條件和程序

（一）區試設置及參試條件參加全國區試品種必須是無性系，且親本清楚、農藝性狀穩定一致，并與現有國家推廣品種有明顯區別，參試單位或個人應提供所需材料。

第一節品種審（鑒）定鐘鳴谷應（二）參加區試和品種鑒定申請1．填報申請表。2．提供標準苗木和參試合同。3．提出品種鑒定申請。4．提交以下材料：（1）申請鑒定表；（2）區試總結；（3）品種選育報告；（4）品質鑒定報告；（5）抗性鑒定報告；（6）品種標準圖片；（7）區試點負責人證明。

第一節品種審（鑒）定鐘鳴谷應（三）總結與鑒定評價品種鑒定的判定分為“通過”、“暫緩”和“不通過”。“通過”鑒定的品種必須符合下列條件之一：（1）品質、產量均超過對照，且有一定抗性；（2）感官品質明顯超過對照，且產量不低于對照的90%；（3）具有特異性狀，例如：氨基酸總量>6%，茶多酚>45%，咖啡堿<1%或>5%，或紅茶中茶黃素>1.3%；生育期特早，發芽期早于對照10天以上，產量或品質與對照相當；抗旱、寒、病、蟲等抗逆性中某一項或多項抗性強等。

第一節品種審（鑒）定鐘鳴谷應福鼎大白茶的品種登記號為“GS13001—1985”，G為“國”的漢語拼音的第一個字母，表示屬國家級品種；S為“審”的漢語拼音的第一個字母，表示屬審（認）定通過的品種；“13”為全國農作物品種審定委員會對作物的編號，代表茶樹；“001”是序號；“1985”表示公布年號。

第一節品種審（鑒）定鐘鳴谷應第二節新品種保護

鐘鳴谷應

一、新品種保護的意義

保護植物新品種所有人的合法權益，鼓勵人們培育和使用植物新品種，促進發展，提高生活水平。第二節新品種保護鐘鳴谷應二、中國植物新品種保護條例的主要內容（一）植物新品種權的審批機構國務院農業、林業行政部門，按照職責分工共同負責植物新品種權申請的受理和審查，并對符合條例規定的