育種學(xué)

作物育種學(xué)

緒論：

提高作物總產(chǎn):擴(kuò)大種植面積、提高單產(chǎn)

第一節(jié)：作物育種學(xué)的性質(zhì)及任務(wù)

作物育種學(xué)是研究選育和繁育作物優(yōu)良品種的理論和方法的科學(xué)。

一、作物育種學(xué)的性質(zhì)

1、是作物人工進(jìn)化的科學(xué)

變異、遺傳、選擇是生物進(jìn)化的三大要素。遺傳是條件，變異是基礎(chǔ)，選擇：自然選

擇，自然進(jìn)化人工選擇，人工進(jìn)化

2、綜合性科學(xué)

是一門以遺傳學(xué)、進(jìn)化論為主要基礎(chǔ)的綜合性應(yīng)用科學(xué)。

3、實(shí)踐性強(qiáng)的學(xué)科

二、作物育種學(xué)的基本任務(wù)

1.研究育種規(guī)律；2.選育新品種，實(shí)現(xiàn)品種良種化；3.繁育新品種，實(shí)現(xiàn)種子標(biāo)準(zhǔn)

化。

三、作物育種學(xué)的主要內(nèi)容？1、育種目標(biāo)2、種質(zhì)資源3、育種方法4、育種各階段的

試驗(yàn)技術(shù)5、品種審定6、種子生產(chǎn)

第二節(jié)：作物品種及其作用

一、作物品種的概念

作物品種(CultivatedVariety)：是人類在一定的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)條件下，根據(jù)自己的需

要所選育的某種作物的某種群體。

特征特性(DUS)：1、遺傳上的相對穩(wěn)定性(Stability)2、形態(tài)上的整齊一致性

(Uniformity)3^有別于同一作物的其它群體(Distinctness)

如何識別不同的品種：1、外部形態(tài)性狀。如株高、株形、顏色、籽粒2、內(nèi)在的遺傳物

質(zhì)。如ProteinDNA

品種的類別：常規(guī)品種、雜交種、純系品種、雜交種品種、群體品種、無性系品種

優(yōu)良品種：是指在一定的地區(qū)和栽培條件下，符合生產(chǎn)發(fā)展的要求，并具有較高的經(jīng)濟(jì)

價值的品種。

品種、良種與好種子？品種：某種作物的某種群體；良種：有價值的品種；優(yōu)質(zhì)種子：

純度、凈

好品種好品種

好種子劣質(zhì)種子

增產(chǎn)不增產(chǎn)

二、優(yōu)良品種在農(nóng)'業(yè)生產(chǎn)上的作用L提高產(chǎn)量2.改善品質(zhì)3.增強(qiáng)抗性4.擴(kuò)大栽種地區(qū)

5.改革耕作制度6.促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化

品種使用中應(yīng)注意的問題？1、地區(qū)性2、時間性

三、品種的合理利用

1、根據(jù)品種的特征特性，因地制宜地種植良種2、良種良法相結(jié)合3、注意品種的合理

布局與合理搭配4、注意優(yōu)良品種的防雜保純和良種良繁工作

思考題：L名詞解釋：作物育種學(xué)，品種。2.簡述作物育種學(xué)的性質(zhì)和任務(wù)。3.簡

述作物育種學(xué)的主要內(nèi)容。4.簡述品種的特點(diǎn)。5.如何識別不同的品種？6.簡述優(yōu)良

品種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的作用。7.試述品種的合理利用。

1

第一章作物的繁殖方式與育種

第一節(jié)作物的繁殖方式

一、有性繁殖：自花授粉、異花授粉、常異花授粉

二、無性繁殖：營養(yǎng)體繁殖、無融合生殖

三、作物授粉方式的確定

一、有性繁殖（Sexualreproduction）

定義：指通過雌雄性細(xì)胞相互結(jié)合而繁殖后代的方式。為植物繁殖的基本方式，由雌配

子（卵細(xì)胞）和雄配子（精細(xì)胞）相互結(jié)合（即受精）產(chǎn)生后代。

1.自花授粉(self-pollination)同一朵花的花粉傳到同一朵花的雌蕊柱頭上，或同

株的花粉傳播到同株的雌蕊柱頭上。

2.自花受精：同株或同花的雌雄配子相結(jié)合的受精過程。

自花授粉作物：通過自花授粉方式繁殖后代的作物，又稱自交作物。異交率為0-4%。

如水稻、小麥、大麥、燕麥、大豆、綠豆、豌豆、花生、芝麻、煙草等。

3.花器構(gòu)造特點(diǎn)

①雌雄蕊同花、同熟，二者長度接近或雄蕊較長；

②開花時間較短，甚至閉花授粉；

③花器保護(hù)嚴(yán)密，其他花粉不易飛入。

4.遺傳特點(diǎn)：1、個體基因型純合2、群體內(nèi)基因型單一3、群體內(nèi)個體之間表現(xiàn)型整

齊一致4、遺傳穩(wěn)定

5.育種與良繁方法：1、利用自然變異和異交一一選擇育種2、雜交育種3、雜優(yōu)利用

不易去雄

4、良繁時適當(dāng)隔離

1.異花授粉(cross-pollination)指雌蕊柱頭接受異株或異花花粉的授粉方式。

2.異花受精：指不同植株的雌雄配子相結(jié)合的受精過程。

異花授粉作物：指通過異花授粉方式繁殖后代的作物，又名異交作物異交率50%,甚至

高達(dá)95%或100%。代表作物：玉米，大麻，菠菜，黃瓜，甘薯等。

3.花器構(gòu)造特點(diǎn)

①雌雄異株(dioecious),雌花和雄花分別生長在不同的植株上，如大麻、菠菜等，

異交率100%；②雌雄同株異花(monoecious),雌花和雄花分別著生在同一植株的不同

部位，如玉米、黃瓜，部分異花授粉；③雌雄同花但自交不親和，如甘薯、白菜、向日葵

等，異交率95%以上。

4.遺傳特點(diǎn)：

在長期自由授粉的條件下，其品種群體具有以下特點(diǎn)：1、個體基因型雜合2、群體內(nèi)基

因型復(fù)雜

3、群體內(nèi)個體之間表現(xiàn)型不一致4.遺傳不穩(wěn)定，自交衰退

5.育種與良繁方法：育種方法：雜優(yōu)利用玉米良繁方法：嚴(yán)格隔離，防止混雜

(三)常異花授粉作物

同時依靠自花授粉和異花授粉兩種方式繁殖后代的作物稱為常異花授粉作物。這類作物

通常以自花授粉為主，又常常發(fā)生異花授粉，是介于典型的自花授粉作物和典型的異花授

粉作物之間的中間類型。天然異交率為4-50%。代表作物有：棉花、高粱、蠶豆、甘藍(lán)型

油菜、芥菜型油菜等。

1.花器構(gòu)造特點(diǎn)

①雌雄同花，有些花瓣鮮艷，有蜜腺，極易引誘昆蟲傳粉雜交。如棉花、油菜等。

②雌雄不等長或不同期成熟，雌蕊外露，易接受外來花粉；如棉花。

③開花時間長。棉花：5~6h；小麥：開穎幾分鐘

2.遺傳特點(diǎn)：

1、群體內(nèi)多數(shù)個體的基因型純合，少數(shù)雜合2、群體內(nèi)遺傳基礎(chǔ)復(fù)雜3、自交衰退不

明顯

3.育種與良繁方法：1、選擇育種2、雜交育種3、雜優(yōu)利用4、良繁時隔離種植2

(四)自交不親和性

自交不親和性：某些作物具有完全花，并可以形成正常的雌雄配子，但自交不結(jié)實(shí)或結(jié)

實(shí)極少的特性。代表作物：甘薯，黑麥，甜菜，白菜，甘藍(lán)，白菜型油菜等。

特點(diǎn)：自交不結(jié)實(shí)，異交可以結(jié)實(shí)。

優(yōu)點(diǎn)：可以保持種群的優(yōu)勢，避免種群退化。

利用：不親和系互交，形成雜種，免去人工去雄的工作。

(五)雄性不育性

植株的花粉敗育，不產(chǎn)生有功能的雄配子的特性，稱為雄性不育性(malesterility)

利用：三系配套，獲得雜種

分類：細(xì)胞核雄性不育性(nucleicmalesterility)

細(xì)胞質(zhì)雄性不育性(cytoplasmicmalesterility)

二、無性繁殖

不經(jīng)過雌雄性細(xì)胞結(jié)合而繁殖后代的方式。

無性繁殖的方式：（一）營養(yǎng)繁殖（二）無融合生殖

（一）營養(yǎng)繁殖

利用營養(yǎng)器官（根、莖、芽）繁殖后代的繁殖方式。例如：馬鈴薯、甘薯、甘蔗等。

無性系（clone）:由營養(yǎng)體繁殖產(chǎn)生的后代

無性繁殖植物在一定條件下可進(jìn)行有性繁殖，有的是異花授粉，有的是自花授粉。

異花授粉一甘薯自花授粉一馬鈴薯

（-）無融合生殖

這是一種近似于有性繁殖的無性繁殖。是指有性繁殖作物的雌雄配子不發(fā)生核融合，由

單一的雄配子或雌配子獨(dú)立發(fā)育成后代的繁殖方式。

無融合生殖種類有：無胞子生殖、二倍體胞子生殖、不定胚生殖、孤雌生殖、孤雄生殖

無融合生殖的共同特點(diǎn)：1.沒有經(jīng)過受精過程2.后代只表現(xiàn)母體的性狀

三、作物授粉方式的確定

確定授粉方式的方法：

（-）根據(jù)花器構(gòu)造、開花習(xí)性等（二）人工自交觀察衰退情況（三）測定異交率

（-）根據(jù)花器構(gòu)造、開花習(xí)性等

根據(jù)花器構(gòu)造、開花習(xí)性、傳粉方式、花粉發(fā)芽與雌蕊柱頭的關(guān)系等初步斷定。有利

異交——異花授粉，如雌雄異株。

（-）人工自交觀察衰退情況

用套袋或其他措施，強(qiáng)迫自交，觀察其結(jié)實(shí)是否正常及后代表現(xiàn)。

若結(jié)實(shí)不正?；蚝蟠@著退化則為——異花授粉。

（三）測定異交率

作物的授粉方式主要是根據(jù)天然異交率的高低來劃分的。自然異交率在4%以下的是典型

的自花授粉作物；自然異交率在50T00%的是典型的異花授粉作物；常異花授粉作物的自

然異交率介于二者之間（4%?50%）

測定天然異交率，方法步驟:

①父本——顯性標(biāo)志性狀；母本——相應(yīng)隱性性狀；

②父母本間行種植或父本種在母本周圍

③收母本植株種子，播種，統(tǒng)計(jì)：

天然異交率（％）=F1中顯性性狀個體數(shù)/Fl總個體數(shù)X100%

第二節(jié)自交和異交的遺傳效應(yīng)

一、自交的遺傳效應(yīng)3

（9使雜合的基因型趨向純合（二）使后代發(fā)生性狀分離（三）自交衰退

（-）自交使雜合的基因型趨向純合

一對雜合基因型，經(jīng)過連續(xù)的自交，后代中純合基因型的個體出現(xiàn)的頻率逐代增加，后

代中雜合體數(shù)每代遞減1/2,純合體每代遞增1/2,Xn=l-（l/2）n（Xn為自交n代純個

體數(shù)目的比率，n為自交代數(shù)）

（二）自交后代性狀分離自交引起雜合基因后代發(fā)生性狀分離。

（三）自交后代生活力衰退

雜合基因型作物，自交后代的生活力衰退，稱為自交衰退（inbreedingdepression）

表現(xiàn)為：生長勢下降，繁殖力、抗逆性減弱，產(chǎn)量降低等

二、異交的遺傳效應(yīng)

（-）異交形成雜合基因型：

異交是基因型不同的兩親配子結(jié)合受精。由于產(chǎn)生基因交換、重組，從而后代具有雜合

的基因型。

（-）異交增強(qiáng)后代的生活力：

異交使后代的生長勢、生活力、抗逆性等方面增強(qiáng)和產(chǎn)量提高，稱為雜種優(yōu)勢。

第三節(jié)作物品種的類型

農(nóng)作物品種的三個基本特征：1、特異性（distinctness）：指本品種具有一個或多個

不同于其它品種的形態(tài)、生理等特性2、一致性（uniformity）：指同品種內(nèi)植株性狀整

齊一致。3、穩(wěn)定性(stability)：指繁殖或再組成本品種時，品種的特異性和一致性能

保持不變。這三個特性簡稱DUS

根據(jù)作物的繁殖方式、育種特點(diǎn)等可以把品種劃分為4類：

自交系品種雜交種品種群體品種無性系品種

一、自交系品種概念：(純系品種，purelinecultivar)

是指遺傳基礎(chǔ)相同、基因型純合的植株群體。特點(diǎn)：a、基因型純合b、可以重復(fù)利用

理論親木系數(shù)：》87%即后代群體中純合基因型的百分率。

自交系品種包括：自花授粉作物的常規(guī)品種和異花授粉作物的自交系

二、雜交種品種

概念：(hybridcultivar)指在嚴(yán)格選擇親本和控制授粉的條件下生產(chǎn)的各類雜交組

合的F1植株群體。

遺傳特點(diǎn)

①、個體內(nèi)基因型高度雜合，群體內(nèi)基因型單一；②、F1雜優(yōu)很大；

③、只利用Fl,F2性狀發(fā)生分離。

雜交種品種包括：自花授粉作物的雜交種一一水稻異花授粉作物的雜交種一一玉米

三、群體品種

概念(populationcultivar):指由基因型不同的植株組成的個體群。

依作物種類和組成，群體品種可以分為4類：

1.異花授粉作物的自由授粉品種：

品種內(nèi)植株間、及與相鄰的異品種間隨機(jī)授粉。故其個體的基因型是雜合的，群體是異

質(zhì)的，保持一些本品種的主要特征。如玉米的地方品種。

2.異花授粉作物的綜合品種(syntheticcultivar):

是由一組經(jīng)過選擇的自交系采用人工控制授粉或在隔離區(qū)多代隨機(jī)授粉組成的遺傳平衡

的群體。個體內(nèi)雜合、個體間異質(zhì)，但具一個或多個代表本品種的性狀。豫綜2號，洛陽

混選1號

3.自花授粉作物的雜交合成群體(composite-crosspopulation):

由二個以上自交系品種雜交后繁殖、分離的混合群體。個體純合，個體間異質(zhì)。事實(shí)上

是多個品種的混合群體。

4

4.多系品種：

若干個近等基因系(near-isogeniclines)的種子混合后繁殖的后代。

四、無性系品種

概念(clonalcultivar)：指經(jīng)過無性繁殖而形成的品種。

來源：是由一個無性系或幾個近似的無性系經(jīng)過營養(yǎng)器官的繁殖而成。

特性：基因型由母體決定，個體內(nèi)基因型雜合或純合，個體間一致。

如：異花授粉作物一一甘薯自花授粉作物一一馬鈴薯

自身特點(diǎn)：無論基因型如何，群體內(nèi)基因型單一，表現(xiàn)型整齊一致。

育種方法：1、有性雜交+無性繁殖；2、利用芽變。

育種特點(diǎn)：利用有性雜交產(chǎn)生雜優(yōu)，利用無性繁殖固定雜優(yōu)。

思考題：

1.名詞：有性繁殖、無性繁殖、自花授粉、異花授粉、常異花授粉、自交不親合性、雄

性不育性

2.不同授粉方式作物的遺傳特點(diǎn)及育種方法

3.如何測定作物的自然異交率？

4.自交和異交的遺傳效應(yīng)

5.作物品種的類型及含義

6.各類品種的育種特點(diǎn)

第三章種質(zhì)資源

種質(zhì)資源（germplasmresources）指具有特定的種質(zhì)或基因，可供育種及相關(guān)研究利用

的各種生物類型。甚至單個細(xì)胞，只要具有一定種質(zhì)并能繁殖后代的生物體，統(tǒng)稱為種質(zhì)

資源。種質(zhì)資源概念的演化：育種的原始材料品種資源種質(zhì)資源遺傳資源基因資源

種質(zhì)資源在形式上包括：植株、種子、器官、組織、花粉、細(xì)胞、DNA片段等。

狹義上的種質(zhì)資源是指：用于選育新品種的一切原始材料。

第一節(jié)種質(zhì)資源的意義

（-）種質(zhì)資源是育種工作的物質(zhì)基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)新的育種目標(biāo)的保證

（二）特殊種質(zhì)資源是育種工作取得突破性進(jìn)展的關(guān)鍵

（一）是育種工作的物質(zhì)基礎(chǔ)

育種目標(biāo)一一是藍(lán)圖空的種質(zhì)資源一一是基礎(chǔ)

廣泛收集、保存和深入研究品資源是現(xiàn)代育種工作的重要特點(diǎn)之一。

（-）特殊種質(zhì)資源是育種工作取得突破性進(jìn)展的關(guān)鍵

育種歷史證明，作物育種的每一次突破性進(jìn)展都與特殊種質(zhì)的發(fā)現(xiàn)與利用分不開

第二節(jié)種質(zhì)資源的類別

一、根據(jù)親緣關(guān)系分

Hanlan和Dewet（1971）把基因庫分為三類：初級基因庫次級基因庫三級基因庫

L初級基因庫：（GPT）-雜交容易，雜種通常可育。同一種內(nèi)的材料。2.次級基因庫：

（GP-2）-可以雜交但較困難，雜交種弱，育性低。種間材料或近緣野生種、近緣屬植物。3.

三級基因庫：（GP-3）-雜種致死或不育。遠(yuǎn)緣種屬。雜交不實(shí)和雜種不育現(xiàn)象十分嚴(yán)重的

材料。

二、按來源分

（-）本地種質(zhì)資源（二）外地種質(zhì)資源（三）野生種質(zhì)資源（四）人工創(chuàng)造的種質(zhì)資

源

（一）本地種質(zhì)資源指在本地區(qū)經(jīng)過長期的自然選擇和人工選擇形成的地方品種。包

括古老的地方品種和當(dāng)前推廣的優(yōu)良品種。特點(diǎn)：具有高度的地區(qū)適應(yīng)性。利用：1.直

接用于生產(chǎn)2.作為育種材料

（二）外地種質(zhì)資源指引自外地區(qū)或外國的種質(zhì)資源。

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特點(diǎn)：1.生態(tài)類型的多樣性2.對本地生態(tài)條件的不完全適應(yīng)性

利用：1、多數(shù)作為育種的原始材料2、部分可直接用于生產(chǎn)岱字15號

（三）野生種質(zhì)資源指在育種上有利用價值的各種野生種和近緣植物類型。包括作物

的近緣野生種和有價值的野生植物。

特點(diǎn)：整體性狀的不良性和個別性狀的特異性。在某一地區(qū)的自然條件下經(jīng)過長期自然

選擇形成的具有?般栽培作物欠缺的一些重要性狀。尤其是頑強(qiáng)的抗逆性，獨(dú)特的品質(zhì)及

雄性不育特性等。利用：間接利用野生小麥X普通小麥

（四）人工創(chuàng)造的種質(zhì)資源指人工創(chuàng)造的中間材料或突變體。人類通過誘變、雜交等

手段創(chuàng)造的各種突變體及其它育種材料。也稱中間材料特點(diǎn)：特殊的優(yōu)良性狀利用：

間接利用

第三節(jié)作物起源中心學(xué)說

一、作物起源中心學(xué)說的形成及主要內(nèi)容

作物起源中心學(xué)說的主要內(nèi)容：

1.作物起源中心（centeroforiginofcrops）有兩個特征，即基因的多樣性和顯性

基因的頻率較高。又名基因中心或變異多樣化中心。

2.最初始的起源地稱為原生起源中心（primaryorigincenter）?當(dāng)作物由原生起源

中心地向外擴(kuò)散到一定范圍時，在邊緣地點(diǎn)形成次生起源中心（secondaryorigin

center）。

3、同一來源的變異類型具有相似的性狀。我國的禾本科作物生育期短、株矮、粒小、

灌漿時間長；地中海的植株茂盛、穗大粒多、高產(chǎn)抗病等。瓦維洛夫把這種現(xiàn)象稱為“遺

傳變異性的同源系列規(guī)律”。

4、根據(jù)馴化的來源，作物分為兩類：第一類是人類有目的馴化的作物（原生作物）如

小麥、大麥玉米、棉花等。第二類是非人類有目的馴化的作物（次生作物）原本是與原生

作物伴生的雜草，如燕麥和黑麥。

起源中心學(xué)說在作物育種上的意義：

①指導(dǎo)特異種質(zhì)資源的收集；

②起源中心與抗源中心一致，不育基因與恢復(fù)基因并存于起源中心，可得到抗性材料和

恢復(fù)基因；③指導(dǎo)引種，避免毀滅性災(zāi)害。

哈倫(Harlan)有關(guān)作物起源的觀點(diǎn)

1.中心和非中心體系(centerandnon—centersystem)

認(rèn)為遺傳多樣化中心不一定是起源中心，起源中心不--定是多樣性基因中心；有些物種

的起源中心至今還無法確定，有的作物可能起源于幾個不同的地區(qū)。

哈倫對作物起源中心學(xué)說的發(fā)展

①土生型植物在一個地區(qū)馴化后，從未擴(kuò)散出這一地區(qū)。

②半土生型被馴化栽培的植物只在鄰近地區(qū)擴(kuò)散。

③單一中心在原產(chǎn)地被馴化后迅速在別的地區(qū)大量栽培，不產(chǎn)生次生中心。

④有次生中心作物從一個明確的原生起源中心廣泛擴(kuò)散栽培，在一個或幾個地點(diǎn)形成次

生變異起源中心。

⑤無中心有些作物看不出有明確的原生起源地點(diǎn)。

瓦維洛夫之后的學(xué)者對起源中心學(xué)說的補(bǔ)充和修改主要在：遺傳多樣化中心不一定就是

起源中心，有時次生中心比初生中心具有更多樣化的特異物種。

第四節(jié)種質(zhì)資源工作的內(nèi)容

一、種質(zhì)資源的收集方法

(-)考察收集

有計(jì)劃地組織到國內(nèi)外進(jìn)行考察、采集。是收集品種資源的主要途徑。

(二)交換與轉(zhuǎn)引6

二、種質(zhì)資源的整理

首先應(yīng)將樣本對照現(xiàn)場記錄，進(jìn)行初步整理歸類，將同種異名者歸類，以減少重復(fù)；以

將同名異種者分開，訂正錯誤。確定每份材料所屬的植物分類學(xué)地位和生態(tài)類型，為保

存和進(jìn)一步研究利用提供依據(jù)。

三、種質(zhì)資源的保存方法

(-)保存要求1.保存生活力：發(fā)芽率＞50%2.保存遺傳性：防止丟失、變異、混雜3.

服務(wù)方便

(二)保存方法1、種植保存：每1'2年種一次，通過種植繁殖種子，以保存生活力。

原則：①盡量少種；②集中和分散保存。來自條件懸殊地區(qū)的品種資源應(yīng)分別在不同的

生態(tài)地點(diǎn)保存。

2.貯藏保存：控制貯藏條件（溫度、濕度）以保持品種資源種子的生活力。

原理：迫使種子處于代謝作用的最低限度。

影響因素：

①溫度：與種子壽命成負(fù)相關(guān)，30~0t范圍內(nèi)，每降低5℃,種子壽命延長一倍。

②濕度：影響種子含水量，與種子壽命負(fù)相關(guān)，在含水量14~4%范圍內(nèi)，每減少1%,種

子壽命可延長i倍。

③氧氣、未成熟、不飽滿、損傷：增強(qiáng)呼吸作用與種子的壽命負(fù)相關(guān)。

種質(zhì)資源儲藏保存的方法：

①干燥器可保存3~5年，發(fā)芽率仍達(dá)85%②利用自然條件在干燥、年均溫度低的地區(qū)可

設(shè)置天然資源庫，如烏魯木齊放置11年，發(fā)芽率87.6吼③品種資源庫

短期貯藏庫溫度20。C、濕度45%,種子紙裝或在布袋中保存5年

中期貯藏庫1、4℃、濕度45%,種子放置在密閉的鋁盒或玻璃容器內(nèi)，可保存25年以上

長期貯藏庫T0°C、濕度30%,種子放置真空包裝的鋁盒中，可保存70年

3.試管保存：（1）原理：植物細(xì)胞的遺傳全能性。（2）培養(yǎng)物：愈傷組織、懸浮細(xì)

胞、幼芽生長點(diǎn)、花粉、花藥、體細(xì)胞、原生質(zhì)體、幼胚、組織塊等。

（3）優(yōu)點(diǎn)：①所需空間小，繁殖不受季節(jié)限制②可解決常規(guī)貯藏方法不易保存的品種

資源③繁殖速度快④保存和繁殖無病株系莖尖培養(yǎng)脫毒⑤便于種質(zhì)交流

四、種質(zhì)資源的研究和利用

（一）種質(zhì)資源的鑒定和研究

1.特征、特性的觀察和鑒定：在田間條件下觀察品種資源的植物學(xué)特征和農(nóng)藝性狀及生

育特性植物學(xué)特征；農(nóng)藝性狀一是指產(chǎn)量因素、品質(zhì)性狀、抗逆性等

生育特性一是品種資源的育性、生育期等特性

2.遺傳特點(diǎn)的研究和分析:

不同品種，材料的遺傳特性不同，控制性狀的基因不同，在育種上利用也各不相同，必

須深入研究主要經(jīng)濟(jì)性狀的遺傳變異規(guī)律、性狀相關(guān)、甚至進(jìn)行基因定位、克隆等。

(二)種質(zhì)資源的利用

利用方法主要有：①直接利用；②間接利用；

種質(zhì)資源研究工作重點(diǎn)：廣泛收集、妥善保存、深入研究、積極創(chuàng)新、充分利用

名詞解釋：種質(zhì)資源，起源中心，初生中心，次生中心，原生作物，次生作物，初級基

因庫，次級基因庫，三級基因庫

問答

1、簡述種質(zhì)資源的重要性

2、起源中心學(xué)說的主要內(nèi)容

3、保存種質(zhì)資源的主要方法7

4、簡述種質(zhì)資源的類別

5、不同來源的種質(zhì)資源的特點(diǎn)及利用價值

6、指出下列作物的起源中心：小麥，玉米，水稻，棉花，大豆，甘薯

第三章育種目標(biāo)

育種目標(biāo)(Breedingobjective)就是對所要選育的品種的要求。明確選育具有哪些優(yōu)

良性狀的新品種。是選育品種的計(jì)劃、是藍(lán)圖、是關(guān)鍵。

育種目標(biāo)是育種工作的依據(jù)和指南，制訂育種目標(biāo)是育種工作的第一步，是育種工作成

敗的關(guān)鍵。

第一節(jié)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對作物品種性狀的要求

一、高產(chǎn)二、優(yōu)質(zhì)三、穩(wěn)產(chǎn)四、適應(yīng)機(jī)械化

一、高產(chǎn)

高產(chǎn)的必要性：高產(chǎn)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對品種的基本要求，隨著全球人口數(shù)目的增加，耕地面

積的減少，以及糧食安全問題等現(xiàn)象的出現(xiàn)，特別是在我國，對于育種工作更要加強(qiáng)對品

種的高產(chǎn)性的要求，以適應(yīng)我國的國情。

（-）產(chǎn)量因素的合理組合（二）合理的源庫關(guān)系（二:）合理株型（四）經(jīng)濟(jì)系數(shù)

（五）高光效

（-）產(chǎn)量因素的合理組合

產(chǎn)量因素：又稱產(chǎn)量構(gòu)成因素，不同作物的主要產(chǎn)量構(gòu)成因素不同：

禾谷類作物理論產(chǎn)量=每畝穗數(shù)X穗粒數(shù)X千粒重

棉花的理論產(chǎn)量（皮棉）=每畝株數(shù)X單株鈴數(shù)義鈴重X衣分

大豆油菜理論產(chǎn)量=每畝株數(shù)X株夾數(shù)義夾粒數(shù)X千粒重

（-）合理的庫源關(guān)系

源（Source）：就是指供給源或代謝源，一股指制造或提供養(yǎng)料的器官，如莖、葉等；

流：是指控制養(yǎng)料運(yùn)輸?shù)钠鞴伲绺?、莖等；

庫（Sink）：就是貯藏庫或代謝庫，即接納或貯臧養(yǎng)料的器官，如禾谷類作物的籽粒、

棉花的鈴、甘薯的塊根等；

禾谷類作物中，當(dāng)庫的潛力大于源時，源是限制產(chǎn)量的因素，通過改良源，可提高產(chǎn)

量；當(dāng)庫的潛力小于源時，產(chǎn)量則為庫潛力所限。所以，源庫是相互促進(jìn)的，當(dāng)源充足

時，庫可以發(fā)展得更大些；庫大又能提高源的能力；當(dāng)源庫協(xié)調(diào)發(fā)展時，可獲得最高產(chǎn)

量。

（三）合理株型

合理株型是高產(chǎn)品種的基礎(chǔ)，也是它的形態(tài)特征。不同作物所要求的合理株型不同，但

都涉及到株高、葉形、葉姿、葉色、葉片的分布及分樊和穗的長相等。

禾谷類作物：矮稈、半矮稈、株型緊湊、葉片挺直窄短、葉色較深等。

改良株型的目的是改良作物的受光態(tài)勢，提高光能利用率，從而提高產(chǎn)量。

矮化育種是株型改良的一個重要內(nèi)容，也是品種改良突破口，近年來，水稻品種株高由

125—130cm降至I」90—100cm；小麥由100—125cm降至I」70—90cm等。

矮稈品種不僅可以加大密度，增加單位面積株數(shù)，有抗倒、肥料利用率高、經(jīng)濟(jì)系數(shù)高

等特點(diǎn)。

（四）經(jīng)濟(jì)系數(shù)

經(jīng)濟(jì)系數(shù)(Coefficientofeconomics)：又名收獲指數(shù)(Harvestindex)HI,是指經(jīng)

濟(jì)產(chǎn)量與生物學(xué)產(chǎn)量之比，它反映了品種的同化物質(zhì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的效率，也是探明品

種產(chǎn)量高低的一個重要指標(biāo)。經(jīng)濟(jì)系數(shù)=經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量/生物學(xué)產(chǎn)量

HI與株高呈負(fù)相關(guān):水稻r=-0.026*--0.1941*(Hamblia,1971)；大豆為-

0.893*(張國棟，1980)HI與產(chǎn)量呈正相關(guān)：水稻r=0.5404**(彥佩言)

所以要提高作物產(chǎn)量，必須通過品種改良提高其收獲指數(shù)，由于各國重視矮稈育種，各

種作物的收獲指數(shù)都在不斷地提高，如IRRI,水稻H1為0.36—0.53。

8

(五)高光效當(dāng)

收獲指數(shù)提高到一定程度后，再以提高HI來改良品種的潛力不大了，因此，進(jìn)一步改

良應(yīng)以提高光能利用率，增加單位面積的干物質(zhì)作為主攻方向。

農(nóng)作物的光能利用率目前還很低，一般只有1-2%或以下，據(jù)估計(jì)，若水稻、小麥的光

能利用率提高到2.4—2.6%,畝產(chǎn)可達(dá)1000公斤，玉米的光能利用率如提高到5%時，畝

產(chǎn)可達(dá)1600—2000公斤，所以通過提高農(nóng)作物的光能利用率來提高農(nóng)作物產(chǎn)量的潛力很

大。

高光效育種：(Breedingforhighphotosyntheticefficiency)指以提高作物的光合

效率為目標(biāo)的遺傳改良。

狹義：生理育種以提高光合效率為目標(biāo)廣義：高光效+株型育種

高光效品種的生理特征有光補(bǔ)償點(diǎn)低，二氧化碳補(bǔ)償點(diǎn)低，光呼吸少，光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)運(yùn)率

高，對光不敏感等。

形態(tài)特征有矮稈抗倒、葉片上舉、色深、著生合理、相互遮光少、綠葉時間長等。高光

效育種就是根據(jù)這些特征性進(jìn)行選擇的。

作物產(chǎn)量分解：

經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量=生物產(chǎn)量X收獲指數(shù)

=凈光合產(chǎn)物X收獲指數(shù)

=(光合能力X光合面積X光合時間-光呼吸消耗)X收獲指數(shù)

二、優(yōu)質(zhì)

優(yōu)質(zhì)性狀:

（-）谷物品質(zhì)：碾磨品質(zhì)、加工品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)、食用品質(zhì)。

（二）棉花纖維品質(zhì)：長度、細(xì)度、強(qiáng)度。

（三）食用油品質(zhì)：含油量、油的成分。

優(yōu)質(zhì)的作用：1、農(nóng)作物的某些品質(zhì)特征是構(gòu)成產(chǎn)量的重要因素。如水稻的出米率，麥

的出粉率，油料的出油率。2、保證人畜健康，滿足人民需要。如煙草中焦油含量高會影

響人體健康。3、滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。如棉花品種的纖維長度細(xì)度和強(qiáng)度與紡織工業(yè)有

密切關(guān)系。

三、穩(wěn)產(chǎn)

1、抗病蟲：品種是防止病蟲害的最經(jīng)濟(jì)有效的措施；

2、抗逆性：抗寒、抗旱、耐濕、耐鹽堿；

3、抗除草劑、化感作用等。

四、適應(yīng)機(jī)械化

要求品種株型緊湊，稈硬不倒，生長整齊，株高一致，穗、莢、鈴部位適中，成熟度一

致，不裂莢，不落粒。

第二節(jié)制訂育種目標(biāo)的原則方法

制定育種目標(biāo)的一般原則：

一、抓當(dāng)?shù)厣a(chǎn)上的主要問題二、著眼當(dāng)前、顧及發(fā)展三、育種目標(biāo)要落實(shí)到具體性

狀上

四、考慮品種的合理搭配

一、抓當(dāng)?shù)厣a(chǎn)上的主要問題

A、不同地點(diǎn)的主要矛盾不同B、不同時期的主要矛盾不同

名詞：育種目標(biāo)，高光效育種

問題：1、制定育種目標(biāo)的一般原則

2、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對品種的要求9

第四章引種和選擇育種

第一節(jié)引種和馴化

馴化

狹義：使野生植物成為栽培植物的過程廣義：對外來物種進(jìn)行選擇和育種，獲取較高

遺傳增益的優(yōu)良繁殖材料的過程

引種

狹義：將外地或國外的品種(系)，經(jīng)過簡單的試驗(yàn)證明適合本地區(qū)栽培后，直接引入

并在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用的方法

廣義：指從外地(國)引進(jìn)各種作物的遺傳資源材料供生產(chǎn)育種或遺傳研究之用

引種馴化作用：

1.便于農(nóng)作物的傳播如甘薯，玉米從南美引入；陸地棉從墨西哥引入；

2.直接用于生產(chǎn)可提高產(chǎn)量。岱字15號掖單12、13號，農(nóng)大108等。

3.特殊種質(zhì)的引進(jìn)是育種取得突破性進(jìn)展的關(guān)鍵。

一、引種的原理

(-)影響引種的因素

1.作物的生態(tài)類型2.緯度、海拔3.作物的發(fā)育特征4.作物對環(huán)境反應(yīng)的敏感程

度

1.作物的生態(tài)類型

生態(tài)因素(ecologicalfactor):作物生存和繁殖的環(huán)境中，對作物的生長發(fā)育有明顯

影響和直接為作物所同化的因素稱生態(tài)因素，如氣候、土壤、生物等；

生態(tài)環(huán)境(ecologicalenvironment)各種生態(tài)因素的復(fù)合體各種生態(tài)因素都處于相互

影響和相互制約的復(fù)合體中，它們綜合作用于作物，形成生態(tài)環(huán)境。

生態(tài)區(qū)：在一定的地區(qū)范圍內(nèi)具有大致相同的生態(tài)環(huán)境，包括自然環(huán)境和耕作栽培條

件。對于一種作物具有大致相同的生態(tài)環(huán)境的地區(qū)，稱為生態(tài)區(qū)。如粉稻區(qū)、粳稻區(qū)；冬

麥區(qū)，春麥區(qū)。處在不同的生態(tài)區(qū)的作物分為不同的生態(tài)類型

如：小麥：冬性，春性，半冬性

水稻：釉稻，粳稻

引種與生態(tài)區(qū)、生態(tài)類型的關(guān)系：引種從相似的生態(tài)區(qū)，即生態(tài)類型相近的易于成功。

2,緯度、海拔

（1）.溫度

一般在北半球，高緯度地區(qū)溫度低于低緯度地區(qū)，高海拔地區(qū)溫度低于平原地區(qū)。

（2）.日照

在北半球，在作物生長的夏半年中（從春分到秋分），高緯度地區(qū)日照時數(shù)長于低緯度

地區(qū)；在高緯度地區(qū)形成的作物稱為長日照作物（longdaycrop）；

在低緯度地區(qū)形成的作物稱為短日照作物（shortdaycrop）?

3.作物的發(fā)育特征

根據(jù)作物對溫度、光照的要求不同，可把一年生作物分成兩大類，即低溫長日照作物，

開花時間:春夏季節(jié)，高緯度地區(qū)，白天日照時數(shù)長于夜晚（如小麥、大麥、油菜等）

高溫短日照作物，開花時間：夏秋季節(jié)，低緯度地區(qū)，白天日照時數(shù)短于夜晚（如水

稻、玉米、棉花、大豆等）10

緯度相近的東西地區(qū)之間比經(jīng)度相近的南北之間的引種有較大的成功可能性

同緯度的高海拔地區(qū)與平原地區(qū)之間相互引種，不易成功；

而低緯度的高海拔地區(qū)與高緯度的平原地區(qū)的相互引種，成功的可能性較大。

4.作物對環(huán)境反應(yīng)的敏感程度

根據(jù)作物對環(huán)境反應(yīng)的敏感程度不同，可以將短日照作物分為3類：1、敏感型作物如

大豆等引種范圍小2、遲鈍型作物如甘薯，花生等引種范圍大“勝利100號”甘薯，廣東

的''白沙”花生品種在河南廣泛種植；3、中間型作物如玉米，水稻，棉花等

二、引種的一般規(guī)律及方法

（-）低溫長日照作物的弓I種規(guī)律（小麥為例）

生育特性T氐溫長日照春小麥：分布于浙江溫州以南（1月平均等溫線4℃以南）

冬小麥：淮河以北（一月平均等溫線0℃以北）。

（1）北種南引：若為冬性品種則不能通過春化階段，半冬性品種即使通過了也會延遲

拔節(jié)，甚至不能抽穗。因此，不能長距離引種。生育期延長。

（2）南種北引：符南方春性或半春性小麥北引，則往往因北方嚴(yán)冬寒冷不能安全越

冬。?生育期縮短。

?若作春麥栽培，則春化階段可能通過，但因日照變長，光照階段很快完成，因此表現(xiàn)

早熟。?春小麥的短日低溫性不強(qiáng)，春化階段短，要求的溫度范圍較寬，適應(yīng)性強(qiáng)，引

種范圍較廣，如墨西哥育成的春小麥品種，在世界上有二、三十個國家種植，產(chǎn)量都較

高。

（二）高溫短日照作物引種規(guī)律（水稻為例）

生育特點(diǎn)：（1）短日照作物：早稻感光性弱中稻感光性弱~中等晚稻感光性強(qiáng)

（2）喜溫作物：溫度高促進(jìn)抽穗，低溫延遲發(fā)育，早、中、晚稻在感溫性上沒有明顯

差別，但總的來說以晚稻最強(qiáng)，中稻次之，早稻最弱。

（1）南種北引：日照由短變長；溫度由高變低；生育期延長；應(yīng)該引早熟種；

例:黃麻、紅麻:

短日喜溫作物

?南種北引，生育期延長，植株高大，增產(chǎn)，但因不利于生殖生長，種子不能成熟，故

留種有困難，需年年調(diào)種。

（2）北種南引：①生育期縮短，出穗早，穗粒小，粒重降低，經(jīng)濟(jì)性狀變差；②還有

北方溫差大，積累多，南方則反之；

故北種南引應(yīng)引晚熟種，采用早播種、早追肥、密植等措施來提高產(chǎn)量

（3）高低海拔引種：

主要是溫度的差別，還有光質(zhì)的問題

低海拔f高海拔生育期短一長

高海波一低海拔生育期長一短

11

由南方

引種至北方

高溫短日照作物延遲成熟

低溫長日照作物生育期縮短

高溫短日照作物的引種規(guī)律：

南種北引生育期延長，個體變大；北種南引生育期變短，早花，減產(chǎn)；低海拔引到高海

拔，生育期延長、增產(chǎn)；高海拔引到低海拔，生育期縮短，減產(chǎn)；

（三）引種程序

1.引種目標(biāo)的確定：要引什么樣的品種，與當(dāng)?shù)貤l件適應(yīng)，解決問題。

2.引種材料的收集：

（1）根據(jù)引種理論和對本地生態(tài)條件的分析，掌握有關(guān)品種資源的信息。

（2）同一地區(qū)，同一生態(tài)類型中要搜集盡可能多的品種（基因型不同），每個品種的

種子數(shù)量可少些，以能供初步試驗(yàn)為度。

3.檢疫工作：

4.引種試驗(yàn)：

引種必須經(jīng)過試驗(yàn)，這是育種工作者對引種工作必須牢牢掌握的原則。

（1）觀察試驗(yàn)：將引進(jìn)材料小面積試種，調(diào)查其生育特性及對本地條件的適應(yīng)性。

（2）品種比較試驗(yàn)、區(qū)域試驗(yàn)：經(jīng)過廣2年的試種觀察對表現(xiàn)優(yōu)良的品種參加有重復(fù)

試驗(yàn)的品種比較試驗(yàn)，在品比試驗(yàn)中表現(xiàn)優(yōu)異的品種參加區(qū)域試驗(yàn)。

（3）栽培試驗(yàn)：外來品種不一定適應(yīng)本地區(qū)現(xiàn)有的栽培條件，根據(jù)品種的特性進(jìn)行栽

培試驗(yàn)，做到良種良法一起推廣。

（4）對引進(jìn)品種材料的選擇：品種被引進(jìn)新的區(qū)后，由于生態(tài)條件的變化，常常會產(chǎn)

生變異，所以必須進(jìn)行選擇，以保持其種性，也可能從中選出新品種。

途徑有（a）去雜去劣；（b）選優(yōu)去劣;

第二節(jié)選擇育種

選擇育種的定義：指在現(xiàn)有的作物群體中，選擇優(yōu)良的自然變異，通過比較試驗(yàn)，進(jìn)而

育成新品種的育種方法。

選擇可以優(yōu)勝劣汰，可以適者生存，可以強(qiáng)者更強(qiáng)。

模式：自然變異一人工選擇一后代鑒定一新品種

選擇育種的特點(diǎn)：

1.優(yōu)中選優(yōu)，連續(xù)選出新品種：2.簡便快速：3.有一定局限性：

一、選擇育種的基本原理

1.變異是選擇的基礎(chǔ)

要求原始群體主要性狀一致，個別性狀有異；

變異的來源：1、自然突變涉及個別基因2、天然雜交涉及十幾個甚至幾十個性狀了

解被選擇性狀的遺傳控制機(jī)制，質(zhì)量性狀較易，數(shù)量性狀較難

2.選擇育種的基本理論是純系學(xué)說

3.連續(xù)定向選擇是有效的

（1）對質(zhì)量性狀，尤其是自交作物，一次選擇收效明顯；

（2）對異交作物、常異交作物進(jìn)行連續(xù)定向選擇才有良好的作用；自身基因型復(fù)雜；

連續(xù)定向選擇，有利于有益基因積累；

作物自然變異的原因：1、自然變異2、自然異交引起的基因重組；3、新育成品種群體

中的變異。

二、性狀鑒定與選擇

?鑒定=測量=評價?是選擇的基礎(chǔ)和依據(jù)。?隨著科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，鑒定的方法和技

術(shù)在不定提高和改進(jìn)。

（一）性狀鑒定的方法1、直接鑒定和間接鑒定2、自然鑒定和誘發(fā)鑒定3、田間鑒

定和實(shí)驗(yàn)室鑒定4、本地鑒定和異地鑒定12

直接鑒定和間接鑒定

直接鑒定：根據(jù)被鑒定性狀本身表現(xiàn)進(jìn)行鑒定。測株高等形態(tài)特征，接種鑒定發(fā)病程

度；間接鑒定：根據(jù)另一性狀與被鑒定性狀的相關(guān)關(guān)系，如電導(dǎo)率與抗旱性；

自然鑒定：在田間自然條件下對性狀進(jìn)行鑒定，如作物的生育期、分糜習(xí)性等等；

誘發(fā)鑒定：當(dāng)所需鑒定的性狀在田間自然條件下不能夠經(jīng)常充分表現(xiàn)時，用人工創(chuàng)造條

件，誘發(fā)性狀表現(xiàn)，以利鑒定。如抗病性鑒定時的接種鑒定

本地鑒定：在育種地區(qū)的當(dāng)?shù)刈匀粭l件下，對育種材料進(jìn)行鑒定。

異地鑒定：當(dāng)育種所在地區(qū)的自然條件不適合于某些性狀的充分表現(xiàn)，而人工誘發(fā)也不

易模擬時，可將材料送到適宜鑒定的地區(qū)種植，進(jìn)行鑒定。

田間鑒定：是用目測、齒咬、手觸等感官來評定育種材料的優(yōu)劣，較粗放。

實(shí)驗(yàn)室鑒定：是利用儀器設(shè)備進(jìn)行，較精確。

(-)性狀鑒定的原則

總的原則：方法簡單易行，結(jié)果客觀準(zhǔn)確；

(二)兩種基本的選擇方法

自然選擇人工選擇：單株選擇和混合選擇

一個單株的種子下一代種成一行，稱為株行；該株行的種子混合收獲后，下一代種成一

片，稱為株系；株系的種子混收，下一代稱為品系。

單株選擇的特點(diǎn)：選擇效果好，可得到純合的系統(tǒng)，但工作量大。

混合選擇的特點(diǎn)：選擇效果不如單株選擇，可保持群體異質(zhì)性，方法簡單。

選擇的效果體現(xiàn)在，目標(biāo)性狀的平均數(shù)得到提高，且比原始群體較為整齊一致。

鑒定與選擇

鑒定是選擇的依據(jù)，對育種有時起到關(guān)鍵的作用。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為鑒定工作提供了越來越有利的條件，如人工氣候箱，可在一定程

度上模擬天氣條件，又如葉面積儀、葉綠素含量測定儀等可在田間進(jìn)行鑒定，還有些品質(zhì)

分析儀器可以用微量的樣品在幾分鐘甚至幾秒鐘內(nèi)測定種子的水分、蛋白質(zhì)、脂肪、氨基

酸及微量元素的含量。

四、選擇育種的方法與程序

(-)系統(tǒng)育種(單株選株)

系統(tǒng)育種(linebreeding):從現(xiàn)有品種群體中選出優(yōu)良個體,種成系統(tǒng)，通過試驗(yàn)鑒

定，選優(yōu)公劣，育成新品種的方法。

育種程序單林這齊

林行卷是

自花授粉作物的選擇育種又叫純系育種

純系育種的程序：大田單株選擇一株行鑒定一品系產(chǎn)量比較一區(qū)試和生產(chǎn)示范一審定和

推廣

(~)混合選擇

1.單向混合選擇：按育種目標(biāo)，從原始群體中選擇個體，混合脫粒，混合種植，并與原

始品種比13較，若比原品種優(yōu)越則可繁殖推廣。

草向混合送弄福本：

原品種群體

混選群體原品種群體CK

繁殖

推廣

集團(tuán)混合送君福舟:

展品種解體

集團(tuán)7”集團(tuán)2”泰國晨而

高產(chǎn)抗病優(yōu)質(zhì)

餐殖種不

靠廣

2.集團(tuán)混合選擇：

從原始群體品種中，分別選擇不同類型的個體，按照類型混合脫粒，組成集團(tuán)，與原始

品種比較，優(yōu)者繁殖推廣。

3.改良混合選擇：

從原始品種中，選擇個體，分別鑒定，選優(yōu)系混合與原品種比較，優(yōu)者繁殖推廣。

程序：單株選擇一分系比較一混系繁殖

改區(qū)混合送常福星:

原品種群體

改良群體

繁殖推廣

混選法與株選法的比較

株選混選

選擇標(biāo)準(zhǔn)不同多向標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

后代處理不同分收分種混收混種

適應(yīng)性狀不同質(zhì)量性狀數(shù)量性狀

選擇目的不同選育新品種提純原品彳

Summary:名詞：弓|種，馴化，生態(tài)環(huán)境，生態(tài)類型，選擇育種，混合選擇，氣候相似

論，系統(tǒng)育種思考題：

1.引種的基本原理？

2.依據(jù)作物對環(huán)境反應(yīng)的敏感程度，將作物分為？

3.主要農(nóng)作物的引種規(guī)律

4.高溫短日照和低溫長日照的代表作物及引種規(guī)律？

5.產(chǎn)生自然變異的原因是？

6.純系育種的程序

7.選擇育種的基本原理？

8.性狀鑒定的方法與類別？14

第五章雜交育種

第一節(jié)雜交育種的意義

雜交育種（breedingbyhybridization）是指用基因型不同的親本材料通過有性雜交

獲得雜種，繼而對雜種后代進(jìn)行選擇，以培育符合生產(chǎn)要求的新品種的育種方法。

包括品種間雜交和遠(yuǎn)緣雜交兩大類。

單

系

衍

混

雜

雜

親

籽

譜

合

生

本

交

交

法

傳

法

系

選

技

方

法

統(tǒng)

配

術(shù)

式

法

雜交育種的關(guān)鍵：雜交一選擇一鑒定雜交育種的程序：雜交一選擇一鑒定一新品種雜

交育種的原理1）基因重組2）基因互作3）基因積累

1.基因重組綜合雙親優(yōu)良性狀

基因重組綜合雙親優(yōu)良性狀：可將不同親本的優(yōu)良基因集中于新品種中。

2.基因互作產(chǎn)生新的性狀

3.基因積累產(chǎn)生超親性狀

雜交育種按其指導(dǎo)思想可分為兩種類型：

1、組合育種：

將分屬于不同品種的、控制不同性狀的優(yōu)良基因在分離世代隨機(jī)重組結(jié)合，形成各種不

同的基因組合，再通過定向選擇，育成集合雙親優(yōu)點(diǎn)于一體的新品種。如：抗病品種與高

產(chǎn)品種雜交；抗不同病蟲害品種間雜交；抗不同病原小種的品種間雜交,，對涉及主效基因

控制的性狀，效果明顯。

2、超親育種

將分屬于不同品種的、控制同--性狀的不同微效基因積累于同一雜種個體，通過對分離

世代的隨機(jī)重組和選擇，育成該性狀上超過親本的新品種。組合育種與超親育種有時難于

區(qū)分，如涉及高產(chǎn)的性狀可以分解為各個產(chǎn)量構(gòu)成因素稻麥作物的大穗型與多穗型品種間

雜交

雜交育種的特點(diǎn)：

1、變異豐富重組、互作、累積2、方法靈活

組合配置、雜交方式、后代處理方法靈活多樣，還可與倍性育種、誘變育種等配合使

用，且這些育種方法也往往要與雜交育種配合使用才會有好的效果。

第二節(jié)親本選配

一、親木選配重要意義

親本選配是雜交育種取得成敗的關(guān)鍵。親本選得好，出的品種多。一個優(yōu)良的雜交組

合，往往能在不同的育種單位分別育成多個優(yōu)良品種。

二、選配親本的原則

（一）雙親優(yōu)點(diǎn)多，缺點(diǎn)少，優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)（二）親本之一最好為當(dāng)?shù)赝茝V的優(yōu)良品種

（三）選用生態(tài)型差異較大、地理來源遠(yuǎn)、親緣關(guān)系遠(yuǎn)的材料作親本（四）親本的配合力

要高

（-）雙親優(yōu)點(diǎn)多、缺點(diǎn)少、優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)

由于數(shù)量性狀的遺傳特點(diǎn)，雜種后代的表現(xiàn)與親本平均值密切相關(guān)，故親本優(yōu)點(diǎn)要多。

15雙親優(yōu)點(diǎn)多，缺點(diǎn)少，優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)是選配親本的首要原則，是雜種后代具有優(yōu)良基因型

的基本保證。

性狀互補(bǔ)是指親本的若干優(yōu)良性狀綜合起來應(yīng)能滿足育種目標(biāo)需要。

要針對一個親本的主要缺點(diǎn)來選配另一親本。

親本的目標(biāo)性狀應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，同時避免帶有特殊不良性狀的品種。

例：克服晚熟性，應(yīng)選特別早熟的品種：克服感病性，選用抗性機(jī)強(qiáng)或免疫的品種。

（二）親本之一最好為當(dāng)?shù)赝茝V品種

適應(yīng)性是一個復(fù)雜的性狀，包括對光溫、土壤、生物、栽培等條件的適應(yīng)，是影響高產(chǎn)

穩(wěn)產(chǎn)的主要因素。

為了育成品種能在大面積上推廣，親本之中最好有一個是本地推廣品種，作為上述特性

的提供者。

（三）選用生態(tài)型差異較大、地理來源遠(yuǎn)、親緣關(guān)系遠(yuǎn)的材料作親本

實(shí)質(zhì)：是親本間的遺傳差異性及互補(bǔ)的問題

親本間遺傳差異大，有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，其雜交后代變異類型多，容易選出超親和適應(yīng)性

強(qiáng)的新品種。

（四）親本的配合力要好

一般配合力：指一個親本與其他若干親本雜交后，雜種后代在某個性狀上表現(xiàn)的平均

值。?般配合力好的親本，往往會得到好的后代，育出好的品種。

育種實(shí)踐告訴我們：好品種不一定是好親本

第三節(jié)雜交方式與雜交技術(shù)

一、雜交方式（-）單交（二）復(fù)交（三）多父本授粉（四）回交

二、雜交技術(shù)（一）調(diào)節(jié)開花期使花期相遇（二）控制授粉（三）授粉后的管理

一、雜交方式（一）單交：（singlecross）用二個親本進(jìn)行,次雜交。

表示方法：以AXB或A/B一般母本在前：正交A（辛）XB（金）反交B（辛）

XA（8）

（二）復(fù)交：（multiplecross）用兩個以上的親本，進(jìn)行一次以上的雜交；

L復(fù)交的方式：①三交（triplecross）:三個親本依次雜交（AXB）XCA/B//C

②雙交（doublecross）：兩個單交種再進(jìn)行雜交

四品種雙交：(AXB)義(CXD)A/B〃C/D

三品種雙交：(AXC)X(BXC)A/C//B/C

③四交(tetracross):四個親本依次雜交[(AXB)XC]XD或A/B〃C/3/D

④五交:五個親本依次雜交{[(AXB)XC]XD}XF或A/B〃C/3/D/4/

F⑤聚合雜交指經(jīng)過一系列雜交，將幾個親本聚合在一起的雜交方式。

2.復(fù)交親本的遺傳組成比重和順序：

雜交后代細(xì)胞核中各親本的遺傳組成比重與雜交的次序的關(guān)系：

CX(AXB)BX(AXC)

%1/41/4%1/41/4

也就是最后一個雜交的親本在后代的核中占有1/2的遺傳比重。

一般將綜合性狀好、適應(yīng)性強(qiáng)、有一定豐產(chǎn)性的親本放在最后占有較大比重，以增強(qiáng)雜

交后代的優(yōu)良性狀。

復(fù)交的局限性及利用：復(fù)交(雜交)工作量大，(世代多)費(fèi)時，后代群體也大，故只

有在單交不能滿足需要的情況下才使用。

16

幾種雜交方式的比較

單交回交復(fù)交聚合雜交

分離世代F2BC1復(fù)交2代聚合2代

工作量小中較大彳艮大

后代變異中小較大彳艮大

方向性中強(qiáng)較弱弱

(三)多父本授粉

多父本授粉：將一個以上親本的花粉混合起來，給一個母本授粉的方式。利用這種方

式，可在同一個母本品種上同時獲得多個單交組合，后代是多組合的混合群體，分離類型

較單交豐富，有利于選擇。

（四）回交

兩個親X本雜交后，F(xiàn)1再與親本之一重復(fù)雜交的過程。

H

XA

A:輪回親本B：非輪回親本

?輪回親木：在回交過程中，用于重復(fù)雜交的親本叫輪回親木。

?非輪回親本：在回交過程中，只參加一次雜交的親本叫非輪回親本。

二、雜交技術(shù)

（一）調(diào)節(jié)開花期，確保父母本花期相遇1.分期播種的方法2.光溫處理3.栽培措施

（二）人工控制授粉1.去雄2.授粉

1.去雄要求：去早（雌蕊成熟前）、去凈、安全（不傷辛）

方法：常用的有夾除雄蕊法、溫燙去雄法（利用雌、雄蕊對溫度反應(yīng)不同一-水稻）。

去雄后的母本花要套袋隔離，防止串粉。

2.授粉

（1）要求：花粉純凈；生活力強(qiáng)：水稻花粉取下5分鐘內(nèi)，小麥?zhǔn)畮追昼?、半小時，玉

米2~3小時內(nèi)授粉。柱頭具受精能力：水稻開花后4天，小麥8~9天，玉米5天，大豆

2飛天，棉花2天。

（2）授粉方法

（三）授粉后的管理

掛牌（標(biāo)明父母本及雜交時間）加強(qiáng)管理，可剪去未雜交的穗，促進(jìn)雜種成熟。

第四節(jié)雜種后代的處理

一、系譜法二、混合法三、衍生系四、單粒傳法五、集團(tuán)混合法（略講）17

一、系譜法：（Pedigreemethod）從雜種的分離世代開始單株選株，分別種植成株行

（株系），即系統(tǒng)；以后各世代均在優(yōu)良的系統(tǒng)中連續(xù)進(jìn)行單株選擇，直到選出性狀優(yōu)良

一致的系統(tǒng)升級進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗(yàn)。在選擇的過程中，各世代予以系統(tǒng)編號，以便考察系

統(tǒng)的歷史和親緣關(guān)系，故稱系譜法。

特點(diǎn)：以株建系，可查祖譜。

過程模式：F2選株fF3-F5選系一鑒定、產(chǎn)比

以單交種為例說明系譜法各世代的工作內(nèi)容

Fl（1）種按組合種，單株植，種植親本及對照品種，種植數(shù)決定于F2群體的大小及

繁殖系數(shù)。

（2）選擇去假雜種：與母本為對照，注意標(biāo)志性狀

淘汰有嚴(yán)重缺點(diǎn)的組合：如早衰、病蟲害嚴(yán)重的

（3）收按組合混收種子

F2（1）種：按組合種植，單株植，田間均勻設(shè)對照，以便參照各雜種植株最臨近的對

照選擇單株；適當(dāng)種植親本，根據(jù)親本及F2表現(xiàn)，了解親本的性狀遺傳特點(diǎn)，為選配親

本積累經(jīng)驗(yàn)。群體大小依據(jù)：（稻麥一般每組合200