農學院作物育種學講義綱要_考試復習專用

1、作物育種學概要20071育種學育種學品種品種：是在一定生態(tài)條件、經濟條件和栽培條件下，按照人類的需要，經人工選育而產生的某一作物的某種群體（類型）；具有相對穩(wěn)定的遺傳基礎，相對一致的形態(tài)特征、生物學特性和經濟性狀，并具備一定條件下的生產力和經濟價值。（品種三性：穩(wěn)定性，特異性，一致性）作物育種學作物育種學：是研究選育和繁育作物優(yōu)良品種的理論與方法的科學。基本任務：研究育種規(guī)律，創(chuàng)造優(yōu)良品種，生產又多又好的品種，實現(xiàn)品種良種化，種子標準化

2、，充分發(fā)揮優(yōu)良品種的增產作用。育種目標育種目標1高產22穩(wěn)產（1）抗病蟲性；（2）對不良氣候、土壤條件的抗性或耐性。3優(yōu)質4適應機械化操作的要求（1）株型：要求整齊一致；（2）抗倒折，結穗結莢部位適中；（3）成熟期一致（如棉花吐絮快，目前水快），不易落粒，落穗。牧草育種的主要時間目標性狀：牧草育種的主要時間目標性狀：1豐產性：豐產性：①干草產量；②種子產量；③再生性—牧草及飼料在刈割后恢復生長的能力；多刈性—一個生長季節(jié)內牧草可以刈割并

3、形成經濟產量的次數(shù)；④密度和分枝能力；⑤株型。2、品質：、品質：①營養(yǎng)成分；②適口性：家畜采食時的喜好程度；③消化率；④有素有害成分。3抗性：抗性：①抗寒、耐旱、耐熱；②抗病；③抗蟲；④耐鹽堿；⑤耐踐踏和耐牧。4其他目標：其他目標：①適于牧草輪作；②適合改良沙化、退化草地；③具有較強的水土保持能力；④耐除草劑；⑤適于機械化作業(yè)。制訂育種目標的一般原則制訂育種目標的一般原則一立足當前，展望未來，富有預見性。二突出重點，分清主次，抓住主要矛

4、盾。三明確具體，性狀指標落實。四必須面向特定的生態(tài)地區(qū)和栽培條件。作物的繁殖方式：作物的繁殖方式：1有性繁殖：自花授粉；異花授粉；常異花授粉。2無性繁殖作物：營養(yǎng)體繁殖，無融合生殖。作物的品種類型：作物的品種類型：1自交系品種：自交系品種，又稱純系品種。由多代自交導致基因型的分離和純合而成。包括自花授粉作物、常異花授粉作物的自交系品種和異花授粉作物的自交系。在隔離授粉條件下，可連續(xù)多代自交留種，不需每年購買種子。2雜交種品種：由自交系或

5、純系品種雜交而成的F1代。基因型高度雜合，但群體中不同個體的基因型相對一致，因而植株生長整齊、雜種優(yōu)勢明顯，表現(xiàn)出很高的生產力。但F2代發(fā)生分離，生產力明顯下降，因此，雜交種子只能利用一年。自交的遺傳效應：自交的遺傳效應：（1）基因型與表現(xiàn)型的相對一致性。（2）遺傳行為的相對穩(wěn)定性。（3）適于自花授粉，基本上沒有自交衰退現(xiàn)象。（4）自交不是絕對的，仍有很少的異交或異花授粉，同時還會發(fā)生基因突變。異交的遺傳效應：異交的遺傳效應：（１）基因

6、型的復雜性和雜合性導致了表型的多樣性。（２）遺傳行為的不穩(wěn)定性。（３）異花授粉作物自交衰退嚴重。種質資源：一切具有一定種質或基因的生物類型總稱為種質資源。種質資源是用以培育新品種的原始材料，即育種材料，是新品種選育的遺傳基礎。按種質資源的來源分類：按種質資源的來源分類：本地種質資源；外地種質資源；野生植物資源；人工創(chuàng)造的種質資源。按親緣關系劃分：按親緣關系劃分：初級基因庫；次級基因庫；三級基因庫。種質資源的保存：種質資源的保存：種植保存

7、；貯藏保存；試管保存；基因文庫技術；利用保存。引種馴化引種馴化：收集和引進種質資源，在人工的選擇培育下，使野生種成為栽培種，使外地的品種成為本地品種的措施和過程。1、低溫長日性作物的引種規(guī)律、低溫長日性作物的引種規(guī)律高緯度地區(qū)品種，引種到低緯度地區(qū)種植，由于該地冬季溫度高和春季的日照短，不能滿足低溫和長日照，表現(xiàn)生育期延遲、營養(yǎng)器官加大、不能開花結實。低緯度地區(qū)品種，引種到高緯度地區(qū)種植，由于該地區(qū)冬季溫度低和光照長，表現(xiàn)生育期縮短、植

8、株矮小、產量低、春季可能凍害。冬播區(qū)春性品種引到春播區(qū)春播：早熟、高產春播區(qū)春性品種引到冬播區(qū)冬播：遲熟、凍害（視品種和引種地情況）2、高溫短日性作物的引種規(guī)律、高溫短日性作物的引種規(guī)律（1）原產低緯度的品種：春播（次生生態(tài)型））原產低緯度的品種：春播（次生生態(tài)型）、夏播（原始、夏播（原始生態(tài)型）和秋播生態(tài)型）和秋播春播品種（感溫）：引到高緯度地區(qū)春播種植，由于溫度低，表現(xiàn)生育期延長、營養(yǎng)器官增大。但只要積溫滿作物育種學概要20073（

9、3）收獲）收獲：每組合混收，混合脫粒，記好組合名稱，貼上標簽。復交F1進行選擇的，則應分單株收獲，記好組合名稱、株號。2、F2F2（或復交（或復交F1F1）代的處理）代的處理（1）群體特點）群體特點：出現(xiàn)變種變異和分離，是分離最強烈的世代。植株高矮不一。（2）種植管理）種植管理：按組合分區(qū)播種，均勻點播或單本植，并種植對照種和親本品種。加強田間管理。使每個單株得到充分的發(fā)育，性狀得到充分的表現(xiàn)，并應注意水肥管理的一致性，以保證單株選擇的

10、可靠性。F2群體的數(shù)量可根據(jù)育種目標，雜交方式，組合優(yōu)劣和目標性狀的遺傳特點而定。若育種目標的要求面廣，如抗病、早熟……，則應擴大群體，采用多品種復交的要比單交群體大；優(yōu)良組合的群體要大；表現(xiàn)不良，但又不宜淘汰的組合宜少；目標性狀是數(shù)量性狀的宜大，是質量性狀的可小。一般單交F2代：水稻，小麥每組合最少要種2000株，多的56千株，甚至過萬株。群體過小，變幅小，難以選到極端的有利基因型，但又不宜過大，過大因栽培條件難于一致，不易鑒定出來。

11、（3）工作任務：從優(yōu)良的雜交組合中選優(yōu)良的單株，并繼續(xù)淘汰不良的雜交組合。選擇是F2代的工作重點，如何進行選擇？a根據(jù)遺傳動態(tài)選株根據(jù)遺傳動態(tài)選株：認真詳細地觀察記載，并根據(jù)遺傳知識推斷性狀的遺傳動態(tài)。如F2某性狀與親本相同的個體（稱同親型個體）比較多，則可以推斷這種性狀的基因數(shù)目必然比較少，純合的個體比較多，后代分離的多樣性較小，變幅不可能太大。這樣的性狀可在F2進行選擇。若性狀的同親型個體不多，后代的變異類型必然多，選擇的有效性也就

12、降低。b根據(jù)性狀的遺傳規(guī)律選株根據(jù)性狀的遺傳規(guī)律選株：不同性狀早期選擇的效果不同，質量性狀早期選擇有效，簡單的數(shù)量性狀早期選擇效果次之，復雜的數(shù)量性狀早期選擇不可靠，效果不好，據(jù)此確定早代選擇與否。如早熟性，早代的遺傳力較高，早代選擇有一定作用（是簡單的數(shù)量性狀），而每株穗數(shù)F2的遺傳力較低，早代選擇效果差。由于復雜數(shù)量性狀早代選擇的效果不如后期世代的效果好，故產量性狀在早期世代不宜選擇過嚴，應放寬選擇標準。c堅持優(yōu)中選優(yōu)的原則堅持優(yōu)中

13、選優(yōu)的原則：在優(yōu)良的組合系統(tǒng)中選優(yōu)株，效果較好。孤立地選效果不好。在同一世代中，單純根據(jù)單株優(yōu)劣選擇可靠性差，在優(yōu)系中選效果次之；在優(yōu)良系統(tǒng)群中選擇優(yōu)株的可靠性高?？傊瑢2的選擇可概括為：對同親型個體可提高選擇標準，非同親型個體放寬選擇標準；質量性狀可提高選擇標準，數(shù)量性狀宜放寬選擇標準；簡單的數(shù)量性狀（遺傳力較多的）可提高選擇標準，復雜的數(shù)量性狀（遺傳力低）宜放寬選擇標準；優(yōu)良的雜交組合多選，一般的宜少選，不良的組合可淘汰不作選擇

14、。一般選5%或5%的單株，視具體情況而定。（4）收獲）收獲：入選單株分株收獲，稻、麥等有分蘗作物應連根撥起。屬同一組合的單株捆成一捆并標明行號，除棉花等經濟作物因特殊需要進行必要的考種外，一般只需進行一些簡單的觀察，如粒色、籽粒硬度，飽滿度等，并淘汰明顯不良的單株。當選單株進行系譜編號，按組合、世代順序，如：A352（A表示組合，3表示世代……）一直編到性狀穩(wěn)定為止。3、F3F3代（1）特點）特點：株行（系）間的差異較大，而株系間的差異

15、比F2小，也有極少數(shù)株行表現(xiàn)一致，但仍然是分離世代。（2）種植管理）種植管理：首先按組合，再按單株種成小區(qū)成為株行（系），均勻點播或單本植，并按排對照和親本品種。（3）工作任務）工作任務：選擇優(yōu)良株行（系）中的優(yōu)良單株。首先應根據(jù)組合、株系的優(yōu)劣選擇，在此基礎上選擇優(yōu)良單株，選擇的可靠性比F2提高?？筛鶕?jù)生育期、抗病性、抗逆性及產量因素等性狀的綜合表現(xiàn)選株。選擇的數(shù)量：在優(yōu)良的株系內一般選35個更優(yōu)良的單株，不優(yōu)良的株系淘汰。F2是大量

16、和大幅度分離的世代，F(xiàn)3是繼續(xù)分離，一些重要性狀開始形成的世代。對F2、F3代的選擇是一個關鍵性的世代，應十分認真對待。（4）收獲）收獲：當選單株仍單收單脫，室內考種，進行系譜編號。若有個別株系已基本整齊一致，表現(xiàn)又特殊優(yōu)異，在選擇優(yōu)株之后，可將其植株混收，下年提升的產量比較試驗。4、F4F4及以后的分離世代及以后的分離世代：（1）特點）特點：F4分離更少了，開始形成系統(tǒng)群。系統(tǒng)群是指從F3代一個株系中所選擇的若干單株所組成的F4株系，

17、系統(tǒng)群內的株系稱為姊妹系。其外部形態(tài)，豐產性能等差異不大，但不同系統(tǒng)群之間的差異較大。（2）工作任務）工作任務：工作重點已從選擇單株開始轉移到選擇優(yōu)良一致的株系。對F4代以后的材料可作幾種處理：a突出優(yōu)良而且穩(wěn)定的系可以作為一個群體來處理，越級提升到產量試驗中；b系統(tǒng)群的姊妹系之間的性狀穩(wěn)定一致，而且符合育種目標的，可將其混合在一起來處理，升級到產量試驗，并加快種子繁殖。c多數(shù)性狀符合要求，還有少數(shù)若干性狀分離的系，繼續(xù)選擇優(yōu)良單株，直