作物育種學(xué)劉裕強(qiáng)第三節(jié)育種目標(biāo)

1、>,劉裕強(qiáng)理科樓A508 yql@njau.edu.cn,第三章 育種目標(biāo),2,作物的育種目標(biāo)（breeding objective）在一定自然、栽培和經(jīng)濟(jì)條件下，對(duì)選育新品種提出應(yīng)具備的優(yōu)良特征特性,也就是對(duì)欲選育品種在生物學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)性狀上的具體要求。?育種目標(biāo)是動(dòng)態(tài)的，因?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境的變化，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及種植制度的改革等都要求育種目標(biāo)與之相適應(yīng)。?育種目標(biāo)是相對(duì)穩(wěn)定的，它體現(xiàn)出育種工作在一定時(shí)期的方向和任務(wù)。,育種目

2、標(biāo)的概念,3,第一節(jié) 制定作物育種目標(biāo)的原則,4,1. 立足當(dāng)前，展望未來，富有預(yù)見性 了解品種演變歷史，調(diào)查社會(huì)和市場的發(fā)展變化，掌握發(fā)展趨勢。2. 突出重點(diǎn)，分清主次，抓住主要矛盾 綜合性狀符合要求，突出改良一兩個(gè)限制產(chǎn)量和品質(zhì)的主要性狀。3. 明確具體，性狀指標(biāo)落實(shí) 具體改良的性狀和指標(biāo)（通過改良產(chǎn)量的構(gòu)成因子以提高產(chǎn)量）。4. 面向特定的生態(tài)地區(qū)和栽培條件,制定作物育種目標(biāo)的原則：,5,①北方強(qiáng)筋、中筋

3、白粒冬麥區(qū);②南方中筋、弱筋紅粒冬麥區(qū);③中筋、強(qiáng)筋紅粒春麥區(qū)。間種：品種的株形緊湊，邊行優(yōu)勢大；復(fù)種：品種的生育期短等。,小麥套油葵,小麥套玉米,6,第二節(jié) 作物育種的主要目標(biāo),,高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生育期適宜適應(yīng)機(jī)械化需要。,7,（一）產(chǎn)量的形成 1.生物產(chǎn)量與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量生物產(chǎn)量(biomass):作物整個(gè)生育期間,通過光合作用和生產(chǎn)積累有機(jī)物的總量(有機(jī)物質(zhì)90％~95％,礦物質(zhì)占5％~10％。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量(economic

4、yield) 栽培目的所需要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值的那部分產(chǎn)量(子粒 、塊根、塊莖等)。經(jīng)濟(jì)系數(shù)(coefficient of economics)或收獲指數(shù)(harvest index)：生物產(chǎn)量轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的效率,即經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量與生物產(chǎn)量的比值。?收獲指數(shù)（HI）高，說明有機(jī)物質(zhì)利用率高,一、高產(chǎn),8,2. 高產(chǎn)品種的重要特征特性前期：早生快發(fā)，建立較大的營養(yǎng)體；中期：營養(yǎng)器官與產(chǎn)品器官健壯而協(xié)調(diào)生長，積累大量有機(jī)物質(zhì), 形成足夠量的貯藏

5、光合產(chǎn)物的器官;后期：功能葉片多，葉面積指數(shù)高，葉片不早衰，保證有充足的有機(jī)物質(zhì)向產(chǎn)品器官運(yùn)轉(zhuǎn)?！霸?、流、庫”學(xué)說：同化產(chǎn)物多，運(yùn)轉(zhuǎn)能力強(qiáng)，且要有相應(yīng)的貯藏產(chǎn)品的器官。源要足，庫要大，流(運(yùn)轉(zhuǎn))要暢，三者協(xié)調(diào)。,9,禾谷類作物： 理論產(chǎn)量 = 每畝穗數(shù)×穗粒數(shù)×粒重 棉花： 理論產(chǎn)量 = 每畝株數(shù)×單株鈴數(shù)×鈴重×衣分大豆油菜： 理論產(chǎn)量 = 每畝株數(shù)

6、5;株夾數(shù)×夾粒數(shù)×粒重,2. 作物產(chǎn)量的構(gòu)成因素,10,?對(duì)禾谷類作物，在其他因素不變的條件下，提高其中的一個(gè)或兩個(gè)因素，或三個(gè)因素同時(shí)提高，均可提高單位面積的產(chǎn)量水平。,稻麥品種實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)目標(biāo)的三種途徑：多穗型品種：增加穗數(shù)為基礎(chǔ)大穗型品種：增加穗重為基礎(chǔ)中間型品種：穗數(shù)、粒數(shù)和粒重并增,11,1.矮稈育種(dwarf breeding) 作用：①降低植株高度，增加密度，降低莖稈比重，提高收獲指數(shù)；

7、②株高降低減少倒伏。,（二）高產(chǎn)育種策略,12,2. 理想株型育種 優(yōu)良的形態(tài)特征和生理特性集中在一個(gè)植株上, 獲最高光能利用率, 并將光合產(chǎn)物輸送到籽粒中, 提高產(chǎn)量。,(ipa1),13,3.高光效育種 是指通過提高作物本身光合能力和降低呼吸消耗的生理指標(biāo)而提高作物產(chǎn)量的育種方法。,14,作物產(chǎn)量分解： 經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量=生物產(chǎn)量×收獲指數(shù) =凈光合產(chǎn)物×收獲指數(shù) =(

8、光合能力×光合面積×光合時(shí)間﹣光呼吸消耗)×收獲指數(shù),高產(chǎn)品種: 具有較高的光合能力（強(qiáng)度），較低的呼吸消耗，光合機(jī)能保持時(shí)間長，葉面積指數(shù)(leaf area index, LAI)大，收獲指數(shù)(HI)高等特點(diǎn)。,15,如: LAI 水稻=9, 小麥= 6, 玉米和高粱=5左右 HI 水稻=0.5±, 玉米和高粱F1=0.4～0.45。C4植物 ：光合強(qiáng)度較強(qiáng)，光呼吸很低，甚至為零(玉

9、米、高粱、甘蔗、谷子和籽粒莧等 )。主要是選擇光合能力強(qiáng)的基因型 ；C3植物 ：光合強(qiáng)度較低 ，光呼吸消耗的光合產(chǎn)物占光合產(chǎn)物的20％ (小麥、水稻、大豆、棉花等 )。主要是篩選CO2補(bǔ)償點(diǎn)低、光呼吸低的高光效品種。,16,品質(zhì)：營養(yǎng)品質(zhì)：淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)加工品質(zhì)：糙米率、精米率衛(wèi)生品質(zhì)：谷粒的農(nóng)藥殘留、重金屬含量、有害微生物等；商品品質(zhì)：外觀、色澤等。,二、優(yōu)質(zhì),17,（一）谷類作物 營養(yǎng)品質(zhì): 淀粉、脂肪和蛋白質(zhì)的含量

10、（蛋白質(zhì)中的賴氨酸含量直接關(guān)系到蛋白質(zhì)的品質(zhì)）；加工品質(zhì): 水稻的糙米率、精米率等；小麥的出粉率、面筋的含量與質(zhì)量等；,衛(wèi)生品質(zhì)：,18,（二）油料作物食用油品質(zhì): 飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸。（三）纖維作物棉花品質(zhì)：主要是棉纖維長度、強(qiáng)度、成熟度、細(xì)度和整齊度等加工品質(zhì)指標(biāo)。,19,專用型品種,餅干,面包,面條,大豆,甜粘玉米,筍玉米,20,稻曲病,條紋葉枯病,黑條矮縮病,紋枯病,稻瘟病,白葉枯病,（一）抗病蟲性,三、 穩(wěn)產(chǎn),2

11、1,,褐飛虱,灰飛虱,白背飛虱,螟蟲,褐飛虱田間危害,螟蟲田間危害,22,抗病育種：從抗單一病害漸向抗多種病害發(fā)展?？瓜x育種：?非選擇性；?抗生；?耐蟲,23,（二）抗旱耐瘠丘陵山區(qū)：土層薄、肥力低，產(chǎn)量低而不穩(wěn)；無灌溉條件的耕地：占全國耕地面積的半數(shù)以上，其中有些地區(qū)常年缺雨干旱；季節(jié)性干旱：即使在雨量較多的地區(qū)，季節(jié)性干旱時(shí)有發(fā)生造成作物嚴(yán)重減產(chǎn)。,24,（三）抗倒伏性 植株高,莖稈強(qiáng)度、韌性差,根系不發(fā)達(dá)和病蟲

12、害重等;與水分、硅質(zhì)、木質(zhì)素、鉀和貯藏淀粉含量有關(guān)。,（四）適應(yīng)性 作物品種對(duì)生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)范圍及程度。,25,?生育期是決定著品種的種植地區(qū)，與產(chǎn)量呈正相關(guān)，生育期長產(chǎn)量高，反之產(chǎn)量則低。,四、生育期適宜,?選育的品種應(yīng)既能充分利用當(dāng)?shù)氐淖匀簧L條件，又能正常成熟。,26,?品種株型緊湊、生長整齊，株高一致，成熟一致，不打尖、不去杈、不落粒。例如大豆結(jié)莢部位與地面有一定距離；玉米穗位整齊適中；馬鈴薯和甘薯的塊根集中等。,五、適