第4章引种和选择育种.

第四章引种和选择育种影响引种的因素作物引种规律选择育种原理选择及选择育种方法影响选择效果的因素本章重难点第一节引种（cropintroduction）和驯化基本概念引种（广义）：从外地或外国引进新植物、新作物、新品种（系）以及各种遗传资源材料引种（狭义）：从当前的生产需要出发，从外地区或外国引进作物新品种(系)，通过适应性试验，直接在本地区或本国推广种植驯化：人类对植物适应新的地理环境能力的利用和改造引种包括：引进原始材料；将野生作物变为栽培作物（驯化）；引进当地没有的作物（扩大新区）一、引种的意义解决生产者、消费者对品种的需求增加我国的种质资源种类，为新品种培育奠定物质基础作物育种的有效途径扩大栽培区域，建立稳定的生产基地野生种变栽培种，保护濒危作物二、引种的基本原理引种的气候相似性原理引种的生态条件和生态型相似性原理（一）气候相似论（theoryofclimaticanalogy）基本要点：原产地和引入地之间，影响生产的主要因素（生态环境中的气候条件），应相似到足以保证相互间引种成功的程度2019/12/19共39页6生态条件：指与作物品种形成及生长发育有密切关系的环境条件：气候生态因子、土壤因子等生态型：是指在同一物种变种范围内，在生物学特征、形态特征等方面均与当地的主要生态条件相适应，遗传结构也基本相似的作物类型。（二）生态条件和生态型相似性原理气候生态型：是指在一定的气候因素下所形成的生态型土壤生态型：是在一定的土壤理化特性、含水量、含盐量、pH值以及土壤微生物影响下形成的生态型共栖生态型：与生物因素相互影响、共处一个环境中而形成的生态型在作物生态型中最主要的是气候生态型，不同生态型之间相互引种比较困难，而相同生态型之间相互引种则较容易成功作物的三种生态型（一）引种是否成功的标准与原产地比较，不需特殊保护而能露地越冬、度夏，正常生长、开花、结实保持原有的产量和品质等经济性状能用适当的繁殖方式进行正常的繁殖无性繁殖作物只要在新地区能保持其经济利用器官的产量和品质，能否正常开花结籽可不作为引种成功的主要标准三、影响引种成功的因素（二）影响引种成功的因素温度：高温、低温影响；春化现象光照：长日照、短日照作物纬度：同纬度引种易成功海拔：每升高100米，日均温降0.6℃栽培水平、耕作制度、土壤状况等植物的发育特性植物的发育特性与引种（温度）春化阶段：作物在某一个发育时期需要一定的温度条件。如果该时期温度条件不能满足，就不能完成这一阶段的发育不同植物完成春化所需温度与持续时间不同（冬性、半冬性、春性及喜温植物）作物的不同品种完成春化所需温度与持续时间也不同（小麦，强冬性、冬性、弱冬性和春性；甘蓝型油菜，冬性、半冬性和春性）植物的发育特性与引种（光照）感光阶段：作物在某一个发育时期需要一定的光照条件，如果光照条件不能满足就不能开花结实按日照长短要求不同，可将作物分为长日照作物（＞12h，小麦、油菜等）、短日照作物（＜l2h，玉米、水稻、大豆等）和中性作物（如丝瓜、番茄、甜椒、花生等）作物的不同品种类型对光照的反应也不相同（晚稻对光照长度很敏感，早稻则钝感或无感）四、作物不同类型引种后的生长变化规律引种方式低温长日照作物高温短日照作物北种南引生育期长(迟熟)，营养生长好，植株高、穗粒增大，或不抽穗开花发育快(早熟)，营养生长不良，植株、穗、粒小，生殖生长受阻南种北引发育快(早熟)，营养生长不良，植株、穗、粒小，低产，易冻害生育期长(迟熟)，营养生长好，植株高、穗粒增大，或不抽穗开花五、引种的基本步骤可行性分析(引种材料的收集)检疫和隔离种植引种试验（试种观察、品种比较试验）栽培试验引种与选择相结合，不断防杂保纯和选育新品种2019/12/19共39页14六、引种实践水稻引种：早稻感温、晚稻感光小麦引种：需低温、长日棉花引种：短日、喜温大豆引种：短日作物2019/12/19共39页15（一）风土驯化学说：生物体与环境间是对立统一的关系，生物体的遗传可塑性使其可经过驯化适应新环境（二）驯化的方法：选用植物遗传不稳定、最易动摇的幼龄实生苗作为材料，采用逐步迁移方法，在新环境下逐步改变原有特性，最终适应新环境，达到预期驯化的效果七、植物驯化的原理和方法2019/12/19共39页16第二节选择育种2019/12/19共39页17选择育种：又称系统育种（pedigreebreedingmethod），是指对现有品种群体中出现的自然变异进行性状鉴定、选择并通过品系比较试验、区域试验和生产试验培育农作物新品种的育种途径对典型的自花授粉作物又可称为纯系育种（purelinebreeding）选择育种（breedingbyselection）的概念2019/12/19共39页18选择育种的要点根据育种目标，从现有的品种群体中选择优良个体，实现优中选优和连续选优选择育种是作物育种中最基本、简易、快速而有效的途径是利用现有品种中的自然变异，从中选择出符合生产需要的基因型，并进行后续试验，无需进行人工创造变异2019/12/19共39页19（一）作物品种自然变异现象和纯系学说一、选择育种的基本原理作物品种稳定性的相对性外界环境条件的变化，会引起基因突变自然杂交2019/12/19共39页20纯系的概念纯系是自花授粉作物一个纯合个体自交所产生的后代，即由同一基因型组成的个体群，纯系即基因型纯合的群体（品系）自花授粉作物原始群体品种中，通过单株选择，可以分离出许多不同的纯系从纯系内继续选择是无效的同一纯系内受环境因素影响所出现的变异是不能遗传的纯系学说的主要内容2019/12/19共39页22纯系学说是自花授粉作物纯系育种的理论基础之一将变异分为可遗传的变异和不可遗传的变异纯系是相对的，没有绝对的纯系2019/12/19共39页23(二)作物品种自然变异的原因自然异交引起的基因重组自然变异新育成品种群体中的变异2019/12/19共39页24二、性状鉴定与选择选优汰劣：其实质就是造成有差别的生殖率，或叫差别繁殖选择的遗传原理：生物进化学说，其核心是变异、遗传和选择选择可以定向地改变群体的遗传组成；选择可以保留和积累变异2019/12/19共39页25（一）选择的基本方法混合选择：从品种群体中选择目标性状基本相似的个体，混合后加以繁殖，与原品种进行比较，从而培育新的品种自花授粉作物进行混合选择后，基因型趋于纯合，可淘汰劣株，但改良效果有限常异花授粉和异花授粉作物混合选择，可保持杂合性、较高生活力及遗传多样性2019/12/19共39页26单株选择：从品种群体中选择优良的个体，分别脱粒保存，翌年分别各种一小区（行），根据各小区植株的表现来鉴定上年当选个体的优劣，并据此淘汰不良个体的后代自花授粉作物单株选择后，进行单株后代测验，改良效果明显常异花授粉和异花授粉作物单株选后，破坏群体结构，导致生活力和适应性衰退2019/12/19共39页27（二）性状鉴定的作用与方法鉴定是进行有效选择的依据，是保证和提高育种质量的基础鉴定方法：直接鉴定与间接鉴定；田间鉴定和实验室鉴定；自然鉴定与诱发鉴定；当地鉴定和异地鉴定2019/12/19共39页28三、选择育种的程序单株选择与纯系（系统）育种程序混合选择与混合选择育种程序2019/12/19共39页29（一）单株选择与纯系（系统）育种程序2019/12/19共39页301、单株选择(individualselection)从原始群体中选取(一些)优良单株分别编号、分别留种，次年按单株分小区播种，根据各株行(系)的表现进行鉴定的选择方法一个单株就是一个基因型，中选单株形成了一个谱系，故又叫做系谱选择法或基因型选择法单株选择法分为一次单株选择和多次单株选择法2019/12/19共39页31一次单株选择(一穗传或一株传)2019/12/19共39页32多次单株选择2019/12/19共39页332、纯系育种程序优良变异个体的选择株行比较试验品系比较试验区域试验和生产试验品种审定与推广2019/12/19共39页34（二）混合选择与混合选择育种程序2019/12/19共39页351、混合选择(bulkselection)混合选择法又叫表型选择法。根据单株的表现型，从一个原始混杂群体中选取符合育种目标的优良单株混合留种，下一年播种于同一块圃地，与标准品种及原始群体小区相邻种植，进行比较鉴定的选择法可分为一次混合选择法和多次混合选择法2019/12/19共39页36一次混合选择2019/12/19共39页37多次混合选择2019/12/19共39页382、混合选择育种程序从原始品种群体中进行混合选择比较试验繁殖和推广2019/12/19共39页39三、集团混合选择育种2019/12/19共39页40四、改良混合选择育种2019/12/19共39页41单混株合选选择择混合单选株择选择改良混合选择法示意图2019/12/19共39页42（五）选择育种工作程序