2繁殖方式

第二章作物的繁殖方式与品种类型繁殖（Reproduction)及繁殖方式意义：作物的繁殖方式与其遗传特点相联系；作物的繁殖方式不同，其遗传特点就不同，对其进行遗传改良的育种方法也就不同。第一节作物的繁殖方式有性繁殖（Sexualreproduction)无性繁殖(Asexualreproduction无融合生殖(Apomixes)营养体繁殖(Vegetativeproduction)常异花授粉(Oftencross-pollination)异花授粉(Cross-pollination)自花授粉(Self-pollination)一、有性生殖花柄花萼花瓣子房花柱柱头雌蕊花冠花药花丝雄蕊花的结构花托纵切放大子房重点：子房的结构子房壁珠被珠心（内有1个卵细胞和2个极核）胚珠卵细胞极核开花和传粉当花蕊发育成熟后，花冠和花萼张开，露出雄蕊和雌蕊，这一过程叫开花花开放后，雄蕊的花药破裂，花粉散出，落到雌蕊的柱头上，这一过程叫传粉一朵花的雄蕊产生的花粉粒，落在同一朵花雌蕊的柱头上。自花传粉：借助外力作用，一朵花的雄蕊产生的花粉粒，落在另一朵花雌蕊的柱头上。异花传粉：花粉发育和受精问题：绿色开花植物的受精作用为什么被称为双受精子房壁果皮珠被种皮胚乳胚受精极核受精卵种子果实果实和种子的形成外果皮中果皮内果皮种皮胚乳胚子房壁珠被受精卵受精极核果实发育示意图问题1：虫媒传粉植物的花有哪些特点与昆虫传粉相适应？问题2：虫媒花与风媒花有哪些主要差异？有性繁殖如小麦、水稻、油菜……（一）花器构造和开花习性对授粉的影响（1）两性花和单性花两性花：完全花，雌雄同花。1、花器构造单性花：不完全花，有雌花、雄花。雌雄同株异花（monoecious)：玉米、瓜类雌雄异株（dioecious）：大麻、菠菜有的植物既有完全花、又有单性花:天竺葵雌花雌雄同花（2）其他花器构造特点雌雄异长如棉花蜜腺或香味花花粉轻小、寿命长，易借风力传播雄性不育自交不亲和2、开花习性闭花受精：大麦、豌豆常异花授粉：棉花雌雄异熟：油菜、玉米（二）不同作物的授粉方式自花授粉作物：自然异交率4%水稻、小麦、大麦、大豆等异花授粉作物:自然异交率50%玉米、黑麦、甘薯、白菜型油菜常异花授粉作物：自然异交率5-50%棉花、甘蓝型油菜、高粱、蚕豆等（二）有性繁殖植物的主要授粉方式1、自花授粉水稻、小麦、大麦、大豆等2、异花授粉玉米、黑麦、甘薯、白菜型油菜等3、常异花授粉棉花、甘蓝型油菜、高粱、蚕豆等（三）两种特殊类型的有性繁殖方式1、自交不亲和性（self-incompatibility）十字花科、烟草、甘薯、向日葵等具有完全花，可形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力胞质不育cytoplasmicmalesterility(CMS)2、雄性不育性（malesterility）植株的雌蕊正常而花粉柏育，不能产生有功能的雄配子水稻、玉米、棉花、小麦等核不育genicmalesterility(GMS)甘蔗（茎）……二、无性繁殖1、营养体繁殖（vegetativepropagation）主要作物:甘薯（块根）、马铃薯（块茎）、无性系（clone）：营养体繁殖的后代2、无融合生殖（apomixes）不经过正常受精和两性配子融合，而直接形成种子以繁衍后代（2）二倍体孢子生殖（diplospory）大孢子母细胞有丝分裂形成二倍体胚囊（1）无孢子生殖（apospory）大孢子母细胞或胚败育，胚珠体细胞发育形成二倍体胚囊（5）孤雄生殖（androgenesis）（3）不定胚生殖（adentitiousembryony）胚珠或子房壁二倍体细胞经有丝分裂形成胚，同时正常胚囊中的极核发育成胚乳。（4）孤雌生殖（parthenogenesis）进入胚囊的精核未与卵细胞融合而直接发育成单倍体胚。卵细胞不受精直接形成单倍体胚助细胞或反足细胞形成单倍体胚或二倍体胚第二节自交和异交的遗传效应一、自交的遗传效应自花授粉作物良种繁育的依据1、使纯合基因型保持不变（一）自交的遗传效应2、使杂合基因型的后代性状分离控制某性状的杂合基因多，纯合慢Xn=1-(1/2)r每自交1代，杂合基因型减半Xn=(1-1/2r)nr：自交代数；n：杂合基因对数（独立遗传）Xn：自交代纯合的比例自花授粉作物杂交种也有衰退现象3、自交引起后代生活力衰退异花授粉作物（玉米）强制自交衰退明显自交衰退（inbredingdepression）异花授粉作物自交后代的生活力衰退（二）自花授粉作物和常异花授粉作物的基因型自花授粉作物同质纯合群体常异花授粉作物品种基本群体的纯合同质基因型杂合基因型非基本群体的纯合基因型二、异交的遗传效应1、异交形成杂合基因型异交：基因型不同两亲配子的受精结合（一）异交的遗传效应亲本基因型差异愈大，后代基因型杂合度愈大杂合基因型是产生基因交换、重组和新基因型的基础数量性状比亲本明显提高。2、异交增强后代的生活力杂种优势异交后代的生活力增强，主要表现在生产势、繁殖力、抗逆性等，两个遗传上不同的纯合亲本杂交产生的F1代，其群体为同质杂合群体。（二）异花授粉作物的基因型品种群体的基因型高度杂合，群体内个体间的基因型是异质的，没有基因型完全相同的个体。异质杂合群体遗传平衡状态（Hardy-Weinberg法则）群体内各种基因的频率和基因型频率将不再发生改变。没有选择、突变、遗传漂移等，经过若干代群体内个体间的随机交配，第三节作物的品种类型及其育种特点一、作物的品种类型农作物品种具有三个基本特性（DUS）特异性（distinctness）一致性（uniformity）稳定性（stability）（一）纯系品种（purelinecultivar）又称自交系品种突变或杂合基因型连续自交和选择育成的基因型同质纯合群体。理论亲本系数达到或超过0.87（亲本纯合基因型的后代植株数占群体总植株数的比例）；自花授粉作物的品种、生产上异花授粉作物经过多代强制自交选择的自交系自花授粉作物（水稻）等。（二）杂交种品种（hybridcultivar）在严格选择亲本和控制授粉的条件下生产的杂交组合的F1植株群体。个体基因型高度杂合、群体内同质（单交种）、生产力高。通常只利用F1。异花授粉作物（玉米）、常异花授粉作物（棉花、甘蓝型油菜、高粱）、（三）群体品种（populationcultivar）遗传基础复杂、群体内植株基因型有一定程度的杂合或异质性的一群植株群体。但基本符合品种的三个基本特性。1、异花授粉作物的自由授粉品种玉米、黑麦等作物的地方品种2、异花授粉作物的综合品种（syntheticcultivar）由一组经过挑选的自交系，采用人工控制授粉或多代隔离授粉组成的遗传平衡群体。3、自花授粉作物的杂交合成群体多个自交系杂交后繁殖出的、分离的混合群体，在特定条件下自然与人工选择、稳定。（composite-crosspopulation）个体纯合、个体间存在异质性。若干个近等基因系的种子混合或基本农艺性状相近的品系混合）。4、自花授粉作物的多系品种（multi-linecultivar）纯合异质群体。由一个或几个近似的无性系经过营养器官的繁殖而成的一个群体。（四）无性系品种（clonalcultivar）专性无融合生殖（obligateapomixes）基因型与母体相同、群体内一致。甘薯、马铃薯、甘蔗孤雌生殖、孤雄生殖等产生的种子繁殖的后代。二、各类品种的育种特点（一）自交系品种的育种特点1、自花授粉加单株选择的育种方法2、拓宽遗传变异范围，在大群体中单株选择（二）杂交品种的育种特点合格的生产基地（1）杂交种育种的两个基本程序自交系育种杂交组合的育种配合力测定（2）获得低成本、高质量、大量的杂交种亲本性状：母本的产量；花期雄性不育稳定性、异交性能、父本花粉量如（三）群体品种的育种特点以增强品种适应性和稳产性。使群体品种具有并能保持广泛的遗传基础和基因型多样性，（四）无性系品种的育种特点2、选择芽变（budmutation），培育优良无性系1、利用无性系迅速固定优良性状和杂种优势有性杂交和无性繁殖结合