1、第二节第二节 几种主要作物育种技术几种主要作物育种技术选择与系统育种选择与系统育种一、一、品种的概念：品种的概念：是人类在一定环境条件和经济条件下，是人类在一定环境条件和经济条件下，根据根据需要需要经过经过人工选择和培育人工选择和培育获得的，具有获得的，具有一定一定经济价值经济价值和和共同遗传特点共同遗传特点的的一群生物体一群生物体 属性：是经济上的类别，不是生物上的分类单位属性：是经济上的类别，不是生物上的分类单位二、品种特征：二、品种特征：特异性（具有明显区别于其它品种的性状）特异性（具有明显区别于其它品种的性状）相对的一致性和稳定性相对的一致性和稳定性具有一定的地区适应性和时间性具有一定
2、的地区适应性和时间性三、优良品种三、优良品种指在一定的条件下有较高的产量和较好的品质，指在一定的条件下有较高的产量和较好的品质，并且有较大应用前景的品种。并且有较大应用前景的品种。优良品种的优良是相对的，受栽培目的、地域优良品种的优良是相对的，受栽培目的、地域性、时间性等条件的限制。性、时间性等条件的限制。优良品种的作用：优良品种的作用：（1 1）提高单位面积产量：一般可增产提高单位面积产量：一般可增产20-30%20-30%，有的可达，有的可达40-50%40-50%。如杂交水稻。如杂交水稻。（2 2）改善品质：优质面包小麦、高赖氨改善品质：优质面包小麦、高赖氨酸玉米等。酸玉米等。（3 3）
3、充分利用当地自然条件）充分利用当地自然条件 ，抵抗和克服不，抵抗和克服不利因素利因素（4 4）解决生产上的一些特殊问题（如茬口解决生产上的一些特殊问题（如茬口 问题）问题）1 1、高产、高产经济产量是普遍追求的目标之一经济产量是普遍追求的目标之一 四、育种目标四、育种目标2 2、优质优质作物品质分为：化学（营养）品质、外观作物品质分为：化学（营养）品质、外观品质、加工品质、特殊品质等品质、加工品质、特殊品质等品质性状与高产性状间往往存在着品质性状与高产性状间往往存在着矛盾，即高产和优质为负相关关系，矛盾，即高产和优质为负相关关系，应注意协调二者的关系。应注意协调二者的关系。3、抗逆性强、抗逆性
4、强 培育抗病、抗虫的品种是保持产量稳定培育抗病、抗虫的品种是保持产量稳定的有效手段之一的有效手段之一也是解决限制作物发展的重要途径也是解决限制作物发展的重要途径4 4、早熟、早熟 例如棉花要求株型紧凑，生例如棉花要求株型紧凑，生长整齐，结铃部位适中，吐长整齐，结铃部位适中，吐絮集中，棉瓣易于离壳等，絮集中，棉瓣易于离壳等，这样方能适应机械化收获的这样方能适应机械化收获的要求要求可提高复种指数，减轻或避免某些自然灾害可提高复种指数，减轻或避免某些自然灾害满足耕作制度改革的要求满足耕作制度改革的要求五、选择及其基本方法五、选择及其基本方法1 1 选择的定义和作用选择的定义和作用 选择就是选优去劣，
5、是在选择就是选优去劣，是在自然自然和和人工创造人工创造的变的变异群体中挑选符合人类需要的基因型的过程。异群体中挑选符合人类需要的基因型的过程。作用：（1）选择是选育新品种和改良现有品种的重 要手段，是育种过程中不可缺少的环节。（2）连续定向的人工选择，可以显著地改变原始群体的性状2 选择的基本方法选择的基本方法（1）单株选择法：）单株选择法：是将是将当选当选的优良个体的优良个体分别分别脱粒、保脱粒、保存，下一年存，下一年分别分别种成一行（或小区）种成一行（或小区）根据后代株行的表现来鉴定上年当选根据后代株行的表现来鉴定上年当选单株的优劣，淘汰不良株行。单株的优劣，淘汰不良株行。单株选择有一次和
6、多次的。单株选择有一次和多次的。对对照照品品种种单株选择法单株选择法适用范围适用范围 （1 1）适用于从适用于从自花授粉自花授粉作物及作物及常异花授常异花授粉粉作物中选择作物中选择单株单株培育新品种培育新品种 （2 2）生产）生产原种原种一般也采用单株选择法一般也采用单株选择法 （3 3）异花异花作物（如玉米）为利用作物（如玉米）为利用杂种优杂种优势势，选育，选育自交系自交系必须采用单株选择法必须采用单株选择法 常异花和异花授粉作物的品种群体，单株常异花和异花授粉作物的品种群体，单株选择后，后代出现性状分离，不易纯化，选择后，后代出现性状分离，不易纯化，若纯化必须若纯化必须套袋自交套袋自交。（
7、2）混合选择法：）混合选择法：是从品种群中，选择是从品种群中，选择性状优良性状优良、相似的个体相似的个体（单株、（单株、单穗或单铃）单穗或单铃）混合混合脱粒，下年播种成小区，与原品种脱粒，下年播种成小区，与原品种进行比较鉴定。进行比较鉴定。混合选择的品种是个混合物。混合选择的品种是个混合物。选择的次数：自花授粉作物一般进行选择的次数：自花授粉作物一般进行一次一次即可即可 常异花和异花授常异花和异花授 粉作物通常要粉作物通常要多次多次混合选择混合选择 对照品种对照品种混合选择播种田混合选择播种田原始群体原始群体一次混合选择一次混合选择 法法 适用范围适用范围 用于自花授粉作物的用于自花授粉作物的
8、良种繁育良种繁育；常异花授粉作物和异花授粉作物品种选择后，常异花授粉作物和异花授粉作物品种选择后，既使其既使其性状和纯度性状和纯度有所提高有所提高，又保持群体又保持群体的遗传的的遗传的差异性差异性，能保持，能保持较高的生活力较高的生活力，避免近亲繁殖引起的生活力衰退。避免近亲繁殖引起的生活力衰退。六六 性状鉴定技术性状鉴定技术1 鉴定的作用鉴定的作用 鉴定是进行鉴定是进行有效选择有效选择的依据，是提的依据，是提高高育种效率育种效率，加速，加速育种进程育种进程的基础。的基础。1.直接鉴定和间接鉴定直接鉴定和间接鉴定直接鉴定直接鉴定（direct evaluation）：）：根据被鉴定性状的本身表
9、现进行鉴定；例如：例如：一些形态特征可用目测进行感观鉴定；鉴定作物的抗寒性时，根据作物在低温条件下所受的损害程度进行评价；鉴定油料作物含油量以直接榨出的油量多少直接测定；通过烘烤试验的结果进行小麦面粉烘烤品质的鉴定等。2、鉴定的方法、鉴定的方法间接鉴定间接鉴定(indirect evaluation):根据被鉴定性状与另一些性状的相关关系进行鉴定。例如：例如：通过叶片蜡质层的有无和厚薄、气孔数目和大小及茸毛的有无和多少昨鉴定植物的抗旱性；甘薯块根的干物质量与其淀粉含量间相关性很高，故用切干率鉴定其淀粉含量；小麦面粉的烘烤品质与沉淀值相关，用沉淀值鉴定其烘烤品质。2、鉴定的方法、鉴定的方法2.2
10、.自然鉴定和诱发鉴定自然鉴定和诱发鉴定自然鉴定：自然鉴定：田间自然条件下能充分表达性状的鉴定(生育期、分蘖习性、株型等);诱发鉴定诱发鉴定(induced evaluation)：人工创造诱发条件的性状鉴定(抗旱性、抗寒性和抗病虫性等鉴定);注意：注意：诱发鉴定时要创造均匀一致的诱发条件和适度的危害程度，否则难以达到预期结果。2、鉴定的方法、鉴定的方法3.当地鉴定和异地鉴定当地鉴定和异地鉴定 当地鉴定：当地鉴定：育种材料在当地条件下鉴定；异地鉴定异地鉴定（evaluation in different locations）：）：将试验材料送到其它适宜鉴定的地区种植鉴定；如：如：抗病虫育种中，可
11、将育种材料送到病虫害经常稳定发生的地区进行异地鉴定；对温光反应为主的适应性，在不同海拔或不同纬度地区下进行生态试验，是异地鉴定的一种有效方式。2、鉴定的方法鉴定的方法4.田间鉴定和实验室签定田间鉴定和实验室签定 田间签定：田间签定：将试验材料种于大田进行性状的鉴定。如如:田间对作物的抗虫性鉴定；作物种子纯度的大田鉴定等。田间鉴定田间鉴定2、鉴定的方法、鉴定的方法实验室签定：实验室签定：利用一定的仪器设备，在实验室条件下进行的性状鉴定。育种材料收获后的室内考种也是实验室鉴定。分子鉴定分子鉴定2、鉴定的方法、鉴定的方法七、七、系统育种技术系统育种技术1 定义定义系统育种系统育种：是根据育种目标的要
12、求，在：是根据育种目标的要求，在现有现有品种群品种群中，通过中，通过单株选择单株选择的方法，选出优良变异的个体的方法，选出优良变异的个体（单株、单穗或单铃），经过（单株、单穗或单铃），经过后裔鉴定后裔鉴定，进而育，进而育成新品种的方法。成新品种的方法。因为育成的品种，是由因为育成的品种，是由自然变异自然变异的的一个个体一个个体发发展而来的，故称系统育种。展而来的，故称系统育种。对典型的自花授粉作物，又称对典型的自花授粉作物，又称纯系育种纯系育种。2、选择育种的意义选择育种的意义在我国主要作物推广品种中，用系统育种法育成的品种在我国主要作物推广品种中，用系统育种法育成的品种比例是相当大的比例是相
13、当大的。如：稻、麦、棉三大作物用系统育种法育成的品种均占一定的的比例（%）：年代年代稻稻麦麦棉棉5061.219.674.46043.420.562.97027.69.856.63、特点、特点（1）优中选优，简便易行、收效快优中选优，简便易行、收效快：a 利用自然变异材料，省去人工创造变异环节利用自然变异材料，省去人工创造变异环节b 优良个体多是同质结合体，不需几代的分离优良个体多是同质结合体，不需几代的分离 和选株和选株c 个别性状上有提高，其他性状都保持原品种个别性状上有提高，其他性状都保持原品种 优点优点l（2）具有局限性具有局限性：l 因为其是从因为其是从自然变异自然变异的群体中的群体
14、中选择选择的优良个体而培育而成的新品种，所以的优良个体而培育而成的新品种，所以不能有目的创造不能有目的创造新的基因型新的基因型；l有利变异的频率很低，选择率不高；有利变异的频率很低，选择率不高；l育成的品种在育成的品种在综合性状综合性状上难有较大的上难有较大的突破。突破。3、系统育种的程序和方法系统育种的程序和方法1 纯系育种程序纯系育种程序（1）：选择符合育种目：选择符合育种目标的优良单株，经室内复选，淘汰不良的个标的优良单株，经室内复选，淘汰不良的个体，体，分别脱粒分别脱粒，记录其特点，并且编号。，记录其特点，并且编号。（2）：将上年入选的各单株分：将上年入选的各单株分别种植成别种植成株行
15、（系），株行（系），每隔一定行数（每隔一定行数（9或或19），设一对照。经鉴定，选择），设一对照。经鉴定，选择优良的株系优良的株系，作为作为品系，品系，参加下年的品系比试验。参加下年的品系比试验。（3）：当选的品系种成：当选的品系种成小区小区，各，各入选品系相邻种植，并设置入选品系相邻种植，并设置2-3次重复，次重复，品系品系比较试验要进行比较试验要进行两年两年。最后，根据田间和室内。最后，根据田间和室内鉴定结果，选出鉴定结果，选出比对照显著优越比对照显著优越的品系的品系12个个，参加品比试验。参加品比试验。（4）：对选出的优良：对选出的优良品系品系进行最进行最后的筛选和全面评价。经后的筛选和
16、全面评价。经2-3年年品种比较试验中，品种比较试验中，表现优良的品系当选为表现优良的品系当选为品种品种，可报审，批准后，可报审，批准后定名推广。定名推广。（5）：测定新品种的适应：测定新品种的适应地区范围及稳定性，同时进行生产试验，鉴定地区范围及稳定性，同时进行生产试验，鉴定大面积生产条件下的表现。大面积生产条件下的表现。纯系育种程序纯系育种程序1.选择对象要恰当选择对象要恰当生产上广泛栽培或即将推广的品种(综合性状好，产量高，品质好，适应性强，易选出更好的品种)。外引品种(改变生态条件易产生新的变异类型)。2.选择目标要具体、明确：选择目标要具体、明确：保持原品种综合性状优良的基础上着重克服其个别突出的缺点。3.选择株数要适当选择株数要适当 一般最少数十株，多至数千株。4.准确观察和鉴定准确观察和鉴定 性状表露时期性状表露时期多看精选。成熟前对入选株、系统综合评价，进行田间的最后决选。4 选择优良变异单株时应注意的问题选择优良变异单株时应注意的问题选择与鉴定的意义和方法，系统育种程序，提高选择育种效果的措施。1.何谓选择育种和纯系育种？2.系统育种的特点是什么？存在什么不足？3.选择和鉴定的主要方法是什么？4.试述系统育种的程序？5.如何提高选择育种的效率？思考题思考题重点与难点重点与难点
