1、园艺植物育种学园艺植物育种学Breeding of Breeding of Horticultural Horticultural PlantsPlants主讲：张菊平主讲：张菊平/杨英军杨英军总学时：总学时：72 72 其中理论：其中理论：48 48 实验：实验：2424绪论 2学时第一章 育种对象和目标 2学时第二章 种质资源 自学第三章 引种 4学时第四章 选择育种 6学时第五章 常规杂交育种 4学时第六章 优势杂交育种 10学时第七章 营养系杂交育种 4学时第八章 远缘杂交及其在园艺植物育种中的应用 4学时第九章 倍性育种 4学时第十章 诱变育种 2学时第十一章 生物技术及其在园艺植物
2、育种中的应用 4学时第十二章 新品种的审定与推广繁育 2学时花毛莨花毛莨教材和参考书教材和参考书园艺植物育种学总论园艺植物育种学总论 景士西主编景士西主编园艺植物育种学园艺植物育种学曹家树，申书兴主编曹家树，申书兴主编植物育种学植物育种学 巩振辉主编巩振辉主编为什么要发展园艺产业？黄水蜜果果菜菜花花现代园艺生产要求果树和蔬菜现代园艺生产要求果树和蔬菜现代园艺生产要求果树和蔬菜现代园艺生产要求果树和蔬菜现代园艺生产要求果树和蔬菜现代园艺生产要求果树和蔬菜现代园艺生产要求果树和蔬菜现代园艺生产要求果树和蔬菜现代园艺生产要求果树和蔬菜现代园艺生产要求果树和蔬菜现代园艺生产要求果树和蔬菜现代园艺生产要
3、求果树和蔬菜现代园艺生产要求果树和蔬菜现代园艺生产要求果树和蔬菜v在园林绿化中人们希望园林绿地中布置的花卉植物在园林绿化中人们希望园林绿地中布置的花卉植物v丰富多彩丰富多彩v万紫千红万紫千红v健康美丽健康美丽v既能展示物种的多样性既能展示物种的多样性v又能展示品种的多样性又能展示品种的多样性v同时要求花卉在园林绿地、风景名胜区、森林公园的同时要求花卉在园林绿地、风景名胜区、森林公园的环境美化中能起到环境美化中能起到v改善环境改善环境v保护环境保护环境v恢复建立生态平衡的作用恢复建立生态平衡的作用 园艺植物育种及园艺植物育种学园艺植物育种及园艺植物育种学 品种品种 良种良种 园艺植物育种学的任务
4、和内容园艺植物育种学的任务和内容 园艺植物育种的历史和发展园艺植物育种的历史和发展绪绪 论论绪绪 论论 园艺植物育种园艺植物育种 根据人类需要，利用自然变异以及利用品种间杂交、远缘杂根据人类需要，利用自然变异以及利用品种间杂交、远缘杂交、人工诱变、离体组织培养和交、人工诱变、离体组织培养和DNADNA分子改造等途径来创造分子改造等途径来创造新的变异，按照一定的目标进行选择，筛选出新品种。新品新的变异，按照一定的目标进行选择，筛选出新品种。新品种选育出后要加速繁育，尽快的推广应用。种选育出后要加速繁育，尽快的推广应用。园艺植物育种学园艺植物育种学 研究选育与繁殖园艺植物优良品种的原理和方法的科学
5、。研究选育与繁殖园艺植物优良品种的原理和方法的科学。1 1 园艺植物育种及园艺植物育种学园艺植物育种及园艺植物育种学育种的实质自然界自然界变异遗传特性新品种或物种人工创造 Plant breeding is the art and science of improving the genetic pattern of plants in relation to their economic use.-Smith D C(1996)园艺植物栽培园艺植物栽培 栽培为品种的生长发育提供栽培为品种的生长发育提供良好的生态环境，采用适宜的栽培技术良好的生态环境，采用适宜的栽培技术调节园艺植物生长与环境之
6、间的关系，调节园艺植物生长与环境之间的关系，使植物与环境和谐相处，并达到最佳的使植物与环境和谐相处，并达到最佳的经济生产状态。经济生产状态。园艺植物育种园艺植物育种 育种给栽培提供栽培对象，育种给栽培提供栽培对象，优良品种是保证实现高产优质栽培目标优良品种是保证实现高产优质栽培目标的重要物质基础。的重要物质基础。育种的直接目的是选育出新的优良品种育种的直接目的是选育出新的优良品种为什么要进行园艺植物的育种为什么要进行园艺植物的育种?*选育园艺植物新品种是发展园艺生产的关键选育园艺植物新品种是发展园艺生产的关键途径之一途径之一栽培栽培育种育种提供对象技术保障2.12.1品种的概念品种的概念 经人
7、类培育选择创造的、经济性状及农业经人类培育选择创造的、经济性状及农业生物学特性符合生产和消费要求，在一生物学特性符合生产和消费要求，在一定的栽培条件下，依据形态学、细胞学、定的栽培条件下，依据形态学、细胞学、化学等特异性可以和其他群体相区别，化学等特异性可以和其他群体相区别，个体间的主要性状相对相似，以适当的个体间的主要性状相对相似，以适当的繁殖方式（有性或无性）能保持其重要繁殖方式（有性或无性）能保持其重要特性的一个栽培植物群体。特性的一个栽培植物群体。2 2 品种（品种（CultivarCultivar）品种是由人工创造的，已被作为生产资料利用，具品种是由人工创造的，已被作为生产资料利用，
8、具有大致相同的生物学特性、经济学特性、形态特征，有大致相同的生物学特性、经济学特性、形态特征，并能适应一定地区自然条件和栽培条件的栽培植物集并能适应一定地区自然条件和栽培条件的栽培植物集团。团。品种是经济上的类别，野生的植物只有不同的类品种是经济上的类别，野生的植物只有不同的类型而无品种可言！型而无品种可言！品种只有在一定的生态条件下才能显示出其典型品种只有在一定的生态条件下才能显示出其典型性性自然生态条件自然生态条件 品种的区域性、适应性品种的区域性、适应性每一个品种都有其最适宜的栽培地区每一个品种都有其最适宜的栽培地区在这个地区内气候条件、土壤条件、共生环在这个地区内气候条件、土壤条件、共
9、生环境都能满足品种的需要，所以它能表现出品种的典境都能满足品种的需要，所以它能表现出品种的典型性。型性。豫白豫白生食加工兼用生食加工兼用种种它的育成填补它的育成填补我国没有桃白我国没有桃白果肉加工品种果肉加工品种的空白的空白适于河南栽培适于河南栽培不适于四川不适于四川栽培生态条件栽培生态条件品种只有在适宜的栽培条件下才能表现出品种品种只有在适宜的栽培条件下才能表现出品种的典型性。的典型性。凤仙花凤仙花指甲花、小桃红指甲花、小桃红为中国民间最受欢迎的草花之一，适应性强，栽为中国民间最受欢迎的草花之一，适应性强，栽培容易，花色丰富。花型多样，而且株型多变，适培容易，花色丰富。花型多样，而且株型多变
10、，适于花坛、花径、花篱、自然丛植和盆栽观赏。于花坛、花径、花篱、自然丛植和盆栽观赏。重瓣凤仙花品种要求肥水条件好重瓣凤仙花品种要求肥水条件好在非栽培条件下重瓣性状消失在非栽培条件下重瓣性状消失园艺植物目前有四种栽培形式：园艺植物目前有四种栽培形式：露地栽培露地栽培 设施栽培设施栽培 无土栽培无土栽培 立体栽培立体栽培在不同的栽培条件下，生态条件变化较大在不同的栽培条件下，生态条件变化较大不同的栽培方式，需要不同的专用品种！不同的栽培方式，需要不同的专用品种！v一串红的品种一串红的品种骑兵手展望v萝卜的不同品种v苹果的不同品种2.2 2.2 品种的特性品种的特性l 特异性特异性l 一致性一致性l
11、 稳定性稳定性l 地区性地区性l 时间性时间性品种的特性v*特异性 指一个品种至少有一个以上明显不同于其他品种的可辨认的标志性状。极早熟、抗病、抗逆性极早熟、抗病、抗逆性强、耐弱光、极易坐果、强、耐弱光、极易坐果、单瓜重单瓜重2kg2kg左右左右 早抗蜜宝华蜜掌中宝抗病、耐湿、易坐果，抗病、耐湿、易坐果，大瓜可达大瓜可达 10kg10kg左右左右品种特异性品种特异性品种的特性品种的特性 *一致性一致性 指同一品种个体间在一些主要经济性指同一品种个体间在一些主要经济性状方面是相对整齐一致的。状方面是相对整齐一致的。品种的特性品种的特性*稳定性稳定性 指品种经过反复繁殖后其相关的特指品种经过反复繁
12、殖后其相关的特 征或者特性保持相对不变。征或者特性保持相对不变。*地区性地区性 指每一个品种的生物学特性适应于指每一个品种的生物学特性适应于 一定地区生态环境和农业技术要求。一定地区生态环境和农业技术要求。大白菜不同品种的生态适应性大白菜不同品种的生态适应性v天津青麻叶天津青麻叶v抗病、耐寒、耐旱性较强，抗病、耐寒、耐旱性较强，v从北部齐齐哈尔、牡丹江从北部齐齐哈尔、牡丹江v到南部广州、海南岛几乎到南部广州、海南岛几乎v全国各地都能较好生长。全国各地都能较好生长。品种的地区性品种的地区性福州包头莲福州包头莲不耐热，不抗寒、不耐热，不抗寒、不抗旱，抗病性较不抗旱，抗病性较弱，适合在山东半弱，适合
13、在山东半岛栽培，在南方表岛栽培，在南方表现差。现差。品种的特性品种的特性*时间性时间性 品种在一定时间内其产量、品质和适应性等品种在一定时间内其产量、品质和适应性等主要经济性状上符合生产和消费市场的需要。主要经济性状上符合生产和消费市场的需要。随着时间推移，消费者的消费兴趣转移，原随着时间推移，消费者的消费兴趣转移，原有的一些品种便会被淘汰而更换新品种以满有的一些品种便会被淘汰而更换新品种以满足消费者的需要。足消费者的需要。园艺植物的品种依此也可分为四种园艺植物的品种依此也可分为四种无性繁殖植物的品种称为无性繁殖植物的品种称为无性系品种或营养系品种无性系品种或营养系品种有性繁殖植物的品种可分为
14、有性繁殖植物的品种可分为 群体品种群体品种 自交系品种自交系品种 杂交种品种杂交种品种2.3 2.3 园艺植物品种的类园艺植物品种的类别别无性系品种无性系品种是由无性繁殖而来的无性系，同一品种内单株间是由无性繁殖而来的无性系，同一品种内单株间的遗传物质相同，但品种的基因型高度杂合，只有无性的遗传物质相同，但品种的基因型高度杂合，只有无性繁殖才能保持品种特性。繁殖才能保持品种特性。群体品种群体品种由有性繁殖得到的，基本性状大致相同、个别性状有由有性繁殖得到的，基本性状大致相同、个别性状有差异的实生群体，同一品种内单株间的遗传物质有差异，可差异的实生群体，同一品种内单株间的遗传物质有差异，可以留种
15、子繁殖。以留种子繁殖。百日草百日草 原产北美、墨西哥、南美，有性繁殖的花卉原产北美、墨西哥、南美，有性繁殖的花卉有有纽扣型百日菊纽扣型百日菊、皱瓣型百日菊皱瓣型百日菊蒲包花蒲包花巨花型混色巨花型混色、矮生型混色矮生型混色百日草百日草百日草百日草百日草的群体品种百日草的群体品种蒲蒲 包包 花花自交系品种（常规种）自交系品种（常规种）自花授粉植物的品种，是由多代自交纯合得到的群自花授粉植物的品种，是由多代自交纯合得到的群体，同一品种内不同单株间的基因型相同，品种的基因体，同一品种内不同单株间的基因型相同，品种的基因型趋于纯合的，可以留种子繁殖。型趋于纯合的，可以留种子繁殖。豆类、茄类、洋葱豆类、茄
16、类、洋葱 凤仙花的品种凤仙花的品种杂交种品种杂交种品种 利用杂种优势得到的利用杂种优势得到的F1F1，同一品种内不同单株，同一品种内不同单株间的基因型相同，但品种的基因型高度杂合，不能留种间的基因型相同，但品种的基因型高度杂合，不能留种繁殖，需要年年制种。繁殖，需要年年制种。西瓜、番茄、辣椒、黄瓜、矮牵牛、金鱼草西瓜、番茄、辣椒、黄瓜、矮牵牛、金鱼草 具有优良经济性状（符合生产要求和消费习惯）具有优良经济性状（符合生产要求和消费习惯）和栽培性状（适应性强、抗病、抗虫）的品种。和栽培性状（适应性强、抗病、抗虫）的品种。在适应的地区，采用优良的栽培技术，能够生产在适应的地区，采用优良的栽培技术，能
17、够生产出高产、优质、并能适时供应产品的品种。出高产、优质、并能适时供应产品的品种。园艺植物的良种应具有观赏性好、产量高、丰产、园艺植物的良种应具有观赏性好、产量高、丰产、稳产、易管理，抗主要病虫害，耐贮运，货架期稳产、易管理，抗主要病虫害，耐贮运，货架期长，商品价值高。长，商品价值高。3 良种 3.1 良种的概念良种有地区性和时间性良种有地区性和时间性 优良品种的优良是相对的，是与同类植物品种相比而言的它受制于一定的时间、地点和条件（贮藏，加工）地区不同，同一地区不同的时间，生产要地区不同，同一地区不同的时间，生产要求不同，消费习惯不同求不同，消费习惯不同 对同一种植物良种的要求也不一样对同一
18、种植物良种的要求也不一样 花卉的优良品种应把观赏特性放在首位花卉的优良品种应把观赏特性放在首位 我国受传统文化影响“金秋赏菊”以盆栽独本菊为主常选细瓣、飞舞型为良种紫紫霞霞四四射射粉松粉松针针v日本、欧美一些国家日本、欧美一些国家v主要是用作切花主要是用作切花v则以梗长而硬的莲座型、圆球型品种、小菊型品种为佳则以梗长而硬的莲座型、圆球型品种、小菊型品种为佳品品我省不同时期的苹果栽培良种抗日战争以前：花红、槟子抗战以后：倭巾、国光、大旭、祝光、伏化皮、红魁1958年以后：金帅、元帅、青香蕉1975年后：红星、新红星、金帅80年后：新红星，金帅果实不好贮藏（枯缩皮）1982年：富士、秦冠金帅因贮藏
19、条件好转，也不再受到埋怨1991年以后：元帅系、富士系近年来：豫西发展晚熟的富士系、华冠豫东发展早熟的美国8号、意大利早红目前生产上的部分优良品种目前生产上的部分优良品种v春秋两用，荚嫩白，v纤维少，口感极佳，v丰产潜力大，适应性v广泛。早熟，春夏秋兼早熟，春夏秋兼用，节位低，豆条用，节位低，豆条嫩白，丰产潜力大，嫩白，丰产潜力大，适应性广。适应性广。适应地区广泛，适播期长，易获丰产，表皮大红亮净，肉质细嫩爽口，极受市场欢迎。v 适应地区广泛，主作9-10月下旬，果实表皮亮净，肉质细腻，易获丰产。v 西洋梨西洋梨阿巴特阿巴特长盛不衰的老品种，长盛不衰的老品种，结果早，枝量少，结果早，枝量少，单
20、果重单果重200200克，长椭克，长椭圆形，颜色为黄色有圆形，颜色为黄色有红晕红晕,甜香适度，甜香适度，8 8月月底成熟，底成熟，9 9月初采摘。月初采摘。红巴梨红巴梨产量高，稳产，产量高，稳产，单果重单果重250250克，克，颜色鲜红有绿颜色鲜红有绿点，果肉白色，点，果肉白色，甜酸适度，甜酸适度，8 8月月初成熟。初成熟。李李斯坦林斯坦林 结果多，在配结果多，在配好授粉树的好授粉树的情况下无大情况下无大小年，长圆小年，长圆形，颜色为形，颜色为蓝紫果肉黄蓝紫果肉黄绿色，肉硬绿色，肉硬味甜，味甜，9 9月初月初成熟。成熟。葡萄葡萄里扎马特里扎马特 一般一般600-600-10001000克，平克
21、，平均果粒重均果粒重10-1210-12克，克，最大最大1919克，克，8 8月下旬成月下旬成熟，宜在干熟，宜在干旱地区栽种。旱地区栽种。杏杏阿柯特阿柯特 抗寒抗病毒性抗寒抗病毒性强，产量中等，强，产量中等，果形大，长圆果形大，长圆形，果实黄色形，果实黄色一半有片红，一半有片红，味甜，皮稍酸，味甜，皮稍酸，7 7月下旬成熟。月下旬成熟。提高单位面积产量提高单位面积产量改进产品品质改进产品品质提高抗病虫害能力，减少农药污染提高抗病虫害能力，减少农药污染延长产品的供应和利用时期延长产品的供应和利用时期适应集约化管理、节约劳力适应集约化管理、节约劳力3.2 3.2 良种的作用良种的作用3.3 3.3
22、 良种产生的条件良种产生的条件 自然选择是使有利于其本身生存和繁殖后代自然选择是使有利于其本身生存和繁殖后代的变异逐代得到积累加强，不利的变异逐的变异逐代得到积累加强，不利的变异逐代淘汰，从而形成新物种、变种、类型以代淘汰，从而形成新物种、变种、类型以及对其所处环境条件的适应性。及对其所处环境条件的适应性。自然进化是自然变异和自然选择的结果。选自然进化是自然变异和自然选择的结果。选择的主体是人以外的生物和非生物的自然择的主体是人以外的生物和非生物的自然条件。条件。自然进化完全依赖自然发生的突变和基因重自然进化完全依赖自然发生的突变和基因重组。自然进化无目的、计划可循。自然进组。自然进化无目的、
23、计划可循。自然进化往往只能产生有限的适应类型。化往往只能产生有限的适应类型。3.3.1 3.3.1 自然进化自然进化 决定于变异（自然变异、人工创造的变异）、遗传、选择（自决定于变异（自然变异、人工创造的变异）、遗传、选择（自然选择、人工选择）然选择、人工选择）野生植物野生植物 自然选择和人工选择自然选择和人工选择 栽培植物。栽培植物。人工进化是人有意识的对自然变异的选择。选择主体是人。选人工进化是人有意识的对自然变异的选择。选择主体是人。选择保存和积累对人类有利的变异，促使野生类型向栽培类型择保存和积累对人类有利的变异，促使野生类型向栽培类型转化。转化。形成若干起源中心。形成若干起源中心。人
24、工选择有利商品性状的改进，有时与自然选择不同。人工选择有利商品性状的改进，有时与自然选择不同。遗传改良是利用自然变异和人工创造的变异。遗传改良加快新遗传改良是利用自然变异和人工创造的变异。遗传改良加快新品种选育。品种选育。特点：目的性、计划性、快速性、丰富性。特点：目的性、计划性、快速性、丰富性。3.3.2 3.3.2 人工进化人工进化宜兴野生葡萄宜兴野生葡萄极早熟葡萄极早熟葡萄洛浦早生洛浦早生新疆野苹果新疆野苹果栽培苹果栽培苹果野生番茄野生番茄野生多毛番茄野生多毛番茄栽培种栽培种4.1 4.1 任务任务根据不同地区原有品种基础和主、客观情况根据不同地区原有品种基础和主、客观情况,科学地制订先
25、科学地制订先进而切实可行的育种目标进而切实可行的育种目标;在征集、评价和利用种质资源在征集、评价和利用种质资源,研究和掌握性状遗传变异规研究和掌握性状遗传变异规律及变异多样性的基础上律及变异多样性的基础上,采用适当的育种途径和方法采用适当的育种途径和方法,选育适合于市场需要的优良品种乃至新的园艺作物选育适合于市场需要的优良品种乃至新的园艺作物;在繁殖、推广的过程中保持及提高其种性在繁殖、推广的过程中保持及提高其种性,提供数量足够、提供数量足够、质量可靠、成本较低的繁殖材料质量可靠、成本较低的繁殖材料,促进高产、优质、高效促进高产、优质、高效园艺业的发展。园艺业的发展。4 4 园艺植物育种学的任
26、务和内容园艺植物育种学的任务和内容育种目标的制定及实现目标的相应策略育种目标的制定及实现目标的相应策略种质资源的搜集、保存、评价、利用和创新种质资源的搜集、保存、评价、利用和创新目标性状的遗传、鉴定、标记及选育的方法目标性状的遗传、鉴定、标记及选育的方法选择的理论和方法选择的理论和方法人工创造变异的途径、方法和技术人工创造变异的途径、方法和技术杂种优势的利用途径和方法杂种优势的利用途径和方法育种不同阶段的试验（田间和实验室）技术育种不同阶段的试验（田间和实验室）技术新品种审定、推广和繁育等新品种审定、推广和繁育等4.2 4.2 主要内容主要内容4.3 4.3 性质性质 园艺植物育种学是园艺作物
27、人工进化的科学，是园艺植物育种学是园艺作物人工进化的科学，是以现代生物科学及其他自然科学的成就为基础的、以现代生物科学及其他自然科学的成就为基础的、一门综合性、理论性较强的应用科学。一门综合性、理论性较强的应用科学。指导指导 遗传学（理论）遗传学（理论）育种学（实践）育种学（实践）丰富丰富制定切实可行的制定切实可行的育种目标征集、评价、利用征集、评价、利用 种质征集、评价、利用资源研究、掌研究、掌握握 性状遗传规律及变异多样性采用适当的采用适当的 育种途径和方法审审 定定 新品种 良种繁育园艺植物育种流程图园艺植物育种流程图5.1 园艺植物育种的历史 无意识选择阶段 有意识选择阶段 有意识育种
28、阶段5.2 我国园艺植物育种的成就 查、引、选、育新品种 育种理论与方法5 园艺植物育种的历史与发展5.3 园艺植物育种的发展趋势育种体制上育种工作必须主动适应市场经济发展的需要，改 革“公立育种”、“政治育种”，树立市场、竞争、质 量观念。育种单位应努力创造自我生存与发展的能力，改“等、靠、要”为“育、繁、销”一体化。主管部门主要负责宏观调控切实搞好知识产权保护（新品种、新技术、新方 法、新种质等）u育种目标及技术上u突出新的育种目标u 丰产育种、品质育种、抗逆育种、特定需要等u重视种质资源工作u重视育种基础研究，基因图谱等u发展多学科协作，综合育种u常规育种技术与现代生物技术有机结合思考题思考题 1.1.作物品种有什么特性？园艺植物良种作物品种有什么特性？园艺植物良种在生产中有什么作用？在生产中有什么作用？2.2.谈谈自然进化、人工进化与遗传改良谈谈自然进化、人工进化与遗传改良的关系。的关系。3.3.育种工作者的主要任务是什么？育种工作者的主要任务是什么？4.4.现阶段国内外园艺植物育种有何动态？现阶段国内外园艺植物育种有何动态？5.5.园艺植物的品种分为哪几类？各有什园艺植物的品种分为哪几类？各有什么特点？么特点？
