第一章-育种目标-

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1、第章第章 育种目标育种目标第第一一章章 育种目标育种目标 第一节 作物育种的主要目标第一节 作物育种的主要目标 第二节 制定作物育种目标的原则第二节 制定作物育种目标的原则 CROP BREEDING 育种计划制定流程图育种计划制定流程图育种计划制定流程图育种计划制定流程图 标 育种计划制定流程图育种计划制定流程图育种计划制定流程图育种计划制定流程图 制定切实可行的制定切实可行的育种目标 征集征集评价评价利用利用（原始材料）种质资源征集征集、评价评价、利用利用（原始材料）种质资源 研究研究掌握掌握性状遗传规律及变异多样性研究研究、掌握掌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

2、方法采用适当的采用适当的育种途径和方法 审审定定新品种 良种繁育与推广 审审定定新品种 良种繁育与推广 育种目标（育种目标（breeding objective）gj 在在一一定的定的自然自然栽培栽培及及经济经济条条在定的在定的自然自然、栽培栽培及及经济经济条条 件下，对选育的新品种的优良特征件下，对选育的新品种的优良特征 特性要求，包括特性要求，包括生物学生物学和和经济学经济学性性 状状状状 CROP BREEDING 第节第节作物育种的主要目标作物育种的主要目标第第一一节节、作物育种的主要目标作物育种的主要目标 CROP BREEDING 一、一、高产高产高产高产 产量因素的合理组合产量因

3、素的合理组合?产量因素的合理组合产量因素的合理组合 合的株型合的株型?合合理理的株型的株型 ?高光效高光效 CROP BREEDING 几个概念几个概念 经济系数经济系数（ffi it fi） 几个概念几个概念 ?经济系数经济系数（coefficient of economics） 也称也称收获指数收获指数（harvest index，HI），是生物学产量），是生物学产量 （biomass）转化为经济产量（）转化为经济产量（economic yield）的效率。即 经济产量与生物学产量之比 ）的效率。即 经济产量与生物学产量之比 生物学产量 经济产量 生物学产量 经济产量 = = 经济系数/收

4、获指数经济系数/收获指数 收获指数反映了品种的同化物质转化为经济产量的效率，是收获指数反映了品种的同化物质转化为经济产量的效率，是 探明品种产量潜力高低的重要指标之探明品种产量潜力高低的重要指标之一一探明品种产量潜力高低的重要指标之探明品种产量潜力高低的重要指标之 CROP BREEDING ?源源、库库、流流?源源、库库、流流 ?产量构成因素产量构成因素 决定作物产量高低的直接构成因素决定作物产量高低的直接构成因素 ?株型株型 植株的形态结构及其生理植株的形态结构及其生理生态特点生态特点植株的形态结构及其生理植株的形态结构及其生理、生态特点生态特点 CROP BREEDING 1.1.产量的

5、构成因素产量的构成因素1.1.产量的构成因素产量的构成因素 ?不同作物的产量构成因素不同不同作物的产量构成因素不同 ?理论经济产量：各产量因素的乘积理论经济产量：各产量因素的乘积 产量构成因素的最佳组合随生态环境和栽培产量构成因素的最佳组合随生态环境和栽培?产量构成因素的最佳组合随生态环境和栽培产量构成因素的最佳组合随生态环境和栽培 方式而变化方式而变化方式而变化方式而变化 CROP BREEDING 2.合理的株型（plant type）2.合理的株型（plant type） ?株型对产量的主要决定作用株型对产量的主要决定作用 ?株形育种称为形态上的高光效育种，与生理上株形育种称为形态上的高

6、光效育种，与生理上 的高光效育种相对应的高光效育种相对应的高光效育种相对应的高光效育种相对应 ?日本、国际水稻研究所（日本、国际水稻研究所（IRRI）、中国相继开）、中国相继开 展了水稻“新株型”育种（超级稻育种）展了水稻“新株型”育种（超级稻育种） CROP BREEDING 国际水稻研究所设计的新株型国际水稻研究所设计的新株型 CROP BREEDING 袁隆平先生提袁隆平先生提 出的超级杂交出的超级杂交 水稻标准株型水稻标准株型水稻标准株型水稻标准株型 CROP BREEDING Donald C M 小麦的理想株型小麦的理想株型 ?穗直立穗直立 ?少量的小叶片、直立少量的小叶片、直立

7、单杆单杆健壮的茎健壮的茎?单杆单杆、健壮的茎健壮的茎 ?根系较发达根系较发达 ?株高相对较矮株高相对较矮 CROP BREEDING 美国玉米产量近一美国玉米产量近一 个世纪来增加个世纪来增加 倍倍个世纪来增加个世纪来增加9倍倍， 其中种植密度增加 ， 其中种植密度增加 了了 倍倍而单株产量而单株产量了了3倍倍，而单株产量而单株产量 几乎未变。更加直几乎未变。更加直 立的叶片是种植密立的叶片是种植密立的叶片是种植密立的叶片是种植密 度能够增加的主要度能够增加的主要 条件条件（i200条件条件（Duvick, 2005; Tian et al., 2011） 13 CROP BREEDING 甘

8、蓝型油甘蓝型油甘蓝型油甘蓝型油 菜分枝角菜分枝角 度的变异度的变异度的变异度的变异 14 CROP BREEDING 株型与生态环株型与生态环 黄黄 株型与生态环株型与生态环 境联系密切境联系密切 黄黄淮流淮流域域域域棉花棉花 新新疆疆疆疆棉花棉花 CROP BREEDING 株型育种涵盖了矮秆育种株型育种涵盖了矮秆育种株型育种涵盖了矮秆育种株型育种涵盖了矮秆育种 ?矮秆育种（绿色革命）：矮秆品种不仅抗倒矮秆育种（绿色革命）：矮秆品种不仅抗倒 力力加大密度加大密度提高济系数提高济系数力力强，而且可以强，而且可以加大密度加大密度，提高提高经经济系数济系数和和 有效利用水肥有效利用水肥因而丰产潜力

9、大因而丰产潜力大有效利用水肥有效利用水肥，因而丰产潜力大因而丰产潜力大 ?但矮杆并非越矮越好但矮杆并非越矮越好。一。一般水稻般水稻的的株高株高以以但矮杆并非越矮越好但矮杆并非越矮越好般水稻株高般水稻株高 0.80.95为宜，小麦0.700.90m，高粱0.80.95为宜，小麦0.700.90m，高粱 1.502.00m，玉米2.002.50m1.502.00m，玉米2.002.50m 矮杆育种的反思矮杆育种的反思 CROP BREEDING 3. 高光效育种高光效育种 提高光合能力提高光合能力和和降低呼吸消耗降低呼吸消耗的生理指标而提高产量 的育种方法 的生理指标而提高产量 的育种方法 经济产

10、量=生物产量经济系数 =净光合产物经济系数 经济产量=生物产量经济系数 =净光合产物经济系数 =(光合能力光合面积光合时间)呼吸消耗 经济系数 =(光合能力光合面积光合时间)呼吸消耗 经济系数 高光效育种和株型育种之间的联系和区别？高光效育种和株型育种之间的联系和区别？ CROP BREEDING 二二优质优质二二、优质优质 CROP BREEDING Toward map-based cloning of a good eating-quality QTL derived fliJil iKhihikiHiKlfrom an elite Japanese rice cultivar Kosh

11、ihikari. Hiro K et al. 3rd ICPMB, Beijing, 2010-09 CROP BREEDING 农作物品质分类标准的多样化农作物品质分类标准的多样化 ?化学品质：脂肪酸组成、淀粉组成等?化学品质脂肪酸组成、淀粉组成等 ?加工品质：水稻的糙米率、整精米率等 小麦的出粉率面筋含量与质量小麦的出粉率、面筋含量与质量 ?卫生品质： 农药残留等 ?商业品质： 外观、色泽等 CROP BREEDING 几种主要植物油的脂肪酸组成几种主要植物油的脂肪酸组成几种主要植物油的脂肪酸组成几种主要植物油的脂肪酸组成 植物油 植物油 棕榈酸 硬脂酸 油酸 亚油酸 亚麻酸 廿碳烯酸 芥

12、酸棕榈酸 硬脂酸 油酸 亚油酸 亚麻酸 廿碳烯酸 芥酸 种类 种类 C16:0 C18:0 C18:1 C18:2 C18:3 C20:1 C22:1C16:0 C18:0 C18:1 C18:2 C18:3 C20:1 C22:1 向日葵 向日葵 6.6 4.0 15.5 73.9 0 0 0 6.6 4.0 15.5 73.9 0 0 0 芝麻 芝麻 7.5 4.8 39.4 44.9 1.8 0 0 7.5 4.8 39.4 44.9 1.8 0 0 花生 花生 11.4 3.3 54.7 25.7 0 2.3 0 11.4 3.3 54.7 25.7 0 2.3 0 大豆 大豆 11.

13、5 3.9 24.6 52.0 8.0 0 0 11.5 3.9 24.6 52.0 8.0 0 0 棉花棉花17 52 817 52 817 961 917 961 90 00 00 0棉花棉花 1717. .5 5 2 2. .8 8 1717. .9 9 6161. .9 9 0 0 0 0 0 0 高芥酸油菜高芥酸油菜 4.0 1.5 17.0 13.0 9.0 14.5 41.0 4.0 1.5 17.0 13.0 9.0 14.5 41.0 低芥酸油菜低芥酸油菜 4 左右 1.5 左右 60-65 20-25 10 左右 1-2 0-2 4 左右 1.5 左右 60-65 20-2

14、5 10 左右 1-2 0-2 CROP BREEDING 品质育种的困难品质育种的困难 ?同同一一作物根据用途不同品质需求不同作物根据用途不同品质需求不同?同作物根据用途不同品质需求不同同作物根据用途不同品质需求不同 ?品质鉴定和分析的准确度、客观度和复杂度品质鉴定和分析的准确度、客观度和复杂度 ?品质与高产的矛盾品质与高产的矛盾 ?品质与抗性之间的矛盾品质与抗性之间的矛盾?品质与抗性之间的矛盾品质与抗性之间的矛盾 CROP BREEDING 三三稳产稳产三三、稳产稳产 生物逆境抗性生物逆境抗性?生物逆境抗性生物逆境抗性 真菌病害、细菌病害、病毒病害、虫害真菌病害、细菌病害、病毒病害、虫害

15、?非生物逆境抗性非生物逆境抗性 旱旱、湿湿、涝涝、穗发芽穗发芽、寒寒、盐碱盐碱、酸酸旱旱、湿湿、涝涝、穗发芽穗发芽、寒寒、盐碱盐碱、酸酸 ?适应性适应性 对光和热等生态环境反应的敏感程度对光和热等生态环境反应的敏感程度对光和热等生态环境反应的敏感程度对光和热等生态环境反应的敏感程度 ?抗倒伏抗倒伏 CROP BREEDING “两优两优培九”适应在培九”适应在长江流长江流域域和和黄淮黄淮两优两优域黄淮域黄淮 地区地区作一季稻种植，也可在作一季稻种植，也可在华南华南作双 季早、晚稻和再生稻种植。 作双 季早、晚稻和再生稻种植。 CROP BREEDING 华油杂华油杂9号，九级大风没吹倒！号，九级大风没吹倒！ 25 CROP BREEDING 四、生育期适宜四、生育期适宜 ?生育期与产量明