园艺植物育种学总论(1)

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1、11、绪论1、园艺植物的进化：自然进化与人工进化 人工进化与农业发展 遗传改良与新品种选育2、进化的三要素：变异、遗传和选择3、选择的基础在于差别繁殖，造成种群内基因频率发生改变。4、品种（cultivar 以前简称 CV.）: 人工选育或发现并经过改良，形态特征与生物学特性一致，遗传性状相对稳定的植物群体。5、品种的特性：特异性（Distinctness）整齐性（或一致性） （Uniformity）稳定性（Stability）优良性（Excellence）适应性（Adaptability6、品种的三条认识： 1、品种是栽培植物类型：野生植物无品种 2、品种不是植物学分类单位:经济学分类 3、

2、品种是一个群体 7、DUS 测试：对申请保护的植物新品种进行特异性（D） 、 一致性（U ） 、稳定性（S）测试。8、园艺植物育种原理与技术是研究选育和繁育园艺植物新品种的原理和方法的科学。二、园艺植物的繁殖习性品种类别与育种特点1、自花授粉植物：天然异交率在 5%以内；异花授粉植物：天然异交率在 50%以上；常异花授粉植物：天然异交率达 5%50%。2、纯育品种：由遗传背景相同和基因型纯合的植物组成的群体。自交系(inbred line): 单株经过若干代连续强制自交严格选择而获得的群体。杂交种(hybrid): 用遗传上纯合的亲本在控制授粉条件下生产的特定组合的一代杂种群体。营养系品种(c

3、lonal cultivar):由单一优选植株或变异器官无性繁殖而成的群体。3、不同类型品种类型及其品种特点（1）.常规品种： （pure line cultivar）：定型品种、纯系品种特点：群体遗传组成基本同质，个体基本纯合（2）杂交种： (hybrid):特点：群体遗传组成同质（或异质） ，个体杂合（3）营养系品种：(clonal cultivar)：无性系品种特点：群体遗传组成同质，个体杂合（4）群体品种：（population cultivar）：包括农家品种、多系品种、综合品种等特点：群体遗传组成异质，个体纯合或杂合三、育种对象和目标1、园艺植物育种的主要目标性状：产量性状、品质性

4、状适应性、抗病虫害和除草剂、成熟期、对保护地生产的适宜性、适应机械化.2、花卉的品质育种:新花色，彩斑，叶形、叶色，花香，花型，株型。四、种质资源1、种质(germplasm)：是决定生物遗传性状，并将遗传信息从亲代传递给子代的遗传物质。2（即基因）种质资源（germplasm resource)具有特定种质，可供育种和相关研究利用的各种生物类型。2、按来源分类：本地种质资源：地方品种和当前推广的改良品种外地种质资源：引自外地区或国外的品种或材料野生植物资源：栽培植物的近缘野生种和有潜在利用价值的植物野生种人工创造的种质资源：育种中间材料。3、种质资源的工作内容：一:种质资源的征集、种质资源的

5、保存、种质资源的研究、种质资源的创新、种质资源的利用。指导方针：广泛征集，妥善保存，深入研究，积极创新，充分利用。4、种质资源工作的指导方针：广泛征集、妥善保存、深入研究、积极创新、充分利用5、种质资源保存方式： 就地保存与迁地保存，种子保存，资源圃种质保存，离体保存，基因文库保存，利用保存。6、世界 8 个作物起源中心（了解）（1）中国起源中心 包括中国中、西部山岳及毗邻低地。主要起源的园艺作物如：桃、杏、梅、樱桃、山楂、枣、银杏、柿、榛、甜橙、香橙、枇杷、龙眼、荔枝、柚、不结球白菜、大白菜、葱、莴笋、丝瓜、茼蒿、牡丹、芍药、菊花等。（2）印度起源中心 （3）中亚起源中心 （4）前亚起源中心

6、 5）地中海起源中心 （6）埃塞俄比亚起源中心 （7）墨西哥中美起源中心 （8）南美起源中心 （8a）智利亚中心 （8b）巴西巴拉圭亚中心 茹考夫斯基地十二大基因中心 埃塞阿比亚中心非洲中心（扩大） 、马来西亚亚中心印尼、印支中心（升级）新增加：欧洲西伯利亚中心、澳大利亚中心、北美中心五：引种1、引种 ( Introduction ) 人类为了某种需要，把植物从其原分布区移种到新的地区，叫做植物引种。 （或从外地或外国引进植物的新类型、新品种叫引种。 ）简单引种：由于植物本身的适应性广，以致不改变遗传性也能适应新的环境条件。或者是原分布区域与引入地的自然条件差异较小，或引入地的生态条件更适合植

7、物的生长，植物生长正常甚至更好。 （可以保持原类型、品种）驯化引种：植物本身适应性很窄，或引入地的生态条件与原产地的差异太大，植物生长不正常直至死亡。但是经过精细的栽培管理，或结合杂交、诱变、选择等改良植物的措施，逐步改变遗传性以适应新的环境，使引进的植物正常生长。 （原物种的新类型）2、五大因子：温度、水分、光照、土壤、生物因素3、引种程序方法：种子引种；逐渐迁移；引种驯化栽培技术的研究；引种结合选择；结合育种。六、选择育种1、选择（selection）就是选优汰劣，是各种育种途径不可缺少的一个重要环节。包括：自然选择和人工选择。选择育种：利用现有种类、品种的自然变异群体，通过选择、鉴定等手

8、段育成新品种的途3径叫做选择育种( selection breeding ) ，简称选种。2、一二年生植物的选择育种两种基本方法：混合选择法、单株选择法。混合选择法：从原始混杂群体中选取优良单株，混合留种，下一代混合播种在同一块圃地，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。包括：一次混合选择法和多次混合选择法。单株选择法：从原始混杂群体中选取优良单株分别编号，分别留种，下一代单独种植成一单株小区，根据各植株的表现进行比较鉴定的选择法。若只进行一次单株选择，以后就以各株系为取舍单位，称为一次单株选择。3、影响选择效果的因素：（一） 、质量性状： 1.显性突变 2.隐性突变， （二

9、） 、数量性状：1、遗传力大小 2、入选率 3、性状变异幅度4、一二年生植物的选择育种一般程序（常规选种）：原始材料圃 选择圃（选种圃） 品系鉴定圃（品种比较预备试验圃） 品种比较试验圃 区域试验及生产试验。5、芽变：发生在芽内分生组织细胞中的突变，属于体细胞突变的一种。芽变的表现：枝变和柱变。芽变选种：利用芽变发生的变异进行选择，选育出新品种的途径称为芽变选种6、各组织发生层的遗传效应：L层：决定表皮及表皮毛、皮刺，可通过无性繁殖保存。L层：决定外皮层，衍生胞原组织，影响叶片、茎、果实的颜色，可通过有性、无性繁殖保存。L层：决定中、内皮层，中柱，从中长出的不定芽通过无性繁殖，成为同型突变体。

10、7、实生选种：对实生繁殖产生的遗传变异进行选择、培育新品种的工作叫实生选种。七、常规杂交育种1、有性杂交育种应包括：常规杂交育种 常规（品）种 优势杂交育种 杂交种营养系 杂交育种营养系品种2、单交 (single cross) :又叫成对杂交，两个亲本，杂交一次。回交：两亲本杂交后代与原两亲本之一进行杂交，称为回交。轮回亲本：一般在第一次杂交时选具有优良特性的品种作母本，而在以后各次回交时作父本（轮回亲本） 。A BF1 ABC1 A (BC 1 表示回交第一代) A轮回亲本B非轮回亲本3、杂交亲本选配的原则：1）父母本性状互补；2）选用不同生态类型组配，双亲来源在地理上较远 ；3) 用经济

11、性状优良，遗传差异大的亲本组配;4）以具有较多优良性状的亲本作母本；5）考虑繁殖器官的能育性与结实性、开花期。4例如：选择结实性强的种类做母本，而以花粉正常、开花期长的做父本，以保证获得种子。4、杂交技术的步骤：5、花粉生活力的测定：杂交法 培养法 染色法6、常规杂交育种的一般程序：（1）.育种目标的制定 2.种质资源（圃）的调查、收集 3.亲本圃（杂交圃）杂种圃（选择圃）5.品系鉴定圃（品种比较预备试验圃）品种比较圃 7.区域试验和生产试验八、优势杂交育种1、优势育种（heterosis breeding）:通过选择和培育亲本，配制杂交组合，选育杂交种的育种方法称为优势育种。 （或利用生物界

12、普遍存在的杂种优势，选育用于生产的杂交种的过程，称为优势育种） 。杂种优势（heterosis ）：是生物界一种普遍现象。指两个基因型不同的亲本杂交产生的杂种，在诸方面（生长势、生活力、繁殖力、适应性以及产量、品质等性状）超过其双亲的现象。2、杂交种选育程序：自交系的选育 配合力测定 配组方式确定3、优势育种与常规杂交育种的比较 1. 遗传效应:常规杂交育种利用的主要是加性效应和部分上位效应，是可以固定遗传的部分；优势育种利用的是加性效应和不能固定遗传的非加性(显性、上位) 效应。 2.育种程序:常规杂交育种先 “杂”后“纯” 。即先杂交后自交，最后得到基因型纯合的定型品种（常规品种） 。 优

13、势育种先“纯”后“杂” 。首先选系自交，再经配合力分析和选择，最后得到优良基因型杂合的杂交种。3.种子生产:常规种种子生产简单，每年直接从生产田或种子田内植株上收获种子。杂交种种子生产复杂，不能在生产田留种，每年必须专设亲本繁殖区和杂交制种基地。4、杂种优势的固定：染色体加倍法：以一对基因 Aa 为例，根据显性假说，F2 之所以优势下降是因为 F2 中出现了 25%的 aa 基因型。如果将 F1（Aa）加倍成变成双二倍体 AAaa，这种双二倍体自交留种，下一代 aaaa 基因型的个体只占 1/36，用此法可以部分固定杂种优势，但随着留种代数的增加，基因型为纯合隐性的个体会逐渐增加。因此，此法的

14、实用价值不大。无性繁殖法：这是固定杂种优势的最好办法。实际上无性繁殖植物一直在用此法固定杂种优势。 多数有性繁殖植物不容易实行无性繁殖，或是成本过高，甚至比每年制种所需的费用还大。因此多数作物在生产上一时还难以实现。无融合生殖法：（一系法）无融合生产则是由未经减数分裂的珠心、珠被的体细胞发育成的种子，实际上是无性繁殖的一种特殊形式。柑橘类、葱属、苹果属、树莓属、无花果属以及多种花卉常存在无融合生殖。无融合生殖也可以通过选择、诱变、远缘杂交等方法获得。平衡致死法：有些染色体片段处于杂合状态时表现为正常的性状，处于纯合状态时，表现为植株致死，使存活下来的个体都有杂种优势。因此，利用该法可以固定杂种

15、优势。5、无性繁殖：对于可进行无性繁殖的植物，形成营养系品种。6、选育杂交种的一般程序一、自交系的选育自交系（inbred line）:由一个单株经过连续数代自交和严格选择而产生的性状整齐一致、基因型纯合、遗传稳定的自交后代系统。5优良自交系应具备的条件： 可概括为三高 、两抗、一好。三高 是指配合力高、整齐度高、产量高。两抗 是指抗病、抗逆境。 一好是指综合性状好。 轮回选择法 1、单轮回选择法 2、配合力轮回选择法 3、交互轮回选择法二、配合力测定（一）配合力（combining ability）的概念：作为亲本杂交后 F1 表现优良与否的能力。配合力的类型：1.一般配合力（General

16、 combining ability）：指一个亲本系或品种在一系列杂交组合中的平均生产力（如产量或其它性状） 。即是该亲本与其它亲本配成的 F1 的平均值与该试验的全部 F1 的总平均相比的离差。幻灯片 752、 特殊配合力（Specific combining ability） 简称 SCA，也称组合配合力：是指某两个亲本所配特定的杂交组合与所涉及的一系列杂交组合平均值相比，其生产力高低的指标。即指某种特定组合的实际观察值（如产量或其它性状值）与根据双亲的普通配合力所预测的期望值的离差。（二）配合力分析方法配组方式：1、简单配组法（不规则配组法）2、顶交法 3、轮配法（完全双列杂交、不完全双列杂交）全轮配法、半轮配法三、配组方式确定1.单交种：AB 2.双交种：（AB ）（CD）3.三交种：（AB）C 4、多系杂交种（Poly-way-cross hybrid）优势育种的一般程序