《作物育种学-整理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《作物育种学-整理（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 作物育种学总论作物育种学总论 作物育种学绪论作物育种学绪论作物育种学：作物育种学：是指研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法的科学。 作物育种学的主要内容：作物育种学的主要内容：育种目标的制订与实施；种质资源的搜集、保存、研究、利用及创新；选择的方法与理论； 人工创造新变异的途径与方法；杂种优势利用的方法与途径；目标性状的遗传、鉴定及选育方法；作物育种各阶段的 田间试验技术；新品种的审定、推广和种子生产。 育种方法：育种方法：利 用 现 有 的引种系统育种驯化品种间杂交远缘杂交杂种优势利用染色体工程理化因素诱变基因工程体细胞杂交高光效育种人 工 创 造 的作物品种（作物品种（ Cultiva
2、r ）：）：是在一定的生态和经济条件下，根据人类的需要所选育的某种作物的一定群体。这个群体 中的各个体具有相对一致的，稳定的生物学特性和形态特征，并且在一定的生态环境和栽培条件下，能够表现出品种 所特有的优良性状。 作物品种（作物品种（ CultivarCultivar ）与变种（）与变种（ VarietyVariety）的区别）的区别 作物品种：作物品种：是人工进化的、人工选择的，即育种的产物，是重要的农业生产资料。作物品种也有其在植物分类学的地 位，属于一定的种及亚种，但不同于分类学上的变种。 变种（变种（ VarietyVariety）：）：是自然选择、自然进化的产物，一般不具上述特性和
3、作用。 随着耕作栽培条件及其他生态条件的改变，经济的发展，生活水平的提高，对品种的要求也会提高，所以必须不断地 选育新品种以更替原有的品种。 作物品种除了纯系品种外，还有其他不同类型，如杂交品种、综合品种、无性系品种等，所有类型的品种都应具 有上述的基本性能和作用。 优良品种应具备的条件优良品种应具备的条件适应性强，表现丰产性；抗逆性强，表现稳产；品质优良，营养价值高；栽培管理容易，成本低。 品种的特征特性品种的特征特性 （1 1）特征：）特征：植物体各部分或器官所表现出来的外部形态上的症状叫特征。 （2 2）特性：）特性：植物体在生理生物化学和加工上表现出来的特点叫特性。 特征特性总称为性状
4、。特征特性总称为性状。 性状从遗传角度分为：性状从遗传角度分为：质量性状和数量性状；从栽培角度分为；生物学性状和经济性状。 分子育种：分子育种：是通过分子技术对育种的目标基因和目标性状进行转移和选择，进而培育出优良的新品种。通俗的说就是 在分子水平上进行育种操作。 传统育种与分子育种的比较传统育种与分子育种的比较 传统育种的缺陷：传统育种的缺陷：1、育种周期长 2、效率低 3、预见性差 分子育种的优点：分子育种的优点：1、突破物种间的遗传障碍 2、可获得生物的定向变异 3、加速育种进程 第一章第一章 作物繁殖方式与品种类型作物繁殖方式与品种类型作物的繁殖方式作物的繁殖方式 分有性繁殖和无性繁殖
5、两类。分有性繁殖和无性繁殖两类。1 1 有性繁殖：自花授粉、有性繁殖：自花授粉、 异花授粉、异花授粉、 常异花授粉常异花授粉2 2 无性繁殖：无性繁殖可分为营养体繁殖和无融合生殖两种类型。无性繁殖：无性繁殖可分为营养体繁殖和无融合生殖两种类型。第二章第二章第二章第二章 种质资源种质资源种质资源种质资源种质资源一般指具有特定种质或基因、可供育种及相关研究利用的各种生物类型。种质资源一般指具有特定种质或基因、可供育种及相关研究利用的各种生物类型。 种质资源的类别及特点种质资源的类别及特点 按育种实用价值分类按育种实用价值分类（1）地方品种地方品种：一般指在局部地区内栽培的品种，多未经过现代育种技术
6、的遗传修饰，所以又称农家品种。（2）主栽品种主栽品种：指经过现代育种技术改良过的品种，包括自育或引进的品种。（3）原始栽培品种原始栽培品种：指具有原始农业性状的类型，大多为现代栽培作物的原始种或参与种。（4）野生近缘种野生近缘种：指现代作物的野生近缘种及与作物近缘的杂草，包括介于栽培类型和野生类型之间的过渡类型。 （5）人工创造的种质资源人工创造的种质资源：指在育种工作中,通过各种方法, 如杂交、诱变等产生的杂交后代、突变体、远缘杂种 及其后代。基因标记材料、诱变的多倍体材料、非整倍体材料等。按亲缘关系分类按亲缘关系分类按亲缘关系分类按亲缘关系分类 按彼此间的可交配性与转移基因的难易程度将种质
7、资源分为四级基因库：按彼此间的可交配性与转移基因的难易程度将种质资源分为四级基因库：按彼此间的可交配性与转移基因的难易程度将种质资源分为四级基因库：（1 1 1）初级基因库初级基因库初级基因库初级基因库 库内的各资源间能杂交，正常结实，无生殖隔离，杂种可育，杂种配对良好，基因转移容易。库内的各资源间能杂交，正常结实，无生殖隔离，杂种可育，杂种配对良好，基因转移容易。库内的各资源间能杂交，正常结实，无生殖隔离，杂种可育，杂种配对良好，基因转移容易。（2 2 2）次级基因库次级基因库次级基因库次级基因库 此类资源间的基因转移是可能的，但存在一定的生殖隔离，杂交不实或杂种不育，必须借助特殊手段才能实
8、现基此类资源间的基因转移是可能的，但存在一定的生殖隔离，杂交不实或杂种不育，必须借助特殊手段才能实现基此类资源间的基因转移是可能的，但存在一定的生殖隔离，杂交不实或杂种不育，必须借助特殊手段才能实现基 因转移。因转移。因转移。（3 3 3）三级基因库三级基因库三级基因库三级基因库 亲缘关系更远的类型。彼此间杂交不实，杂种不育现象更明显，基因转移困难。亲缘关系更远的类型。彼此间杂交不实，杂种不育现象更明显，基因转移困难。亲缘关系更远的类型。彼此间杂交不实，杂种不育现象更明显，基因转移困难。 （4 4 4）四级基因库四级基因库四级基因库四级基因库 由于基因工程技术的发展，植物育种也可利用动物、微生
9、物甚至人工合成的有利基因，由于基因工程技术的发展，植物育种也可利用动物、微生物甚至人工合成的有利基因，由于基因工程技术的发展，植物育种也可利用动物、微生物甚至人工合成的有利基因，GeptsGeptsGepts 和和和 Papa(2003)Papa(2003)Papa(2003)将这将这将这 类基因资源叫做四级基因库。类基因资源叫做四级基因库。类基因资源叫做四级基因库。 2.22.2 收集种质资源的方法收集种质资源的方法 （1）直接考察收集：指到野外实地考察收集，多用于收集野生近缘种、原始栽培类型与地方品种。 考察路线上选择要注意：作物本身表现不同的地方地理生态环境不同的地方农业技术条件不同的地
10、方社会条 件，如务农和游牧等不同。 （2）征集：指通过通讯方式向外地或外国有偿或无偿索求所需要的种质资源。 （3）交换：指育种工作者彼此互通各自所需的种质资源。 （4）转引：指通过第三者获取所需要的种质资源。 一般自交自交草本植物至少要从 5050100100 株上采取株上采取 100100 粒种子粒种子，而异交草本植物至少要从 200200 株上株上各采几粒种子，无 性繁殖植物一个采集区要采集 5050200200 份材料份材料；木本植株乔木类每种每种 4 45 5 株株，灌木和藤本每种 1022 株。收集的样 本应包括植株、种子和无性繁殖器官。植株、种子和无性繁殖器官。种质资源保存的方式种
11、质资源保存的方式种质资源保存的方式种质资源保存的方式 原位保存（自然保存或原生境保存）：原位保存（自然保存或原生境保存）：原位保存（自然保存或原生境保存）：原位保存（自然保存或原生境保存）：是在原始生态条件下的自然保存，可以保持高水平的遗传完整性。野生近缘是在原始生态条件下的自然保存，可以保持高水平的遗传完整性。野生近缘是在原始生态条件下的自然保存，可以保持高水平的遗传完整性。野生近缘 种最好采用原位保存。种最好采用原位保存。种最好采用原位保存。 离位保存（非原生境保存）：离位保存（非原生境保存）：离位保存（非原生境保存）：离位保存（非原生境保存）：是采集种子和植株部分在人工控制条件下保存种质
12、，是原位保存的有效替代方法。是采集种子和植株部分在人工控制条件下保存种质，是原位保存的有效替代方法。是采集种子和植株部分在人工控制条件下保存种质，是原位保存的有效替代方法。 具体有具体有具体有具体有 4 4 4 4 种种质资源的保存方法：种种质资源的保存方法：种种质资源的保存方法：种种质资源的保存方法： （1 1 1 1）种植保存：）种植保存：）种植保存：）种植保存：为了保持种质资源的种子或无性器官的生活力，种质资源材料必须每隔一定时间播种一次，为了保持种质资源的种子或无性器官的生活力，种质资源材料必须每隔一定时间播种一次，为了保持种质资源的种子或无性器官的生活力，种质资源材料必须每隔一定时间
13、播种一次， 。 种植保存需注意两点：种植保存需注意两点：种植保存需注意两点：种植保存需注意两点：种植条件，应尽可能与原产地相似，以减少由于生态条件的改变而引起的变异和自然选择的影响。种植条件，应尽可能与原产地相似，以减少由于生态条件的改变而引起的变异和自然选择的影响。种植条件，应尽可能与原产地相似，以减少由于生态条件的改变而引起的变异和自然选择的影响。应尽可能避免或减少天然杂交和人为混杂的机会，以保持原品种或类型的遗传特点和群体结构。应尽可能避免或减少天然杂交和人为混杂的机会，以保持原品种或类型的遗传特点和群体结构。应尽可能避免或减少天然杂交和人为混杂的机会，以保持原品种或类型的遗传特点和群体
14、结构。 （2 2）贮藏保存）贮藏保存 ：用控制贮藏时的温、湿条件，来保持种质的生活力。：用控制贮藏时的温、湿条件，来保持种质的生活力。 哈林顿提出了哈林顿提出了 5 5 条理想的贮藏条件，在此条件下，大多数种子可以保存几百年：条理想的贮藏条件，在此条件下，大多数种子可以保存几百年： 相对湿度相对湿度 15%15%和和-20-20以下温度；以下温度；空气中氧气少，二氧化碳多；空气中氧气少，二氧化碳多；室内黑暗无光照；室内黑暗无光照； 存放贮藏器的贮藏室尽量避免辐射的损害；存放贮藏器的贮藏室尽量避免辐射的损害；种子含水量种子含水量 4 46%6%。（3 3 3 3）离体保存：）离体保存：）离体保存
15、：）离体保存：利用试管保存组织培养物或细胞培养物的方法来有效地保存种质资源材料。利用试管保存组织培养物或细胞培养物的方法来有效地保存种质资源材料。利用试管保存组织培养物或细胞培养物的方法来有效地保存种质资源材料。 原理：植物体的每一个细胞，在遗传上都是全能的，含有发育所必须的全套遗传信息。原理：植物体的每一个细胞，在遗传上都是全能的，含有发育所必须的全套遗传信息。原理：植物体的每一个细胞，在遗传上都是全能的，含有发育所必须的全套遗传信息。原理：植物体的每一个细胞，在遗传上都是全能的，含有发育所必须的全套遗传信息。 培养物：愈伤组织、悬浮细胞、幼芽生长点、花粉、花药、体细胞、原生质体、幼胚、组织块等。培养物：愈伤组织、悬浮细胞、幼芽生长点、花粉、花药、体细胞、原生质体、幼胚、组织块等。培养物：愈伤组织、悬浮细胞、幼芽生长点、花粉、花药、体细胞、原生质体、幼胚、组织块等。培养物：愈伤组织、悬浮细胞、幼芽生长点、花粉、花药、体细胞、原生质体、幼胚、组织块等。 （4）基因保存）基因保存种质资源的鉴定方法：种质资源的鉴定方法：种质资源的鉴定方法：种质资源的鉴定方法： 直接鉴定和间接鉴定直接鉴定和间接鉴定直接鉴定和间接鉴定直接鉴定和间接鉴定田间鉴定和实验室鉴定田间鉴定和实验室鉴定田间鉴定和实验室鉴定
