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1、第一章作物繁殖方式及品种类型作物繁殖方式及品种类型了解作物的花器构造、开花习性、繁殖方式及其不 同类型作物特点； 理解自交与异交的遗传效应； 掌握不同繁殖方式作物以及不同类型品种的群体 与个体性状遗传的特点及其与育种方法的关系。提要：第一节 作物的繁殖方式不同作物的繁殖方式不同，由此而引 起不同作物群体及群体内个体的遗传 组成、性状的遗传特点也不相同，对 不同的作物则应根据其遗传方式、群 体与个体性状的遗传规律，采用相适 应的育种程序和方法。有性繁殖：自花授粉 异花授粉常异花授粉无性繁殖： 营养体无性繁殖无融合生殖无性繁殖有性繁殖概念：凡是经由雌雄配子经过受精结 合，形成种子繁衍后代的方式，叫
2、有 性繁殖花器的形态结构、雌雄花的着生位置、开花习性等都对授粉的方式有重要影响花器构造和开花习性对授粉的影响两性花雌雄蕊都着生于 一朵花内，称两 性花，又称完全 花或者雌雄同花 。如：稻、麦、 棉、向日葵、白 菜型油菜、黑麦 、甘薯、紫花苜 蓿、荞麦、三叶 草、甜菜等单性花又称不完全花，有雌花与雄花之分，即雌、雄 蕊分别着于不同的花朵内，有利于异花授粉。a). 雌雄同株异花，如：玉米、西瓜、甜瓜、 南瓜等b). 雌雄异株，如：石刁柏、大麻、菠菜、芦 笋、银杏等有性繁殖植物的主要授粉方式自花授粉（自交作物）概念： 在植物学中，同一朵花中的花粉传到同朵花的雌蕊柱头上、或同一株花粉传到同株花的雌蕊柱
3、头上都叫自花授粉，由此引起的受精称自花受精。通过自花授粉的方式繁殖后代的植物称自花授粉植物，又称自交植物。其自然异交率4。但是在育种或生产上，将同一品种不同个体之间的授粉也称为自花授粉。花器构造及开花习性：雌雄同花、同熟，开花时间较短，有些为闭花授粉。如：水稻、小麦、大麦、大豆、花生、芝麻等。小麦花器构造异花授粉（异交作物）概念：雌蕊柱头接受异株的花粉授粉称异花授粉，由此 而产生的受精称异花受精，通过异花授粉而繁殖后代 的植物称异花授粉植物，其自然异交率50a、两性花：向日葵、白菜型油菜、黑麦、甘薯、紫花苜 蓿、荞麦、三叶草、甜菜等。b、雌雄同株异花：玉米、西瓜、甜瓜、南瓜等蓖麻雌雄同株异花c
4、、雌雄异株：石刁柏、大麻、菠菜、芦笋、银杏石刁柏的雄株（黄花）和雌株（红果）常异花授粉（常异交作物）概念：一种植物同时依靠自花授粉与异花授粉两种方式繁殖后代的称常异花授粉植物，又称常异交植物，这种植物通常以自花授粉为主，异花授粉为辅，是自花授粉向异花授粉过渡的类型，其自然异交率为450。 花器构造及开花习性：雌雄同花，异熟或雌雄蕊不等长，外露，易接受外来花粉，开花时间长，异交率较高。如： 棉花、高粱、蚕豆有些作物虽然具有完全花，但是雌雄蕊异长，有的有蜜腺或有香气，有的花粉粒轻小，寿命长，有利于异花授粉；有的花粉发育不良导致雄性不育；有的自交不亲和，这些构造和特点都有利于异花授粉。其它花器构造特
5、点其它开花习性与授粉的关系o开花习习性也与授粉方式有关。有的作物是闭闭花 授粉，即花冠尚未开放，雄蕊就己散粉，并且 完成授粉授精过过程，称为闭为闭 花授粉，如大麦， 是典型的自花授粉。o有的是花冠张张开后才散粉，这这有利于异花授粉 ；有的则则由于花器较较大，花色鲜艳鲜艳 ，有蜜腺等 ，易引起风风媒或虫传传粉，这这也有利于异花授粉 。而有些作物是在清晨或夜间间开花，由于清晨 和夜间间的湿度大，昆虫较较少活动动，这这利于自花 授粉。自交不亲和性：是指具有完全花并能产生正常雌、雄蕊 及正常雌、雄配子的植物，但自花授粉不能结实的特性 称自交不亲和性，这类植物有：白菜型油菜、甜菜、向 日葵、甘蓝等。具有
6、自交不亲和性的植物品种(系)称为 自交不亲和系。具有自交不亲和性的植物通常表现为雌蕊排斥自花授粉 的行为，使自花的雄配子在受精的不同阶段受阻，如： 花粉在柱头上不能萌发、或萌发后花粉管伸长受阻而不 能到达子房、或到达子房后不能与卵细胞结合完成受精 过程。两种特殊的有性繁殖方式 雄性不育性 ：植物不能产产生花粉或不能产产生有功能的 雄配子（产生的花粉败败育）的特性称为为雄性不育性。具 有雄性不育性的植物品种(系)称为雄性不育系。雄性不育性在杂杂种优势优势 利用育种工作中有很大的作用。 利用雄性不育性可免去人工去雄工作，获获得大量杂杂交种 ，现现已广泛应应用。植物的雄性不育性有的受遗传遗传 控制
7、，有的不受遗传遗传 控制，受遗传遗传 控制的雄性不育性分为为 两类类： （1）细胞核雄性不育： 这种雄性不育性受细胞核基因控制，并且多数受隐 性基因控制，少数受显性基因控制。（2）细胞质雄性不育性（核质互作型雄性不育性）： 这种雄性不育性是 由细胞质中控制雄花育性的基因与细胞核中控制雄花育性的基因共同作用 决定。作物天然异交率的测定在作遗传试验遗传试验 确定自然异交率时时，应选应选 用遗传简遗传简 单单的、由单单基因控制的性状作为标为标 志性状。通过选过选 用具有相对对性状差异的品种间间异交情况进进行测测定。一般作法为为：选选具隐隐性性状的品种作母本，用具 纯纯合显显性性状的另一品种作父本。按
8、父、母本成间间 行或围绕围绕 式种植，任其自由授粉，从母本植株上收 获获种子，统计统计 F1 群体中显显性性状个体百分率，即 为为自然异交率。o 父母本间行种植 围绕式种植父本 母本自然异交率F1中显性个体数F1总个体数100各作物的自然异交率作物 自然异交率（） 最高（） 水稻 0.24 5 小麦 1 4 大麦（闭花授粉） 0.040.15 大豆、谷子、花生、豌豆 0.5-1 棉花 1-5 30 甘兰型油菜 10 30 蚕豆 10 高梁 0.6-50 玉米 95 甘薯、黑麦、苜蓿 99 白菜型油菜 99（自交不亲和）不同作物在测测定自然异交率时时， 适宜选选用的标标志性状是不同的。 有的是标
9、标志植株，有的是标标志杂杂 交当代种子。作物种类 标志性状（显性对隐性）水稻 非糯对糯 小麦 无芒对有芒棉花 绿苗对黄苗红叶对绿叶玉米 黄粒对白粒非糯对糯无性繁殖概念：凡不经过两性细胞受精过程的方式繁殖后代的统称为无性繁殖。 1、营养体繁殖概念：用种子以外的营养器官进行繁殖叫营养繁殖。由营养体繁 殖的后代称营养系或无性系-（克隆）clone 。许多植物的 植株营养体部分都具有再生繁殖能力，如： 甘薯块根、蔓 甘蔗茎节腋芽 马铃薯块茎 洋葱鳞茎 苎麻地下茎 2、无融合生殖概念：不经过正常受精和两性配子的融合过程而形成种子以繁殖后代的方式，称为无融合生殖。 类型：（1）单倍体无融合生殖（简称单性生
10、殖）a、孤雌生殖b、孤雄生殖c、单倍体无配子生殖（2）二倍体无融合生殖a、二倍体孤雌生殖b、二倍体无配子生殖。 （3）不定胚生殖第二节 自交和异交的遗传效应一、自交的遗传效应1、自交的遗传效应 （1）自交使纯合基因型保持不变（2）自交引起杂合基因型的后代发生性状分离并逐渐趋向纯合 （3）自交引起杂合基因型的后代生活力衰退 杂合基因型经自交后，后代生活力衰退，称为自交衰退。 可以用以下公式来计算出分离群体自交各 世代中纯合体数目的比率：自交 代数代 号基因型频频率杂杂合型(%)Aa纯纯合型(%)AA aaAAAaaa0(F1)H0010101(F2)H11/4 2/4 1/4 (1/2)11-1
11、/2=502(F3)H23/8 2/8 3/8(1/2)21-(1/2)2=753(F4)H37/162/167/16(1/2)31-(1/2)3=87.57(F8)H7127/2562/256127/256(1/2)71-(1/2)7=99.2n(Fn+1)Hn(2n-1)/(2n+1)1/(2n)(2n- 1)/(2n+1)(1/2)n1-(1/2)n杂合体Aa自交各世代的基因型频率及基因频率的变动Xn(11/2r)n100% (其中r为自交代数，n为基因对数)2、自花授粉作物和常异花授粉作物的基因型自花授粉作物：个体基因型纯合，群体内个体间基 因型同质，群体表现型整齐一致。由于遗传性的相
12、对 一致，便于品种保纯。常异花授粉作物包含3类基因型：品种基本群体的纯合同质基因型（为主）；杂合基因型；非基本群体的纯合基因型（极少）。基本群体表现一致，良种繁育中应注意防止生物学 混杂。二、异交的遗传效应1、异交的遗传效应（1）异交形成杂合基因型异交是指由基因型不同的两亲配子的受精结合，所产生的后代基因型是杂合的，双亲的遗传差异越大，杂种的杂合程度愈高。（2）异交增强后代的生活力。异交使后代的生活力增强，主要表现在生长势、繁殖力、抗逆性等数量性状比亲本明显提高，即数量性状方面比亲本明显提高杂种优势。 异交是基因交换、重组以及产生新基因型的基础，有选择的异交人工杂交是创造遗传变异的一种主要方法
13、。因此，利用异交增强后代生活力的效应，即杂种优势的利用是目前主要的育种方法之一;杂种优势的强弱与基因型的杂合程度有关。在杂交亲和的情况下，一般基因型的杂合程度越高，杂种优势越强。2、异花授粉作物的基因型异花授粉作物品种群体内个体基因型高度杂合、个体间基因型异质，是一个遗传基础复杂而又保持遗传平 衡的异质群体。它的稳定性是靠随机交配时的遗传平衡 而保持的，遵循哈代温伯格平衡定律。Hardy-Weinberg定律：在随机交配的方式下，如果基因频率不发生改变，不管亲本的基因型频率如何，经 过一个世代，基因型频率即可达到平衡。第三节 作物的品种类型及其特点作物品种的三个特性特异性 （distinctn
14、ess）一致性 (uniformity）稳定性 (stability）DUS特异性是指本品种具有一个或多个不同于其他品种的形态、生理等特征；一致性是指品种群体内个体间基因型相同，性状整齐一致，能指出品种内植株间一些特异性状的变异； 稳定性是指繁殖或再组成本品种时，品种的特异性与一致性能保持不变。根据作物的繁殖方式、商品种子的生产方法、遗传基础、育种特点及利用方式，可将作物品种区分为四大类型：一、作物品种的类型1、自交系品种（pure line cultivar） 自交系品种：又称纯系品种，是指包括从突变中及杂交组 合中经过系谱法（连续多次自交和单株选择）育成的同质 的、基因型纯合的同质纯合群体。 遗传特点：个体纯合，群体同质 纯系三大基本特征：稳定
