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1、第三章 育种目标,在一定的自然、栽培和经济条件下，对计划选育的新品种提出应具备的优良特征特性，即对育成品种在生物学和经济学性状上的具体要求。,2019/4/21,共31页,2,主要内容：,现代农业对作物品种的要求 制定作物育种目标的原则 作物育种的主要目标,2019/4/21,共31页,3,制定切实可行的,育种目标,征集、评价、利用,（原始材料）种质资源,研究、掌握,性状遗传规律及变异多样性,采用适当的,育种途径和方法,审 定,新品种,良种繁育,育种计划制定流程图,2019/4/21,共31页,4,第一节、现代农业对作物品种要求,高产 稳产 优质 多抗 适应性强 熟期适当 适应机械化,2019
2、/4/21,共31页,5,高产,高产（high yield）：单位面积产量高，是作物育种的首要目标。,2019/4/21,共31页,6,稳产,作物的稳产性（stability）：指优良品种在推广的不同地区和不同年份间产量变化幅度较小，在多变的环境条件下能保持均衡的增产。 影响因素：气候、土壤、生物等因素,2019/4/21,共31页,7,优质,品质：产品能满足一定需要的特征特性的总和。 农作物产品的品质一般可分为营养品质、加工品质、卫生品质和商品品质等,2019/4/21,共31页,8,稻米品质内容,(1)加工品质：出糙率、精米率、整精米率； (2)外观品质：垩白、透明度、粒形、光泽； (3)
3、蒸煮和食味品质：直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度、香味； (4)营养品质：蛋白质含量和微量元素。,2019/4/21,共31页,9,多抗,多抗：选育抗病、抗虫品种 因不同作物、不同区域而不同 水稻：稻瘟病和白叶枯病； 小麦：我国南方应抗赤霉病，北方抗锈病； 玉米：抗大、小叶斑病、青枯病和玉米螟； 油菜：我国抗、耐菌核病，欧洲抗黑茎病 甘薯：抗黑斑病及地下害虫；,2019/4/21,共31页,10,适应性强,适应性：作物品种对生态环境的适应范围及程度 “穿梭育种”，“异地选择”,2019/4/21,共31页,11,熟期适当,熟期适当：选育生育期短的早熟高产品种 适应不同地区的耕作制度；减少受自然灾
4、害的几率,2019/4/21,共31页,12,适应机械化,农作物生产现代化的必然要求,2019/4/21,共31页,13,第二节、制订育种目标的依据和原则,制订育种目标的主要依据 制订育种目标的一般原则,2019/4/21,共31页,14,1、制订育种目标的主要依据,当地的土壤、气候特点 主要自然灾害（旱、涝、寒、病、虫等） 栽培制度与栽培技术 生产水平 品种的分布及变迁历史 今后发展方向,2019/4/21,共31页,15,2、制订育种目标的一般原则,立足当前，展望未来，富有预见性 突出重点、分清主次、抓主要矛盾 育种目标要明确，落实到具体性状 必须面向特定的生态地区和栽培条件,2019/4
5、/21,共31页,16,第三节、作物育种的主要目标,凡是通过遗传改良可以得到改进的经济性状均可以列为育种的目标性状,2019/4/21,共31页,17,一、高产,（一）产量的形成 生物产量和经济产量 作物产量的构成因素 高产品种的重要特征特性，即合理的源、流、库 （二）高产育种的策略 矮秆育种 理想的株型育种 高光效育种,2019/4/21,共31页,18,经济系数（coefficient of economics）：或称收获指数（harvest index，HI），是生物学产量（biomass）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。,生物产量和经济
6、产量,概念,2019/4/21,共31页,19,收获指数反映了品种的同化物质转化为经济产量的效率，是探明品种产量高低的一个重要指标。,主要作物的HI: 水稻：0.5 玉米、高梁：0.4-0.45,2019/4/21,共31页,20,不同作物构成产量的因素不同 理论经济产量：各产量因素的乘积 不同的地区和栽培条件，各产量因素的最佳组合也不同,产量的构成因素,2019/4/21,共31页,21,产量是数量性状，由多基因控制，每个基因的作用微小，基因具累加效应。水稻的单株产量是由单株穗数、每穗粒数和粒重组成的，它们称为水稻产量直接构成因素。要了解水稻产量的遗传，必须了解产量构成因之的遗传。,水稻产量
7、性状的遗传,2019/4/21,共31页,22,单株产量,穗数 每穗粒数 粒重,单株产量的构成要素,2019/4/21,共31页,23,合理的源，流，库,源（source） ：制造或提供养料的器官，如叶等（供给源、代谢源） 流：控制养料运输的器官，如茎等 库（sink）：接纳或最后贮藏养料的器官，如种子、块茎、块根等,源要足，库要大，流要畅,2019/4/21,共31页,24,矮秆育种（dwarf breeding）,矮秆育种（绿色革命）：矮秆品种不仅抗倒力强，而且可以加大密度，还能提高经济系数和有效利用水肥，因而丰产潜力大。 但矮杆并非越矮越好，一般水稻的株高以0.80.95为宜，小麦0.7
8、00.90m，高粱1.502.00m，玉米2.002.50m,2019/4/21,共31页,25,理想株型育种 （breeding for ideal plant type）,株型：指的是植株的形态结构及其生理、生态特点 作物叶片在空间几何分布状态上的变化能较大程度地影响作物光能利用率，并最终影响作物产量。 株形育种称为形态上的高光效育种，与生理上的高光效育种相对应 提高光能利用率、增加收获指数 日本、国际水稻研究所（IRRI）、中国相继开展了“新株型”育种（超级稻育种），（中国位居前列）,2019/4/21,共31页,26,沈阳农业大学杨守仁教授设计的直立穗型超高产粳稻株型,2019/4/2
9、1,共31页,27,株高100cm左右，秆长70cm左右，穗长25cm左右； 上部三叶的形态特点是： 修长。剑叶50cm左右，高出穗尖20cm以上，倒二叶比剑叶长10%以上，并高过穗尖，倒三叶叶尖达到穗中部。挺直。剑叶、倒二叶和倒三叶的角度分别为5、10和20左右，且直立状态经久不倾斜，直到成熟。窄凹。叶片向内微卷，表现较窄，但展开的宽度为2cm左右。较厚。上部三叶100cm2的干重达0.98g以上。,2019/4/21,共31页,28,国际水稻研究所设计的新株型,2019/4/21,共31页,29,Donald C M 小麦的理想株型,穗直立 少量的小叶片、直立 单杆、健壮的茎 根系较发达
10、株高相对较矮,2019/4/21,共31页,30,对高产甜菜品种的要求：根部产量高、含糖量高、汁液纯度高、抗抽苔、根形好、露出地面的高度适于机械采收、发芽率高和抗病害等。,2019/4/21,共31页,31,高光效育种,指通过提高作物本身光合能力和降低呼吸消耗的生理指标而提高产量的育种方法 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) 一呼吸消耗经济系数,2019/4/21,共31页,32,提高叶面积指数（leaf area index） 提高收获指数,提高光合强度？,通过理想株型育种可以达到：,C4植物：玉米、高梁、甘蔗、谷子等；其光合能力强，光呼吸很低甚
11、至是零 C3植物：水稻、小麦、棉花、油菜、大豆等；其提高光合能力潜力大，光呼吸消耗大（占光合产物的30%）,2019/4/21,共31页,33,水稻（3）与玉米（4）,水稻是3植物，在高温、强光下容易产生光抑制，光合作用减弱。与3植物相比，玉米等4植物具有更高的光合效率，而且在强光、高温、低温等逆境条件下有较好的防御反应，能保持较高的光合作用。 如何把3植物改造成4植物？ 研究者将玉米高光效基因PEPC（提高光合效率的关键基因）导入水稻后，可使水稻本身的4光合能力增强，这种增强的效率在高光强、高温等逆境条件下尤为显著。,2019/4/21,共31页,34,二、优质,品质性状 谷物品质（营养品质
12、：淀粉、脂肪和蛋白质含量；加工品质：水稻的糙米率、精米率等，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） 棉花纤维品质：纤维的长度、强度、成熟度、细度和整齐度等 食用油品质：脂肪酸组成,2019/4/21,共31页,35,优质稻谷质量国家标准 （GB1354-1999）,2019/4/21,共31页,36,2019/4/21,共31页,37,三、稳产,对病、虫害的抗耐性 真菌病害、细菌病害、病毒病害、虫害 对环境胁迫的抗耐性 旱、湿、涝、穗发芽、寒、盐碱、酸、铝 抗倒伏 生态适应性,2019/4/21,共31页,38,以抗雪腐病为目标的小麦育种,2019/4/21,共31页,39,四、生育期适宜,生育期与产量明显正相关 充分利用当地自然生长条件，正常成熟,2019/4/21,共31页,40,株型紧凑,秆壮不倒,成熟期一致,荚果有韧性，抗裂荚,五、适宜机械化生产,
