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1、第二章 种子生产基本原理（6学时）一、教学目的和要求通过本章的教学，要求学生了解植物品种的概念，栽培品种分类的依据和标准与类型特点、纯系学说及其与种子生产的关系、遗传平衡定律及其与种子生产的关系、植物繁殖方式与遗传特点与种子生产关系、种子生产的生态条件及基地建设。掌握品种DUS三性的概念、测定及其意义、品种混杂退化的原因和品种的防杂保纯、植物生产基本技术、杂种优势理论与杂交种种子生产。 （特异性、一致性、稳定性）DUS二、教学内容1、栽培品种的分类与类型；2、栽培品种的特性与防杂保纯 ；3、植物的繁殖方式与种子生产技术；4、种子生产的生态条件及基地建设。三、重点与难点重点：品种的概念、DUS三
2、性，以及纯系学说、作物繁殖遗传特点与种子生产的关系。 难点：作物繁殖遗传特点与种子生产的关系。一、种子生产的概念和任务（一）种子生产的概念种子生产：就是采用最新技术繁育优良品种和杂交亲本的原理，保持和提高他们的种性；按照良种生产技术规程，迅速地生产市场需要的、质量合格的、生产上作为播种材料大量使用的、种植者自己不能留种或留种效果不好的种子。种苗和无性播种材料。（二）种子生产的任务1迅速而大量地生产优质种子，实现品种的以优代劣的更换，满足广大种植者生产的需求，满足经销商国内外销售的需求2预测市场需求量，生产处种类齐全、数量充足、质量上乘的优质种子，满足农业生产播种需要。防止生产过剩压库或市场营销
3、失败压库。3防止推广品种混杂退化，保持两种的特性，延长两种的施用年限。二、品种和优良品种推广（一）品种的经济类别特性1利用的经济性品种是人类创造，是一种重要的活的农业生产资料，是市场的商品，是具有经济价值的群体。2利用的时效性品种在农业生产上的经济价值具有时间性和地区性。品种使用是有年限的。3可生产性一般来说，一个优良品种至少应符合优良性、稳定性、综合性和适应性的要求。4品种的商品性生产上使用的品种应当是优良品种，只有优良品种才能适市场价值和农业生产的效益。优质品种、专业品种的市场占有比率将越来越大。（二）品种审定和合理利用1.品种的区域试验和生产试验的概念及意义（1）品种的区域试验简称区域试
4、验。是由品种审定机构统一组织，将各单位新选育或新引进的优良品种，有计划地送到代表性不同生态的地区进行多点，多年联合比较试验，对品种的利用价值、适应范围和推广地区、适宜的栽培技术做出全面的评价。（2）生产试验生产试验：将区域试验中表现优异的品种，在较大面积上，在接近大田生产条件下进行的丰产试验鉴定。生产试验可以进一步鉴定标新突出的品种的丰产性。稳产性和地区适应性。（3）区域试验和生产试验的作用和任务区域试验和生产试验的作用通过试验，对树木较多的品种评定选优，为品质功能审定和推广提供决策的依据；根据试验结果确定品种的适应范围及栽培特点，为品种的合理利用，品种布局的区域化合合理搭配，以及种子合理流向
5、提供依据；还可以起到广泛示范作用，也可起到多点繁殖种子的作用，大大有利于新品种的迅速推广。区域试验和生产试验的主要任务客观地、精准地坚定新品种的丰产性、温度性、适应性、和产品品质等性状，明确新品种是否具有推广利用价值。确定各地区最适应、最高产、最优质和高效的产品，并做好品种搭配，使各品质能在各地区发挥良种的特性和综合作用。通过试验，摸索出适应新品种生物学特性要求的栽培技术，为新品种推广提出栽培模式，使良种良法配套推广。2技术操作要点（1）试验点的设置分区定点，在各农业区域内选一个或几个有代表性的农业教学、科研单位及种子生产单位作为试验基点。（2）参试品种和对照品种的确定参试品种必须来源清楚，性
6、状稳定，并经过连续两年以上的品种比较试验，比对照增产显著，或者产量与对照相当，但具有其他突出优点。各参试品种的种子必须是同一级别的。对照品种应是在试验范围内，当前生产上推广面积正处于高峰期的主栽品种。也可增加一个当地主栽品种做对照。对照种子也应该是统一提供的同一级别的种子。（3）试验年限区域试验一般23年。（4）参试品种的分组参试品种做多不宜超过15个，最少不宜少于4个。参试品种英爱根据品种生态特点进行分组试验。（5）试验质量的控制应当最大限度地控制各试验实施的误差。要严格按照统一的方案进行操作。要统一观察记载及分析总结。3.品种推广制度未经审定或审定不合格的品种，任何单位或个人不得推广。三、
7、种子级别的分类（一）我国种子分类1.育种家种子：育种家育成的遗传性状稳定的品种或亲本种子的最初一批种子，用于进一步繁殖原种种子。这里的“育种家”可以是单位或集体，也可以是个人。育成品种确定推广后，育种家就负责原原种保存和生产。毫无疑问，原原种应当是代表本品种的纯系。2.原种：指用育种家种子繁殖的第一代至第三代，或按原种生产技术规程生产的达到原种质量标准的种子。我国在原种中可分原种一代和原种二代，有的作物如棉花可分到原种三代。国外称为基础种子。但是基础种子应当是指用育种家种子繁殖的第一代种子。原种在种子生产中起到承上启下的作用，所以，各国对它的繁殖代数和商品质量都有一定的要求。我国各类作物原种的
8、质量标准，国家有明确的规定，主要是以纯度、净度、发芽率、水分和杂草种子等五个方面确定的。也因此，国外的注册种子是由基础种子繁殖得到的种子，似乎应是我国的原种二代。3.良种：国外生产良种或叫生产用种子是要签发生产许可证的，所以称为生产的种子为签证种子，也称坚定种子或合格种子。良种是供大面积生产使用的种子，是种子市场交易的种子，是主要商品化的种子。假、冒、伪、劣种子大都是在这一类别上出现，一个国家种子质量好坏的程度基本都反映在良种的水平上。（二）新品种的来源1.有偿转让新品种原种种子。2.引进国内外新品种种子（三）种子生产的任务种子生产的任务：一是迅速而大量地生产优质种子，实现品种的以优代劣的更换
9、，满足广大种植者生产的要求，满足经销商国内外销售的需求；二是防止推广品种混杂退化，保持良种的中性，延长良好的使用年限。四、纯系学说和种子生产1纯系学说：是丹麦植物学家Johannsen于1903年提出的。其主要论点是：（1）在自花授粉植物的天然混杂群体中，通过单株选择，可以分离出许多基因型纯和的家系。表明原始群体是各个纯系的混合体，通过个体选择能够分离出各种纯系，选择是有效的；（2）在纯系内继续选择无效。因为纯系内各个体的基因型相同，他们之间的差异只是环境因素影响的结果，是不能稳定遗传的。关于纯系的定义，Johannsen（1903）原先认为是“绝对自交单株的后代”，后来改为“从一个自交的纯合
10、单株所衍生的后代”。而现代书刊对纯系的定义是“由于连续近交或通过其它手段得到的在遗传相对纯的生物品系”。自交作物单株后代是纯系，异交作物人工强制自交的单株后代也是纯系。纯系学说的理论意义在于，他区分了遗传的变异和不遗传的变异，指出了选择遗传变异的重要性，对选择的作用也进行了精辟的论述。因此，它为自花授粉作物的选择育种和种子生产提供了理论基础。2.纯系学说在种子生产中的指导意义（1）保纯防杂 种子生产的中心如恩物是保纯防杂，所以在种子生产中，在品种真实性的基础上，纯度的高低是检验种子质量的第一标准。我们在扩大种子生产时，所有的农业技术措施重点之一，就是要保持纯度。在种子生产中，虽然有大量的自花授
11、粉作物，但是绝对的完全的自花授粉几乎是没有的。由于种种因素的影响吗，总有一定程度的天然杂交，从而引起基因的重组，同时也可能发生各种自发的突变。这也是我们在种子质量定级时，纯度不能要求100的原因。但是，这种理解和实际情况不能成为我们生产不合格种子的理由，恰恰相反，这应当是我们防止混杂退化的技术路线的关键。我们知道，大多数作物的经济性状都是数量性状，是受微效多基因控制的。所以，完全的纯系是没有的。所谓“纯”只能是局部的、暂时的和相对的，它随着繁殖的扩大必然会降低后代的相对纯度。因此，在现代种子生产中，提出了尽可能的较少生产代数的要求。（2）在原种生产中单株选择的重要性 纯系学说在雨中和种子生产的
12、最大影响是，在理论和实践上提出自花授粉作物单株选择的重大意义。在自交作物三年三圃制原种生产体系中，要按原种的典型性，采取单株选择，单株脱粒，对株系进行比较，一步步进行提纯复壮。五、杂种优势理论（一）杂种优势的概念杂种优势是生物界的一种普遍现象，是指两个性状不同的亲本杂交产生的杂种F1，在生长势、生活里、抗逆性。繁殖力。适应性以及产量、品质等性状方面超过其双亲的现象。（二）杂种优势的遗传理论1.显性假说（有利显性基因假说）显性假说是1910年由Bruce提出的，受到了Jones等的支持。基本论点是：杂种F1集中了控制双亲有利性状的显性基因，每个基因都能产生完全显性或部分显性效应，由于双亲显性基因
13、的互补作用，从而产生杂种优势。2.超显性假说超显性假说是1908年Shull提出的，受到了Wasr和Hull等的支持。基本论点是：杂合等位基因的互作胜过纯合等位基因的作用，杂种优势是由双亲杂交的F1的异质性引起的，即由杂合性的等位基因间互作引起的。等位基因间没有显隐性关系，杂合的等位基因相互作用大于纯合等位基因的作用，按照这一假说，杂合等位基因的贡献可能大于纯合显性基因和纯合隐性基因的贡献。（三）杂交种子生产的技术路线在配制杂交种时首先要解决的问题是去雄，即两个亲本作为母本的一方，采用何种方式去掉其雄花的问题。不同的作物，由于花器构造和授粉方式的不同，去雄的方式也就不同，这就决定了采用何种途径
14、来生产杂交种。目前主要有下列途径：1. 人工去雄人工去雄配制杂交种是杂种优势利用的常用途径之一。采用这种方法的作物需具备以下三条件：（1）花器较大、去雄容易；（2）人工杂交一朵花能够得到较多的种子；（3）种植杂交种时用种量较小。2. 利用理化因素杀雄制种原理：雌雄配子对各种理化因素反应的敏感性不同，用理化因素处理后，能有选择性的杀死雄性器官而不影响雌性器官，以代替去雄。它适应于花器小，人工去雄困难的作物。如水稻、小麦等。3. 标志性状的利用用某一对基因控制的显性或隐性性状作为标志，来区别杂交种和自交种，可以用不进行人工去雄授粉的方法获得杂交种。可以用标志的性状，有水稻的紫色对绿色叶枕、小麦的红
15、色对绿色芽鞘、棉花的绿苗对芽黄苗和有腺体对无腺体等。具体做法是：给杂交父本转育一个苗期出现的显性标志性状，或给母本转育一个苗期出现的隐性标志性状，用这样的父母本进行不去雄放任杂交，从母本上收获自交和杂交两类种子。播种后根据标志性状，在间苗时拔出具有隐性性状的幼苗，即假杂种或母本苗，留下具有显性性状的幼苗就是杂种植株。4. 自交不亲和型的利用自交不亲和是指同一植株上机能正常的雌雄良性器官和配子，因受自交不亲和基因的控制，不能正常交配的特性。表现为自交或兄妹交不结实或结实极少，具有这种特性的品系称为自交不亲和系。如十字花科、豆科、蔷薇科、茄科、菊科等。配制杂交种时，以自交不亲和系作母本与另一自交亲和系作父本按比例种植，就可以免除人工去雄的麻烦，从母本上收获杂交种。如果双亲都是自交不亲和系，对正反交差异不明显的组合，就可互作父母本，最后收获的种子均为杂交种，供大田使用。目前生产上使用的大白菜、甘蓝等的杂交种就是此种类型。5. 利用雄性不育性制种（1） 利用雄性不育系的意义可以免去人工去雄的工作，且雄性不育系可以遗传，可从根本上免去人工去雄的麻烦。另外可以为一些难于进行人工去雄的作物提供了商业化杂种优势利用的途径。（2） 雄性不育性的概念
