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1、作物育种学概要2007育种学品种：是在一定生态条件、经济条件和栽培条件下，按照人类的需要，经人工选育而产生的某一作物的某种群体（类型）；具有相对稳定的遗传基础，相对一致的形态特征、生物学特性和经济性状，并具备一定条件下的生产力和经济价值。（品种三性：稳定性，特异性，一致性）作物育种学：是研究选育和繁育作物优良品种的理论与方法的科学。基本任务：研究育种规律，创造优良品种，生产又多又好的品种，实现品种良种化，种子标准化，充分发挥优良品种的增产作用。育种目标1 高产 2 2 稳产（1）抗病虫性；（2）对不良气候、土壤条件的抗性或耐性。3 优质4 适应机械化操作的要求（1）株型：要求整齐一致；（2）抗
2、倒折，结穗结荚部位适中；（3）成熟期一致（如棉花吐絮快，目前水快），不易落粒，落穗。牧草育种的主要时间目标性状：1丰产性：干草产量；种子产量；再生性牧草及饲料在刈割后恢复生长的能力；多刈性一个生长季节内牧草可以刈割并形成经济产量的次数；密度和分枝能力 ；株型。2、品质：营养成分；适口性：家畜采食时的喜好程度；消化率；有素有害成分。3抗性：抗寒、耐旱、耐热；抗病；抗虫；耐盐碱；耐践踏和耐牧。4其他目标：适于牧草轮作；适合改良沙化、退化草地；具有较强的水土保持能力；耐除草剂；适于机械化作业。制订育种目标的一般原则一立足当前，展望未来，富有预见性。二突出重点，分清主次，抓住主要矛盾。三明确具体，性状
3、指标落实。四必须面向特定的生态地区和栽培条件。 作物的繁殖方式：1 有性繁殖： 自花授粉；异花授粉； 常异花授粉。2 无性繁殖作物：营养体繁殖，无融合生殖。 作物的品种类型：1 自交系品种：自交系品种，又称纯系品种。由多代自交导致基因型的分离和纯合而成。包括自花授粉作物、常异花授粉作物的自交系品种和异花授粉作物的自交系。在隔离授粉条件下，可连续多代自交留种，不需每年购买种子。2 杂交种品种：由自交系或纯系品种杂交而成的F1代。基因型高度杂合，但群体中不同个体的基因型相对一致，因而植株生长整齐、杂种优势明显，表现出很高的生产力。但F2代发生分离，生产力明显下降，因此，杂交种子只能利用一年。自交的
4、遗传效应：（1）基因型与表现型的相对一致性。（2）遗传行为的相对稳定性。（3）适于自花授粉，基本上没有自交衰退现象。（4）自交不是绝对的，仍有很少的异交或异花授粉，同时还会发生基因突变。异交的遗传效应：（）基因型的复杂性和杂合性导致了表型的多样性。（）遗传行为的不稳定性。（）异花授粉作物自交衰退严重。种质资源：一切具有一定种质或基因的生物类型总称为种质资源。种质资源是用以培育新品种的原始材料，即育种材料，是新品种选育的遗传基础。按种质资源的来源分类：本地种质资源；外地种质资源； 野生植物资源；人工创造的种质资源。按亲缘关系划分：初级基因库；次级基因库；三级基因库。种质资源的保存：种植保存；贮藏
5、保存；试管保存；基因文库技术；利用保存。引种驯化：收集和引进种质资源，在人工的选择培育下，使野生种成为栽培种，使外地的品种成为本地品种的措施和过程。1、低温长日性作物的引种规律高纬度地区品种，引种到低纬度地区种植，由于该地冬季温度高和春季的日照短，不能满足低温和长日照，表现生育期延迟、营养器官加大、不能开花结实。低纬度地区品种，引种到高纬度地区种植，由于该地区冬季温度低和光照长，表现生育期缩短、植株矮小、产量低、春季可能冻害。冬播区春性品种引到春播区春播：早熟、高产春播区春性品种引到冬播区冬播：迟熟、冻害（视品种和引种地情况）2、高温短日性作物的引种规律（1）原产低纬度的品种：春播（次生生态型
6、）、夏播（原始生态型）和秋播春播品种（感温） ：引到高纬度地区春播种植，由于温度低，表现生育期延长、营养器官增大。但只要积温满足，可以获得高产。而长光照对发育影响小。 夏播品种（感光）：引到高纬度地区种植，由于光照长， 不能满足对短光照的要求，表现植株高大、迟熟、后期可能冻害。（2）原产于高纬度地区的品种（感温） ：引种到低纬度地区种植，由于高温高，容易满足温度要求，表现生育期缩短、营养器官变小、产量低。（3）原产于高海拔地区的品种（感温）：引到同纬度平原，早熟低产。引种环节1、明确的目标和要求：当地生产急需的品种，有针对性的引。2、先试后引：引种试验。3、植物检疫。4、引种与选择相结合；引种
7、与繁种相结合；引种与栽培相结合。选择育种：是直接利用自然变异,通过单株选择和后代比较试验培育新品种的育种途径。作物品种自然变异的原因 （1）自然异交：引起基因重组（2）自然变异: 基因或染色体变异（3）新育成品种内的剩余变异（彷徨变异）杂交育种：利用不同遗传基础和优良性状的亲本，通过有性杂交的方法，创造出新的遗传变异，选出优点多于亲本，缺点少于亲本，并能稳定遗传的新品种的育种方法叫杂交育种法。一般指品种间杂交。而变种或亚种以上杂交称远缘杂交。 单交（成对交）1、概念：就是两个亲本，一为母本，一为父本的成对杂交，用AB或A/B表示。3、要求：两亲的综合性状都比较好，优点多，缺点少，且能互补，性状
8、总体基本上符合育种目标要求。2 复交1、概念：最少由三个以上亲本组成的杂交称复交。2、组配原则：（1）育种目标要求综合性状优良的骨干亲本（农艺亲本）在杂交后代的遗传比重较大；（2）某些提供个别优良性状的亲本（供体亲本），使其在后代的遗传比重较小，使不好的，不需要的性状表现不出来。3、复交方式（1）三交（AB）C（可表示为：A/B/C）。假如A是骨干亲本，这种组配方式就不合理。骨干亲本应在最后杂交。应为（BC）A或A（BC）（2）双交：四个亲本两两杂交，其F1再进行杂交的方式叫双交。（AB）（CD）（可表示为：A/B/C/D）。其后代的遗传比重各占1/4，这种情况下，4个亲本的优劣无轻重之分。每
9、亲本综合性状好，每亲本各有需要的特征特性。如果我们希望其中某一亲本的遗传比重大，就应考虑采用：（AB）（AC）。应把骨干亲本放在最后一次杂交。骨干亲本的遗传比生不应少于1/2，而应高些。上述（AB）C与（AC）（BC）在核遗传组成上是一样的，但在选择进程和效果上，两者有以下差别：a双交方式的复交亲本是F1，因此在复交F1中就有可能出现综合三个亲本性状的类型。而三交方式的复交亲本只有一个是单交F1，另一个是品种，要在复交的F2中才有可能出现综合三个亲本性状的类型。因此，二者的选择进程相差一年；b双交方式的两个单交后代都可同时进行选择，而在三交方式只有一个单交后代可进行选择，但由于三交方式的骨干亲
10、本放在最后，这样，单交后代的选择就没有意义。例如：（华北672辛石麦）（早熟1号华北672）。华北672是骨干亲本，可对两单交后代进行选择。但对（辛石麦早熟1号）由于其不是骨干亲本，后代选择没有意义。C 双交方式的两个单交亲本可以在F1或F2，F3进行复交，比较灵活机动，而三交方式则主要在F1进行杂交，否则将延长育种年限。（3）四交：（AB）CD依此类推在有五交、六交遗传组成：1/8，1/8，1/4，1/2（AD）（BD） 要比四交好F1（CD） 节省时间1/4，1/2（同上述双交与单交一样） 1 系谱法概念：对杂交组合后代，从开始分离的世代开始（单交指F2代，复交指F1代）采用连续多代的单株
11、选择法，一直到育成优良的稳定的系统为止。用这样的方法育成的品系或品种可追溯它的历史亲缘关系，故称为系谱法。1、F1的处理（1）群体特点，种植管理：按组合分小区均匀点播或单本植，邻近种植相应的亲本品种为对照品种，以利淘汰其杂种；给予良好的栽培管理，以多数种子来扩大F2代的群体。（2）工作任务：观察性状的显隐性，淘汰假杂种及表现不良的杂交组合。生育期间要记载目标性状表现以及出现的特殊性状；观察有无杂种优势。单交F1不作选择，但复交F1进行选择。（3）收获：每组合混收，混合脱粒，记好组合名称，贴上标签。复交F1进行选择的，则应分单株收获，记好组合名称、株号。2、F2（或复交F1）代的处理（1）群体特
12、点：出现变种变异和分离，是分离最强烈的世代。植株高矮不一。（2）种植管理：按组合分区播种，均匀点播或单本植，并种植对照种和亲本品种。加强田间管理。使每个单株得到充分的发育，性状得到充分的表现，并应注意水肥管理的一致性，以保证单株选择的可靠性。F2群体的数量可根据育种目标，杂交方式，组合优劣和目标性状的遗传特点而定。若育种目标的要求面广，如抗病、早熟，则应扩大群体，采用多品种复交的要比单交群体大；优良组合的群体要大；表现不良，但又不宜淘汰的组合宜少；目标性状是数量性状的宜大，是质量性状的可小。一般单交F2代：水稻，小麦每组合最少要种2000株，多的5-6千株，甚至过万株。群体过小，变幅小，难以选
13、到极端的有利基因型，但又不宜过大，过大因栽培条件难于一致，不易鉴定出来。（3）工作任务：从优良的杂交组合中选优良的单株，并继续淘汰不良的杂交组合。选择是F2代的工作重点，如何进行选择？a根据遗传动态选株：认真详细地观察记载，并根据遗传知识推断性状的遗传动态。如F2某性状与亲本相同的个体（称同亲型个体）比较多，则可以推断这种性状的基因数目必然比较少，纯合的个体比较多，后代分离的多样性较小，变幅不可能太大。这样的性状可在F2进行选择。若性状的同亲型个体不多，后代的变异类型必然多，选择的有效性也就降低。b根据性状的遗传规律选株：不同性状早期选择的效果不同，质量性状早期选择有效，简单的数量性状早期选择
14、效果次之，复杂的数量性状早期选择不可靠，效果不好，据此确定早代选择与否。如早熟性，早代的遗传力较高，早代选择有一定作用（是简单的数量性状），而每株穗数F2的遗传力较低，早代选择效果差。由于复杂数量性状早代选择的效果不如后期世代的效果好，故产量性状在早期世代不宜选择过严，应放宽选择标准。c坚持优中选优的原则：在优良的组合系统中选优株，效果较好。孤立地选效果不好。在同一世代中，单纯根据单株优劣选择可靠性差，在优系中选效果次之；在优良系统群中选择优株的可靠性高。总之，对F2的选择可概括为：对同亲型个体可提高选择标准，非同亲型个体放宽选择标准；质量性状可提高选择标准，数量性状宜放宽选择标准；简单的数量
15、性状（遗传力较多的）可提高选择标准，复杂的数量性状（遗传力低）宜放宽选择标准；优良的杂交组合多选，一般的宜少选，不良的组合可淘汰不作选择。一般选5%或5%的单株，视具体情况而定。（4）收获：入选单株分株收获，稻、麦等有分蘖作物应连根拨起。属同一组合的单株捆成一捆并标明行号，除棉花等经济作物因特殊需要进行必要的考种外，一般只需进行一些简单的观察，如粒色、籽粒硬度，饱满度等，并淘汰明显不良的单株。当选单株进行系谱编号，按组合、世代顺序，如：A-3-5-2（A表示组合，3表示世代）一直编到性状稳定为止。3、F3代（1）特点：株行（系）间的差异较大，而株系间的差异比F2小，也有极少数株行表现一致，但仍然是分离世代。（2）种植管理：首先按组合，再按单株种成小区成为株行（系），均匀点播或单本植，并按排对照和亲本品种。（3）工作任务：选择优良株行（系）中的优良单株。首先应根据组合、株系的优劣选择，在此基础上选择优良单株，选择的可靠性比F2提高。可根据生育期、抗病性、抗逆性及产量因素等性状的综合表现选株。选择的数量：在优良的株系内一般选3-5个更优良的单株，不优良的株系淘汰。F2是大量和大幅度分离的世代，F3是继续
