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1、第二章第二章第二章第二章 种子生产基本原理种子生产基本原理种子生产基本原理种子生产基本原理第一节第一节 作物繁殖方式与种子生产作物繁殖方式与种子生产一、作物繁殖方式分类及遗传特点一、作物繁殖方式分类及遗传特点（一）分类（一）分类1、有性繁殖、有性繁殖（1）自花授粉作物：）自花授粉作物：自然异交率低（自然异交率低（0%4%）；）；水稻、小麦等水稻、小麦等（2）异花授粉作物）异花授粉作物：自然异交率高（自然异交率高（95%以上）；以上）； a.雌雄异株：菠菜雌雄异株：菠菜 b.雌雄同株异花：玉米雌雄同株异花：玉米 c.雌雄同花但自交不亲和：白菜型油菜雌雄同花但自交不亲和：白菜型油菜 d.雌雄同花但
2、雌雄异熟或花柱异型：向日葵雌雄同花但雌雄异熟或花柱异型：向日葵（3）常异花授粉作物：）常异花授粉作物：自然异交率较高（自然异交率较高（2040%）；棉花、甘蓝型油菜等。）；棉花、甘蓝型油菜等。2 2、无性繁殖、无性繁殖（1）营养繁殖）营养繁殖：利用母体营养器官的一部分作为繁殖材利用母体营养器官的一部分作为繁殖材料，进行分株、扦插、嫁接、压条繁殖。料，进行分株、扦插、嫁接、压条繁殖。 （2）无融合生殖：）无融合生殖：植物不经过正常受精和两性配子的融植物不经过正常受精和两性配子的融合过程而直接形成种子以繁衍后代的方式。合过程而直接形成种子以繁衍后代的方式。（3）组织培养：）组织培养：是指通过无菌操
3、作分离植物体的一部分，是指通过无菌操作分离植物体的一部分，接种到培养基上，在人工控制的条件下进行培养，使其产生接种到培养基上，在人工控制的条件下进行培养，使其产生完整植株的过程。完整植株的过程。 （二）遗传特点1、有性繁殖、有性繁殖（1）自花授粉作物：）自花授粉作物： a.基因型和表型的一致性：基因型和表型的一致性： b.遗传行为的相对稳定性：遗传行为的相对稳定性： c.自交不衰退或退化缓慢：自交不衰退或退化缓慢：（二）遗传特点（二）遗传特点 1、有性繁殖、有性繁殖（2）异花授粉作物：）异花授粉作物： a.个体内的杂合性和个体间的基因型与表型的不一致性个体内的杂合性和个体间的基因型与表型的不一
4、致性: b.世代间遗传的不稳定性（个体后代性状的多样性）世代间遗传的不稳定性（个体后代性状的多样性）: c.自交衰退：自交衰退：（3）常异花授粉作物：）常异花授粉作物： a.多数个体同质纯合：多数个体同质纯合： b.自交退化但不严重：自交退化但不严重：（二）遗传特点（二）遗传特点 2、无性繁殖、无性繁殖 （1）无性系群体来源于母本的体细胞，遗传物质）无性系群体来源于母本的体细胞，遗传物质只来自母本一方，只来自母本一方，其后代的表现型与母本完全相其后代的表现型与母本完全相同，通常不发生分离现象同，通常不发生分离现象。 （2）无性系内群体的表现型一致，）无性系内群体的表现型一致，易于保持品种的易于
5、保持品种的稳定性。稳定性。二、作物繁殖方式与种子生产二、作物繁殖方式与种子生产（一）有性繁殖与种子生产（一）有性繁殖与种子生产1.自花授粉作物自花授粉作物 第一，严防机械混杂；田间去杂第一，严防机械混杂；田间去杂 第二，防止生物学混杂。第二，防止生物学混杂。2.异花授粉作物异花授粉作物 第一，严防机械混杂，严格隔离、控制授粉第一，严防机械混杂，严格隔离、控制授粉 第二，去杂去劣第二，去杂去劣3.常异花授粉作物常异花授粉作物 设置隔离区、及时拔除杂株，防止异交。设置隔离区、及时拔除杂株，防止异交。（二）无性繁殖与种子生产（二）无性繁殖与种子生产1、应注意、应注意防杂选优，防止混杂退化防杂选优，防
6、止混杂退化；组组织培养技术织培养技术的应用？的应用？2、目前严防、目前严防病毒病病毒病。第二节第二节 作物品种的防杂保纯作物品种的防杂保纯一、纯系学说及其意义一、纯系学说及其意义(一一)纯系学说纯系学说(pure line theory) 1903年丹麦植物学家年丹麦植物学家Johannsen提出，论点：提出，论点：1.在自花授粉植物的天然混杂群体中在自花授粉植物的天然混杂群体中，通过单株选择，通过单株选择，可分离出基因型纯合的家系。可分离出基因型纯合的家系。选择有效。选择有效。 2.在纯系内继续选择无效。在纯系内继续选择无效。（二）理论意义：（二）理论意义：区分区分了遗传的变异和不遗传的变了
7、遗传的变异和不遗传的变异；异；指出指出了选择遗传变异的重要性。为自花授粉作了选择遗传变异的重要性。为自花授粉作物的选择育种和种子生产提供了物的选择育种和种子生产提供了理论基础理论基础。(三三)实践意义实践意义 1.保纯防杂保纯防杂 在种子生产中，提出尽可能的减少生产代数的要求。？在种子生产中，提出尽可能的减少生产代数的要求。？（纯，相对性）？（纯，相对性） 2.在原种生产中单株选择的重要性在原种生产中单株选择的重要性 按原品种的典型性，采取单株选择，单株脱粒，对株系按原品种的典型性，采取单株选择，单株脱粒，对株系进行比较，逐步提纯复壮。进行比较，逐步提纯复壮。 二、遗传平衡定律及其与种子生产的
8、关系二、遗传平衡定律及其与种子生产的关系1.遗传平衡定律：遗传平衡定律：在一个大的随机交配的群体内，如在一个大的随机交配的群体内，如果没有突变、选择和迁移因素的干扰，则基因频率和基果没有突变、选择和迁移因素的干扰，则基因频率和基因型频率在世代间保持不变。因型频率在世代间保持不变。基因型基因型 AA Aa aa频频 率率 P=p2 H=2pq Q=q22.2.遗传平衡定律对种子生产的指导意义遗传平衡定律对种子生产的指导意义在种子生产中，由于对群体施加在种子生产中，由于对群体施加人工选人工选择，加之基因突变、异品种杂交和小样本的择，加之基因突变、异品种杂交和小样本的引种引种等因素，都不可避免地对异
9、交作物品种等因素，都不可避免地对异交作物品种的纯度产生影响，从而影响种子质量。的纯度产生影响，从而影响种子质量。三、杂种优势利用及其与种子生产的关系三、杂种优势利用及其与种子生产的关系一方面，一方面，要保持和提高亲本种子的纯度。要保持和提高亲本种子的纯度。 ？（更好利用杂种优势）？（更好利用杂种优势）另一方面另一方面，不能坚持不能坚持“优中选优优中选优”思想。思想。 ？（杂株）？（杂株）四、作物品种防杂保纯四、作物品种防杂保纯（一）品种混杂退化的概念及其表现（一）品种混杂退化的概念及其表现 1 1、混杂：、混杂：是指一个品种群体中，掺杂有不同于本品种是指一个品种群体中，掺杂有不同于本品种的各种
10、异型株，造成品种纯度降低的现象。的各种异型株，造成品种纯度降低的现象。 2 2、退化：、退化：则是指品种原有的优良性状部分地或全部消则是指品种原有的优良性状部分地或全部消失，生活力下降，品质变劣，抗性减退，以致降低或丧失失，生活力下降，品质变劣，抗性减退，以致降低或丧失了原品种在农业生产上的利用价值。了原品种在农业生产上的利用价值。 品种混杂与退化既有区别又有联系。品种混杂与退化既有区别又有联系。（二）品种混杂退化的原因（二）品种混杂退化的原因1.机械混杂机械混杂 2.生物学混杂生物学混杂(天然杂交天然杂交) 3.剩余分离和基因突变剩余分离和基因突变4.不正确的选择不正确的选择 5.不良的生态
11、条件与栽培技术不良的生态条件与栽培技术（三）品种混杂退化的遗传实质（三）品种混杂退化的遗传实质1.基因迁移：基因迁移： 2.基因漂移：基因漂移： 3.基因突变：基因突变：4.选择（人工）：选择（人工）： ( (四四) )品种防杂保纯的措施品种防杂保纯的措施1.1.思想保证：思想保证：责任感责任感2.2.技术力量保证：技术力量保证： 生产队伍（稳定、业务素质）生产队伍（稳定、业务素质）3.3.组织保证：组织保证：严格按照种子生产技术规程严格按照种子生产技术规程执行，建立健全种子生产技术体系执行，建立健全种子生产技术体系( (四四) )品种防杂保纯的措施品种防杂保纯的措施4.4.技术措施技术措施a
12、.严格管理，防止机械混杂严格管理，防止机械混杂b.严格隔离，防止生物学混杂严格隔离，防止生物学混杂c.去杂去劣，正确选择去杂去劣，正确选择d. d. 用优质种子定期更新生产用种用优质种子定期更新生产用种e.选用或创造适合种性的生育条件及栽培技术选用或创造适合种性的生育条件及栽培技术第三节第三节 作物原种生产程序与方法作物原种生产程序与方法一、常规品种的原种生产一、常规品种的原种生产（一）自交和常异交作物常规品种的原种生产（一）自交和常异交作物常规品种的原种生产1.低温贮藏繁殖法低温贮藏繁殖法 在育种家的监控下，在育种家的监控下，一次性繁殖够用一次性繁殖够用56年的育种年的育种家种子家种子贮藏于
13、低温贮藏于低温条件下，以后每年从中取出一部分育条件下，以后每年从中取出一部分育种家种子进行繁殖。种家种子进行繁殖。低温贮藏繁殖法生产原种的程序低温贮藏繁殖法生产原种的程序育种家种子育种家种子（低温贮藏）（低温贮藏）原原种原原种？原原 种种？生产用种生产用种？育种家种子育种家种子（低温贮藏）（低温贮藏）原原种原原种原原 种种生产用种生产用种育种家种子育种家种子（低温贮藏）（低温贮藏）原原种原原种原原 种种生产用种生产用种育种家种子育种家种子（低温贮藏）（低温贮藏）原原种原原种原原 种种生产用种生产用种123456 2.重复繁殖法重复繁殖法 重复繁殖法又叫保纯繁殖法，是由育种重复繁殖法又叫保纯繁殖
14、法，是由育种单位或育种者单位或育种者提供提供育种家种子，经育种家种子，经专门专门种子种子场、原场、原( (良良) )种场或种子繁殖基地生产原种和种场或种子繁殖基地生产原种和生产用种，由种子公司生产用种，由种子公司统一供种统一供种。 重复繁殖法重复繁殖法的基本程序的基本程序 育种者种子育种者种子良种生产良种生产? ?育种者种子育种者种子原种生产原种生产良良种种生生产产?育种者种子育种者种子原种生产原种生产良良种种生生产产?生产或仓贮生产或仓贮生产或仓贮生产或仓贮 1 2 n 原种生产原种生产重复繁殖法的特点重复繁殖法的特点（1 1）繁殖的种子，繁殖的种子，其种性好、典型性强、纯度其种性好、典型性
15、强、纯度和质量高。和质量高。（2 2）在繁殖过程中，在繁殖过程中，只进行去杂去劣，不进行只进行去杂去劣，不进行其他目的的人工选择。其他目的的人工选择。（3 3）要求生产条件严格。要求生产条件严格。3.3.循环选择法循环选择法（1 1）循环选择的程序）循环选择的程序 亦称亦称改良混合选择改良混合选择。是当一个品种是当一个品种混杂退化后混杂退化后或者在或者在新品种推广应用后新品种推广应用后通过通过“单株选择、分系比较、混系繁殖单株选择、分系比较、混系繁殖”生产原种生产原种种子，然后扩大繁殖生产用种，如此循环提种子，然后扩大繁殖生产用种，如此循环提纯生产原种。纯生产原种。 循环选择法种子生产程序图循
16、环选择法种子生产程序图株行圃株行圃株系圃株系圃原种圃原种圃原种一代原种一代原种二代原种二代原种三代原种三代生产田生产田繁殖繁殖繁殖繁殖生产用种生产用种选单株选单株株行比较株行比较分系比较分系比较选单株选单株株行比较株行比较混混合合繁繁殖殖混混合合繁繁殖殖繁殖繁殖(2)(2)循环选择的基本方法循环选择的基本方法“三年三圃制三年三圃制”的基本程序的基本程序单株单株( (穗穗) )选择：选择：基础群体？选择压？基础群体？选择压？株株( (穗穗) )行圃：行圃：肥力肥力?CK?株株( (穗穗) )系圃：系圃：ck?原种圃：原种圃：混系繁殖混系繁殖“三年三圃制三年三圃制”种子生产程序示意图种子生产程序示
17、意图 株株(穗穗)行行圃圃株株(穗穗)系系圃圃原种圃原种圃选种圃选种圃二年二圃制二年二圃制“二年二圃制二年二圃制”生产原种，只是在生产原种，只是在“三三年三圃制年三圃制”中中省略了一个株系圃省略了一个株系圃，其它与，其它与“三年三圃制三年三圃制”相同。相同。常用于常用于自花授粉作物提纯生产原种。自花授粉作物提纯生产原种。一圃制一圃制技术程序技术程序：将将遗传性稳定遗传性稳定的育种家种子或原种，的育种家种子或原种，进行进行“单粒点播、分株鉴定、整株去杂、混合收获单粒点播、分株鉴定、整株去杂、混合收获”，即可得到符合要求的下一级种子。即可得到符合要求的下一级种子。具体方法：具体方法：选择种源，精细
18、整地，规格播种，加选择种源，精细整地，规格播种，加强管理，去杂去劣，严防机械混杂。强管理，去杂去劣，严防机械混杂。4.自交混繁法自交混繁法指导思想：指导思想：通过通过多代自交和选择多代自交和选择，获得，获得一个较为纯合一致的多系群体（自交株系）；再一个较为纯合一致的多系群体（自交株系）；再开放授粉建立一个优良的遗传平衡群体。开放授粉建立一个优良的遗传平衡群体。即即“分系自交留种，隔离混系繁殖分系自交留种，隔离混系繁殖”的方法的方法生产原种。生产原种。自交混繁法生产原种的程序自交混繁法生产原种的程序单株选择圃单株选择圃(决选决选2n个自交单株个自交单株)株行鉴定圃株行鉴定圃(选留选留n个株个株系
19、系)自交留种圃自交留种圃(种植种植n个株个株系系)基础种子田基础种子田(天然授粉天然授粉)原种田原种田(天然授粉天然授粉)基础种子基础种子核心种子核心种子(开放授粉种开放授粉种)套袋自交种套袋自交种自交种子自交种子第一季第一季第二季第二季第三季第三季第四季第四季第五季第五季原种原种（二）异花授粉作物常规品种的（二）异花授粉作物常规品种的原种生产原种生产 指导思想：指导思想： 选择选择大量表型优良的单株（穗），将其种子大量表型优良的单株（穗），将其种子混合在隔离区内种植，混合在隔离区内种植，随机交配随机交配，从隔离区收获的，从隔离区收获的种子为基础种子（原原种），然后再在隔离条件下种子为基础种子
20、（原原种），然后再在隔离条件下种植原原种，任其自由授粉，收获的种子为原种。种植原原种，任其自由授粉，收获的种子为原种。 二、杂交种亲本原种的生产二、杂交种亲本原种的生产（一）（一）“三系三系”亲本原种生产亲本原种生产 1.1.成对回交测交法成对回交测交法单株选择：单株选择：分别选择分别选择“三系三系” （A,B,R）优良单株。优良单株。成对回交与测交：成对回交与测交：1A1B,1B,1A1R后代（株行）鉴定：后代（株行）鉴定：1A,1B,1F1.原种生产：原种生产：成对回交测交法原种生产程序图成对回交测交法原种生产程序图保持系保持系B不育系不育系A恢复系恢复系R回交圃回交圃AB测交圃测交圃AR
21、回交鉴定回交鉴定圃圃AB测交鉴定圃测交鉴定圃(AR)F1株系鉴定圃株系鉴定圃R株系鉴定圃株系鉴定圃R原种圃原种圃AB原种圃原种圃R单株选择单株选择成对回交测交成对回交测交后代鉴定后代鉴定生产原种生产原种第一年第一年第二年第二年第三年第三年第四年第四年2.“2.“三系七圃法三系七圃法”该方法在原种生产过程中，该方法在原种生产过程中，无配合力测定无配合力测定, , 仅根据仅根据“三系三系”亲本各自的典型性进行选择。亲本各自的典型性进行选择。 “三系三系”各成体系，分别建立株行圃和株系各成体系，分别建立株行圃和株系圃，三系共建圃，三系共建6 6个圃个圃，不育系增设原种圃合成，不育系增设原种圃合成7
22、7圃。圃。该法该法过程简化，节省人力物力。过程简化，节省人力物力。保持系保持系B株行圃株行圃B株系圃株系圃B株行圃株行圃AB株系圃株系圃AB株行圃株行圃R株系圃株系圃R混系混系原种圃原种圃AB恢复系恢复系R不育系不育系A制种田制种田第一年第一年第二年第二年第三年第三年第四年第四年“三系七圃法三系七圃法”原种生产程序图原种生产程序图（二）、玉米自交系原种生产（二）、玉米自交系原种生产 两种基本方法：两种基本方法：一是一是由由育种家种子直接繁殖，育种家种子直接繁殖，二二是是采用采用“两圃制两圃制”，以，以“选株自交，穗行比较，淘选株自交，穗行比较，淘汰劣行，混收优行汰劣行，混收优行”的穗的穗行筛选
23、法进行。行筛选法进行。 1、育种家种子直接繁殖、育种家种子直接繁殖第一年第一年第二年第二年第三年第三年 优穗优穗育种家种子繁殖育种家种子繁殖（选优株自交）（选优株自交）优穗优穗育种家种子繁殖育种家种子繁殖（选株自交）（选株自交）育种家种子繁殖育种家种子繁殖（选株自交）（选株自交）原种繁殖原种繁殖原种繁殖原种繁殖原种一代原种一代大田制种大田制种自交系育种家种子保纯繁殖圃自交系育种家种子保纯繁殖圃2、“二圃制二圃制”生产自交系原种生产自交系原种（1）选株自交：）选株自交：单收单存。单收单存。（2）穗行圃：）穗行圃：株行比较株行比较（3）原种圃：）原种圃：混系繁殖。混系繁殖。3、玉米自交系提纯繁殖技
24、术、玉米自交系提纯繁殖技术常用方法常用方法：穗行测交提纯法、穗行鉴定提穗行测交提纯法、穗行鉴定提纯法和穗行半分提纯法。纯法和穗行半分提纯法。（1）穗行测交提纯法）穗行测交提纯法基本程序：基本程序：第第1 1年年优良单株自交和测交；优良单株自交和测交；第第2 2年年后代鉴后代鉴定；定；第第3 3年年混系繁殖。混系繁殖。测交鉴定圃测交鉴定圃穗行鉴定圃穗行鉴定圃原种圃原种圃选选 择择 圃圃( (亲本繁殖田亲本繁殖田) )优良穗行混合优良穗行混合原种扩繁原种扩繁第一年第一年第二年第二年第三年第三年穗行测交提纯法原种生产程序图穗行测交提纯法原种生产程序图选择优良单株选择优良单株自交、测交自交、测交穗行鉴
25、定穗行鉴定测定配合力测定配合力（2）穗行鉴定提纯法）穗行鉴定提纯法 程序：程序：与穗行测交提纯法的方法基本相似，与穗行测交提纯法的方法基本相似，减少配合力测定减少配合力测定这一程序。这一程序。第一年第一年 第二年第二年 第三年第三年选选 择择 圃圃( (亲本繁殖田亲本繁殖田) )穗行鉴定圃穗行鉴定圃原种圃原种圃选择优良单株自交选择优良单株自交 穗行鉴定穗行鉴定穗行鉴定提纯法原种生产程序图穗行鉴定提纯法原种生产程序图优良穗行混合优良穗行混合原种扩繁原种扩繁（3）穗行半分提纯法）穗行半分提纯法 程序：程序：第第1年选株自交，第年选株自交，第2年将每个自交年将每个自交果穗的种子分成果穗的种子分成2份
26、，份，一份一份在田间穗行鉴定；在田间穗行鉴定；另另一份一份种子妥善保存，待选出优良穗行后，种子妥善保存，待选出优良穗行后，再将入再将入选穗行的剩余种子混合选穗行的剩余种子混合，供下一年原种扩繁用。，供下一年原种扩繁用。 穗行半分提纯法原种生产程序图穗行半分提纯法原种生产程序图选选 择择 圃圃( (亲本繁殖田亲本繁殖田) )穗行鉴定圃穗行鉴定圃原种圃原种圃室内保存室内保存第一年第一年第二年第二年第三年第三年选择优良单株自交选择优良单株自交 穗行鉴定穗行鉴定室内保存室内保存 优良穗行室内种优良穗行室内种子混合原种扩繁子混合原种扩繁1、无性系品种种子生产特点、无性系品种种子生产特点（1）体积较大，不
27、易保存，繁殖系数低，）体积较大，不易保存，繁殖系数低，用种量大，成本高；用种量大，成本高；（2）繁殖材料的分生能力强；）繁殖材料的分生能力强；（3）具有较好的抗逆性和适应性，后代基）具有较好的抗逆性和适应性，后代基因型与母体的基因型完全相同。因型与母体的基因型完全相同。缺点：缺点：在繁殖过程中易感染病毒病。在繁殖过程中易感染病毒病。三、无性系品种原种生产三、无性系品种原种生产2、无性系品种的原种种子生产方法、无性系品种的原种种子生产方法（1）原原种重复繁殖法）原原种重复繁殖法 在隔离的条件下繁殖在隔离的条件下繁殖13代。在繁殖过程代。在繁殖过程中严格去杂去劣，保持原品种的典型性和纯中严格去杂去
28、劣，保持原品种的典型性和纯度，防止病毒再侵染。度，防止病毒再侵染。 2.循环选择法循环选择法繁殖田繁殖田株行圃株行圃原种圃原种圃种子田种子田大大 田田选单株选单株选优系选优系优系混收优系混收混种混种分株分株行种行种单株选择单株选择分系比较分系比较混系繁殖混系繁殖选择优株选择优株第一年第一年第二年第二年循环选择法二年二圃制原种生产程序循环选择法二年二圃制原种生产程序1、提高繁殖系数、提高繁殖系数k（1）含义：）含义：k=单位面积产量单位面积产量/单位面积用种量单位面积用种量（2）方法：）方法：“提高产量、降低用种量提高产量、降低用种量”精量播种：精量播种：高质量的种子基础高质量的种子基础（前提？）（前提？）； 良好的栽培技术体系良好的栽培技术体系（保证？）（保证？） 剥蘖分植：剥蘖分植：促进分蘖，一次或多次剥蘖分植。促进分蘖，一次或多次剥蘖分植。组织培养：组织培养：其他：其他：四、加快种子生产进程的方法四、加快种子生产进程的方法2、增加繁殖次数、增加繁殖次数（1）异地异季繁殖：）异地异季繁殖：（2）同地异季繁殖：）同地异季繁殖：四、加快种子生产进程的方法四、加快种子生产进程的方法
