第二章 植物的繁殖方式與育種

1、中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 一、有性繁殖 二、無性繁殖 三、植物授粉方式的研究方法中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 是植物繁殖的基本是植物繁殖的基本方式，是由雌雄配方式，是由雌雄配子結(jié)合，經(jīng)過受精子結(jié)合，經(jīng)過受精過程，最后形成種過程，最后形成種子繁衍后代的繁殖子繁衍后代的繁殖類型。類型。 中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 植物生活周期類型植物生活周期類型中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 （一）自花授粉植物 （二）異花授粉植物 （三）常異花授粉植物中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 由同一朵花的花粉傳播到同朵花的雌蕊柱頭上，或由同株的花粉傳播到同株的雌

2、蕊柱頭上進(jìn)行傳粉而繁殖后代的植物稱為自花授粉植物。如水稻、大豆、煙草、亞麻、馬鈴薯和辣椒等。中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 花器結(jié)構(gòu)和開花習(xí)性上的特點：雌雄同花，花器保護(hù)嚴(yán)密，外來花粉不易進(jìn)入；花瓣多無鮮艷色彩，也少有特殊香味，多在清晨或夜間開放，不利于昆蟲傳粉；中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 雌雄蕊長度相仿或雄蕊較長、雌蕊較短，花藥開裂部位緊靠柱頭，有利于自花授粉； 花粉不多，不利于風(fēng)媒傳粉； 雌雄蕊同期成熟，甚至開花前已授粉。中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 自花授粉植物在花器結(jié)構(gòu)和開花習(xí)性上的特點，決定了其自交率都很高，自然異交率一般不超過1%。如大麥常為閉花

3、授粉，自然異交率為0.04%0.15%；大豆的自然異交率為0.5%1%；小麥的自然異交率一般不到1%，最高可達(dá)4%。中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 通過不同植株花朵的花粉進(jìn)行傳粉而繁殖后代的植物稱為異花授粉植物，又稱異交植物。其自然異交率在50%以上，甚至高達(dá)95%。 中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 異花授粉植物又可分為三種情況： （1）雌雄異株，即植株有雌雄之分，雌花和雄花分別著生于不同植株上。如大麻、蛇麻、菠菜、石刁柏、木瓜和銀杏等，其自然異交率為100%，為完全的異花授粉植物。 中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 異花授粉植物又可分為三種情況： （2）雌雄同株異

4、花，如玉米、蓖麻、西瓜、黃瓜、南瓜、甜瓜和桑等。玉米的雄花序著生于植株頂端，雌花序著重于中部的葉腋中。 蓖麻的雌雄花著重于同一花序上，但分別著重于不同部位，雄花在下，雌花在上。 中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 （3）雌雄同花，但雌雄蕊異熟或花柱異型，如黑麥、白菜型油菜、甜菜、甘薯、李子、蔥、洋蔥、芹菜和蕎麥等；或具有自交不親和性，自花花粉落在柱頭上，不能發(fā)芽或發(fā)芽后不能受精，借以避免自花授粉，如黑麥、白菜型油菜、向日葵、甜菜和甘薯等。中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 一種植物同時依靠自花授粉和異花授粉兩種方式繁殖后代的稱為常異花授粉植物，又稱常異交植物。常異花授粉植物是自花授

5、粉和異花授粉的中間類型，在這兩種植物之間異花授粉的程度存在逐漸過度的變異。 中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 這類植物通常仍以自花授粉為主要繁殖方式，其自然異交率在4%50%之間，如棉花、高粱、蠶豆、粟、甘藍(lán)型和芥菜型油菜、苜蓿、一年生甜三葉草、蘇丹草等。 中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 常異花授粉植物花器結(jié)構(gòu)和開花習(xí)性的基本特點： 雌雄同花； 雌雄蕊不等長或不同時成熟； 雌蕊外露，易接受外來花粉； 花瓣有鮮艷色彩，并能分泌蜜汁以引誘昆蟲傳粉； 花朵開花時間長等。中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 常異花授粉植物的自然異交率，常因植物種類、品種、生長地的環(huán)境條件而有一定

6、變化，如棉花自然異交率一般為1%18%，高粱的自然異交率最低為0.6%，最高可達(dá)50%，甘藍(lán)型油菜的自然異交率一般在10%左右，最高可達(dá)30%以上中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 凡是不經(jīng)過兩性細(xì)胞受精過程而繁殖后代的方式稱為無性繁殖（asexual reproduction）,無性繁殖可分為：營養(yǎng)體繁殖；無融合生殖。中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 利用植物營養(yǎng)器官的再生能力，使其長成新的植物體，稱為營養(yǎng)體繁殖。 如可利用植物的根、莖、葉等營養(yǎng)器官及其變態(tài)部分塊根、塊莖球莖、鱗莖、芽眼、匍匐莖等，采用分根、扦插、壓條、嫁接等方法繁殖后代。 中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平

7、分院 植物的雌雄配子未發(fā)生核融合過程而形成種子以繁衍后代的方式，稱為無融合生殖。主要包括：單倍配子體無融合生殖；二倍配子體無融合生殖；不定胚三種類型。中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 植物授粉方式的分類，是根據(jù)自然異交率高低 而定的。自花授粉植物 一般自然異交率在4%以下；異花授粉植物 自然異交率在50%以上； 常異花授粉植物 自然異交率介于二者之間， 一般為4%50%。中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 自然異交是與人工雜交相對而言的，是指同一種植物不同品種間的自然雜交。確定植物授粉方式和測定自然異交率，一般從以下幾方面進(jìn)行：中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 植物繁殖方式有性繁殖無性繁殖自交繁殖自花授粉作物：稻、麥、大豆等異交繁殖異花授粉作物：玉米、黑麥等常異交繁殖常異花授粉作物棉花、高粱等營養(yǎng)體繁殖甘薯，馬鈴薯，蕷頭等 人工組織細(xì)胞培養(yǎng)無融合生殖孤雌生殖，單雄生殖，無配子生殖， 未減數(shù)配子體無融合生殖，不定胚中南大學(xué)研究生院隆平分院研究生院隆平分院 遺傳漂移（genetic drift）更廣泛的說法是遺傳漂變，是指由于某種機(jī)會，某一等位基因頻率的