作物育種原理復(fù)習(xí)資料

1、緒論一、作物品種的概念：人類在一定的生態(tài)條件和經(jīng)濟(jì)條件下，根據(jù)自己的需要所選育的某種作物的特定栽培群體；具有特異性、穩(wěn)定性和一致性；這種群體在相應(yīng)地區(qū)和耕作條件下種植，在產(chǎn)量，抗性，品質(zhì)等方面能符合生產(chǎn)發(fā)展的需要。二、品種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展中的作用：提高作物增產(chǎn)潛力，提高單位面積產(chǎn)量；改進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)；增強(qiáng)作物對病蟲害和環(huán)境脅迫的抗耐性，保證穩(wěn)產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)；促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，改良耕作制度、提高復(fù)種指數(shù)；利于發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械化，提高勞動生產(chǎn)率。擴(kuò)大作物種植區(qū)域；第一章育種目標(biāo)一、作物育種的主要目標(biāo)：高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)產(chǎn)、生育期適當(dāng)、適應(yīng)機(jī)械化操作二、制定育種目標(biāo)的原則：適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)發(fā)展的需要；針對作物生

2、產(chǎn)中面臨的主要問題和依賴現(xiàn)有的種質(zhì)資源；與特定的生態(tài)環(huán)境及種植制度相適應(yīng)；落實(shí)到具體性狀和指標(biāo)；用前瞻性和發(fā)展的眼光審視與中目標(biāo)；第二章種質(zhì)資源一、種質(zhì)資源在育種上的重要性：1.種質(zhì)資源是現(xiàn)代育種的物質(zhì)基礎(chǔ)；2.作物育種工作的突破性進(jìn)展取決于關(guān)鍵性種質(zhì)資資源的發(fā)掘與利用；3.種質(zhì)資源是不斷發(fā)展新作物的主要來源，是實(shí)現(xiàn)新育種目標(biāo)的前提；4.種質(zhì)資源是生物學(xué)基礎(chǔ)理論研究的重要材料；二、作物起源中心學(xué)說主要內(nèi)容：1、起源中心有兩個主要特征：基因的多樣性和顯性基因頻率較高。故又可稱為基因中心或變異多樣性中心；2、作物起源中心可分為原生起源中心與次生起源中心；三、種質(zhì)資源的類別按來源分類：1.本地種質(zhì)資

3、源(農(nóng)家品種、改良品種)；2.外地種質(zhì)資源；3.野生種質(zhì)資源；4.人工創(chuàng)造種質(zhì)資源；四、種質(zhì)資源的收集方法：考察收集，征集，交換、轉(zhuǎn)引；五、種質(zhì)資源的保存方法：種植保存、儲藏保存、離體保存、基因文庫技術(shù)；第三章作物繁殖方式及其育種特點(diǎn)一、作物的繁殖方式：有性繁殖和無性繁殖；有性繁殖：自花授粉、異花授粉、常異花授粉；無性繁殖：營養(yǎng)體繁殖、無融合生殖；二、有性繁殖作物的主要授粉方式1、自花授粉定義：同一朵花的花粉傳到同一朵花的雌蕊柱頭上，或同株的花粉傳播到同株的雌蕊柱頭上。如：水稻、小麥等；花器構(gòu)造特點(diǎn)：雌雄蕊同花、同熟，二者長度接近或雄蕊較長；開花時間較短，甚至閉花授粉；花器保護(hù)嚴(yán)密，其他花粉不

4、易飛入。2、異花授粉定義：雌蕊柱頭接受異株或異花花粉授粉。如：玉米；花器構(gòu)造特點(diǎn)：雌雄異株(dioecious),雌花和雄花分別生長在不同的植株上，如大麻、菠菜等；雌雄同株異花(monoecious),雌花和雄花分別著生在同一植株的不同部位，如玉米、黃瓜；雌雄同花，但自交不親和，如甘薯、白菜、向日葵等。3、常異花授粉作物定義：一種作物同時依靠自花授粉和異花授粉兩種方式繁殖后代。如：棉花；花器構(gòu)造特點(diǎn)：雌雄同花；雌雄異長、異熟；雌蕊外露，易接受外來花粉，花朵開放時間長，花瓣鮮艷，分泌密汁等。三、兩種特殊類型的有性繁殖方式：自交不親和性：具有完全花并可形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉結(jié)實(shí)能力的一

5、種自交不育性；作物：十字花科、煙草、甘薯、向日葵等雄性不育性：植株的雌蕊正常而花粉敗育，不產(chǎn)生有功能的雄配子的特性。代表作物：水稻、玉米、棉花、小麥等；有兩種類型：細(xì)胞核雄性不育型（GMS）和細(xì)胞質(zhì)雄性不育型（CMS）；四、無性繁殖定義：不經(jīng)過兩性細(xì)胞受精過程而繁衍后代。類型：1.營養(yǎng)體繁殖：甘薯（塊根）2.無融合生殖：包括二倍體孢子生殖、無孢子生殖、不定胚生殖、孤雌生殖、孤雄生殖等；五、不同繁殖方式作物的遺傳特點(diǎn)自花授粉作物的遺傳特點(diǎn)：1. 自交使純合基因型保持不變（穩(wěn)定性），個體間基因型同質(zhì)（一致性）；2. 自交使雜合基因型的后代發(fā)生性狀分離；3. 耐自交；異花授粉作物的遺傳特點(diǎn)：1. 異

6、交使后代群體形成雜合基因型，所以異花授粉作物群體內(nèi)各個體的基因型是雜合的，分離，不穩(wěn)定；2. 異花授粉作物的群體內(nèi)各個體間的基因型是異質(zhì)的；3. 不耐自交（異交使后代生活力增強(qiáng)，但自交顯著退化）。常異花授粉作物的遺傳特點(diǎn)：1. 自花授粉為主，天然異交率較高，遺傳上由三部分組成：品種基本群體的純合同質(zhì)基因型；雜合基因型；非基本群體的純合基因型。2. 較耐自交：棉花等連續(xù)自交試驗(yàn)表現(xiàn)生活力衰退，但不明顯，且主要性狀的分離也不顯著。無性繁殖作物的遺傳特點(diǎn)：1、無性系：由一個體經(jīng)過無性繁殖形成的后代群體。2、無性系內(nèi)所有植株在基因型上是相同的，都與母體植株相同（個體間的同質(zhì)性或一致性）。3、多數(shù)無性系

7、個體的基因型是雜合的。六、作物品種類型及育種特點(diǎn)作物品種類型：純系品種、雜交種品種、群體品種、無性系品種；純系品種及育種特點(diǎn)：1、 概念：突變或雜合基因型連續(xù)自交和選擇育成的基因型同質(zhì)純合群體；2、 育種特點(diǎn)：采取連續(xù)多代自花授粉（異花授粉作物的強(qiáng)制自交）加單株選擇的方法；應(yīng)拓寬遺傳變異范圍，在大群體中進(jìn)行選擇（多中選優(yōu)，優(yōu)中選優(yōu)）；雜交種品種及育種特點(diǎn)：1 、概念：在嚴(yán)格選擇親本（自交系）和控制授粉的條件下生產(chǎn)的雜交組合的F1植株群體。2 、育種特點(diǎn)：（1）包括自交系育種和雜交組合育種兩個育種程序，貫穿于兩個程序之間的關(guān)鍵問題是自交系間的配合力測定（2）對影響親本繁殖和配制雜種產(chǎn)量的性狀必須

8、加以選擇（為獲得低成本、高質(zhì)量、大量的雜交種）親本性狀：如玉米的母本產(chǎn)量；花期；雄性不育穩(wěn)定性；異交性能；父本花粉量；群體品種及育種特點(diǎn)：1、概念：遺傳基礎(chǔ)復(fù)雜、群體內(nèi)植株基因型有一定程度的雜合或異質(zhì)性的一群植株群體。但基本符合品種的三個基本特性。2、 主要類型：異花授粉作物的自由授粉品種（地方品種），異花授粉作物的綜合品種，自花授粉作物的雜交合成群體，自花授粉作物多系品種；3、育種特點(diǎn):使群體品種具有廣泛的遺傳基礎(chǔ)和基因型的多樣性使群體品種能夠保持廣泛的遺傳基礎(chǔ)和基因型的多樣性；無性系品種及育種特點(diǎn)：1、 概念：經(jīng)過營養(yǎng)器官繁殖而成的品種。2、 育種特點(diǎn)：有性雜交和無性繁殖結(jié)合的育種方法；選

9、擇芽變培育優(yōu)良無性系；利用無融合繁殖固定雜種優(yōu)勢。第四章引種一、引種的概念：引種（廣義）：從外地或外國引進(jìn)新植物、新作物、新品種（系）以及各種遺傳資源材料引種（狹義）：從當(dāng)前的生產(chǎn)需要出發(fā)，從外地區(qū)或外國引進(jìn)作物新品種（系），通過適應(yīng)性試驗(yàn)，直接在本地區(qū)或本國推廣種植二、引種的基本原理：氣候相似原理：原產(chǎn)地與引種地之間，影響作物生產(chǎn)的主要因素應(yīng)盡可能相似，以保證作物品種互相引用成功的可能性。引種的生態(tài)學(xué)原理：生態(tài)因素：與作物品種形成及生長發(fā)育有密切關(guān)系的因素生態(tài)環(huán)境：由各生態(tài)因素組成的相互影響、相互制約的復(fù)合體。生態(tài)型：在同一物種變種范圍內(nèi)，在生物學(xué)特性、形態(tài)特征等方面均與當(dāng)?shù)氐闹饕鷳B(tài)條件相

10、適應(yīng)，遺傳結(jié)構(gòu)也基本相似的作物類型。作物的三種生態(tài)類型：氣候生態(tài)型、土壤生態(tài)型、共棲生態(tài)型；三、引種的基本規(guī)律低溫長日照作物（冬作物）：北種南引：由于該地冬季溫度高和春季的日照短，不能滿足低溫和長日照，表現(xiàn)出期延遲、營養(yǎng)器官加大、不能開花結(jié)實(shí)。南種北引：由于該地區(qū)冬季溫度低和光照長，表現(xiàn)生育期縮短、植株矮小、產(chǎn)量低、春季可能凍害。冬播區(qū)春性品種引到春播區(qū)春播：早熟、高產(chǎn)春播區(qū)春性品種引到冬播區(qū)冬播：遲熟、凍害（視品種和引種地情況）高溫短日照作物（夏作物）（1）原產(chǎn)低緯度的品種：春播（次生生態(tài)型）、夏播（原始生態(tài)型）和秋播春播品種（感溫）：引到高緯度地區(qū)春播種植，由于溫度低，表現(xiàn)生育期延長、營養(yǎng)

11、器官增大。但只要積溫滿足，可以獲得高產(chǎn)。而長光照對發(fā)育影響小。夏播品種（感光）：引到高緯度地區(qū)種植，由于光照長，不能滿足對短光照的要求，表現(xiàn)植株高大、遲熟、后期可能凍害。（2）原產(chǎn)于高緯度地區(qū)的品種（感溫）：引種到低緯度地區(qū)種植，由于溫度高，容易滿足溫度要求，表現(xiàn)生育期縮短、營養(yǎng)器官變小、產(chǎn)量低。（3）原產(chǎn)于高海拔地區(qū)的品種（感溫）：引到同緯度平原，早熟低產(chǎn)。四、影響引種效果的因素1、溫度：高-促進(jìn)生長，提早成熟；低-延長生育期；但：生長和發(fā)育所需的條件不同。2、光照：光照有利于作物的生長，但在發(fā)育上，不同作物、不同品種對光照的反映不同。3、緯度：同緯度光照、溫度相似4、海拔：影響溫度、光強(qiáng)（

12、每升高100m日平均氣溫要降低0.6C）5、降水和濕度6、土壤7、作物的發(fā)育特性五、引種的原則：堅(jiān)持“既積極又慎重的原則”；堅(jiān)持“先試后引”的原則；堅(jiān)持“按需引種”的原則；堅(jiān)持“嚴(yán)格檢疫”的原則；第五章選擇與選擇育種一純系學(xué)說主要內(nèi)容：花授粉作物的原始品種群體內(nèi)，通過單株選擇可以分離出一些不同的純系；同一純系內(nèi)的個體基因型是相同的，從中繼續(xù)選擇是無效的，純系內(nèi)個體差異是由環(huán)境引起的。同一純系內(nèi)受環(huán)境因素影響所出現(xiàn)的變異是不能遺傳的。純系：是指自花授粉作物一個純合個體自交所產(chǎn)生的后代，即由同一基因型組成的個體群。純系學(xué)說的貢獻(xiàn)：區(qū)分了遺傳變異和環(huán)境變異；自花授粉作物純系育種的理論基礎(chǔ)；二、作物品

13、種自然變異及其產(chǎn)生原因自然突變；天然異交后代的基因重組；新品種群體的剩余變異；三、兩種選擇方法的特點(diǎn)及適用范圍：單株選擇法特點(diǎn)：選擇效果好；（所選單株可根據(jù)其后代表現(xiàn)而去留，并能最大限度地淘汰誤選的不良單株后代）；到純合的系統(tǒng)；工作量大；可能喪失有利基因，使遺傳基礎(chǔ)狹窄適用范圍：自花授粉、常異花授粉和無性繁殖作物育種；異花授粉作物自交系選育；混合選擇法特點(diǎn)：保持群體異質(zhì)性；手續(xù)簡便，省工省時；只對所選擇的混合群體進(jìn)行比較，不能區(qū)分所選單株基因型的優(yōu)劣，影響選擇效果。適用范圍：作物的良種繁育；常異花和異花授粉作物品種群體的改良。第六章雜交育種一、選配雜交親本的一般原則：1、親本應(yīng)具有較多的優(yōu)點(diǎn)、

14、較少的缺點(diǎn)，雙親間優(yōu)缺點(diǎn)要互補(bǔ)；2、親本中至少有一個在主要目標(biāo)性狀上要表現(xiàn)突出；3、親本中最好有一個適應(yīng)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件；4、選用的親本要考慮它的原產(chǎn)地和生態(tài)型；5、選用一般配合力好的材料做親本；6、考慮親本的遺傳特性；7、利用中間材料作為親本；二、雜交方式單交或成對雜交表達(dá)方式：A/B或AXB,前者為母本、后者為父本。復(fù)交：三交、雙交（三親本雙交、四親本雙交）、四交、聚合雜交；三、雜種后代的選擇系譜法：從雜種第一次分離世代（單交F2,復(fù)交F1）開始選株，分別種成株行，即系統(tǒng)，以后各世代均在優(yōu)良的系統(tǒng)中選優(yōu)良單株，直到選出優(yōu)良一致的系統(tǒng)，并將其升級進(jìn)行產(chǎn)量比較試驗(yàn)為止的過程。在這一過程中，各世代的

15、中選單株或系統(tǒng)均予以系統(tǒng)的編號，以便考查株系歷史和親緣關(guān)系，故稱系譜法。雜種各世代的工作內(nèi)容與選擇：（ 雜種一代（F1）：除掉與母本完全相同的假雜種，淘汰具有嚴(yán)重缺點(diǎn)的組合，不進(jìn)行單株選擇。播種時按雜交組合排列，點(diǎn)播，組合兩旁分別種植父母本。收獲時同一組合的單株混合收獲，寫明組合名稱，編號。不同組合分別裝袋保存。（ F2和復(fù)交F1：主要任務(wù)：選定優(yōu)良組合，淘汰不良組合，并從優(yōu)良組合中選拔優(yōu)良單株，其中選單株是這一世代的工作重點(diǎn)；（ 1）種植：按組合，點(diǎn)播，單本稀植，設(shè)立親本行；群體大?。?005000株不等。視作物、親本差異、雜交方式、組合優(yōu)劣、目標(biāo)性狀等情況而定。（ 2）選擇：F2是選擇的關(guān)

16、鍵世代（F2單株決定后代發(fā)展趨勢），也是選擇難度最大的世代（單株選擇比群體選擇困難，雜種優(yōu)勢）。先選組合，后選單株（淘汰不良組合，優(yōu)良組合多選些）選擇數(shù)量：幾株到幾十株不等。復(fù)交組合多選（最后一次雜交的親本尚未重組）入選單株按組合編號，初步考種（田間）（常）異花授粉作物開花前初選并套袋自交（或隔離）選擇的依據(jù)：考慮不同性狀的遺傳力的大小，高遺傳力性狀，盡可能早代選擇，以控制后代規(guī)模；抽穗期、株高、穗長、纖維長度和強(qiáng)度及主基因控制的性狀； F3：對入選F2單株進(jìn)一步鑒定和選擇的重要世代，主要任務(wù)是選拔優(yōu)良株系，從優(yōu)良株系中選擇優(yōu)良單株。種植：按組合排列，當(dāng)選單株點(diǎn)播成行（株行、株系或系統(tǒng)line

17、）；每系統(tǒng)80200株不等；記載：本年號、上年號、親本組合、世代、播種期、移栽期、抽穗開花期、成熟期、抗病蟲性及其它主要經(jīng)濟(jì)性狀的特征描述特征：系統(tǒng)內(nèi)變異度縮小，主要性狀表現(xiàn)趨勢明顯，個別株行基本穩(wěn)定選擇：參考記載，優(yōu)良組合中確定優(yōu)良系統(tǒng)，從中選擇優(yōu)良單株；入選的系統(tǒng)選擇310株不等；每個單株按系統(tǒng)分別收獲、編號（常）異花授粉作物開花前套袋自交或隔離； F4及其以后世代：種植：按組合、按系統(tǒng)排列，當(dāng)選單株點(diǎn)播成行；每株行80100株；設(shè)對照；同一F3系統(tǒng)（來自同一F2單株）形成多個F4系統(tǒng)組成系統(tǒng)群；系統(tǒng)群內(nèi)各系互為姊妹系；記載：同F(xiàn)3選擇：系統(tǒng)群體間差異大，系統(tǒng)群內(nèi)差異；首先選擇系統(tǒng)群，再從

18、優(yōu)良系統(tǒng)內(nèi)選優(yōu)良株系，再選擇優(yōu)良單株；部分株系穩(wěn)定一致，選擇優(yōu)系升級為品系（Strain）下季產(chǎn)量試驗(yàn)（鑒定或品比）；進(jìn)一步淘汰不良系統(tǒng)混合法：在自花授粉作物的雜種分離世代，按組合混種混收，不加選擇，直到估計(jì)雜種后代純合百分率達(dá)到80%以上時（約在F5-F8），才開始選擇一次單株，下一代即成為系統(tǒng)（株系），然后選拔優(yōu)良系統(tǒng)進(jìn)行升級試驗(yàn)。工作要點(diǎn)：從分離世代開始，按組合混播混收，淘汰少量不良單株；混合世代群體大；第一次選擇放寬要求（環(huán)境影響大，尤其是一些群體弱勢性狀）；第二次嚴(yán)格選擇；混合法和系統(tǒng)法的比較：系譜法：優(yōu)點(diǎn)：遺傳力較高的性狀，早代選擇可靠，可起到定向選擇的作用；盡早集中掌握少數(shù)優(yōu)良系

19、統(tǒng)；便于比較，控制規(guī)模；及時升級試驗(yàn)、審定、推廣；缺點(diǎn)：中選率低；多基因控制的性狀的選擇效果差；早代工作量大；混合法：優(yōu)點(diǎn)：遺傳力低的數(shù)量性狀高代選擇可靠；保留更多的優(yōu)良基因型和重組類型；早代工作量相對較少；缺點(diǎn)：混合世代群體規(guī)模大；選擇世代的工作量較大；可能丟失群體弱勢性狀；育種周期相對較長；缺乏系統(tǒng)的系譜觀察資料，無從考查系統(tǒng)間關(guān)系。四、雜交育種程序：原始材料圃和親本圃、選種圃、鑒定圃、品系比較試驗(yàn)、區(qū)域試驗(yàn)、生產(chǎn)試驗(yàn)和多點(diǎn)試驗(yàn)五、加速育種進(jìn)程的方法：1. 加速世代進(jìn)程：異地異季加代；利用溫室就地加代；結(jié)合單倍體育種技術(shù)，縮短雜種分離世代。2. 加速試驗(yàn)進(jìn)程:優(yōu)異材料可越級試驗(yàn)；及時并加快

20、種子繁殖。第七章回交育種一、回交育種：將供體的目標(biāo)性狀通過一次或多次回交導(dǎo)入受體的育種方法稱為回交育種。二、回交育種的意義：（1）回交育種法速度快，在改良作物品種個別缺點(diǎn)時是一種快速有效方法（2）雜種優(yōu)勢利用中，不育系和恢復(fù)系的轉(zhuǎn)育（3）用于遠(yuǎn)緣雜交，解決雜種不育和分離世代過長等問題。（ 4） 打破基因連鎖，綜合雙親的優(yōu)良性狀（ 5） 選育近等基因系和多系品種三、回交的遺傳效應(yīng)1. 回交后代的基因型純合類型受輪回親本的控制2. 回交后代的某種基因型純合進(jìn)度大于自交3、回交消除不利基因連鎖的概率高于自交四、回交后代的選擇1.質(zhì)量性狀基因的回交轉(zhuǎn)育（1）顯性單基因目標(biāo)性狀的轉(zhuǎn)移：在回交群體中選擇具

21、有目標(biāo)性狀的單株即可。2、隱性單基因目標(biāo)性狀的轉(zhuǎn)移：同時進(jìn)行回交和自交（需要多做回交）；每次回交之前均自交一次3. 多基因控制的目標(biāo)性狀的回交轉(zhuǎn)育：回交成效和難易程度受兩個因素制約：（1）控制目標(biāo)性狀的基因數(shù)目：控制轉(zhuǎn)育性狀的基因越多，回交后代中出現(xiàn)的理想基因型頻率越低。策略：回交后代必須是大群體；適當(dāng)減少回交次數(shù)（不完全回交）；非輪回親本的選擇（供體中目標(biāo)性狀超越受體的預(yù)期要求，綜合性狀盡量接近受體）；2）環(huán)境對基因表現(xiàn)的作用：環(huán)境條件對數(shù)量性狀影響大，鑒定選擇可靠性差。策略：每回交一次，自交1次，在BC1F2群體中選擇；BC1F3株系設(shè)置重復(fù)和比較試驗(yàn)，優(yōu)良株系內(nèi)選擇單株再回交；QTLs分

22、子標(biāo)記一苗期鑒定一成株期回交；五、回交的次數(shù)輪回親本性狀的恢復(fù)程度減少回交次數(shù)：1、非輪回親本除目標(biāo)性狀之外尚具備一些輪回親本所缺乏的優(yōu)良性狀（回交1到2次）；2、目標(biāo)性狀多少表現(xiàn)為數(shù)量性狀遺傳；增加回交次數(shù)：1、非輪回親本有1或2個性狀顯著地差于輪回親本；2、應(yīng)用栽培種的近緣種屬作為非輪回親本；從非輪回親本需要轉(zhuǎn)移的基因數(shù)：基因數(shù)少，回交次數(shù)少些，基因數(shù)多，回交次數(shù)應(yīng)多些；純合率：（1-1/2r）n非輪回親本的目標(biāo)性狀與不利性狀連鎖的程度回交轉(zhuǎn)育的性狀屬性：數(shù)量性狀，回交次數(shù)不宜過多?；亟粫r嚴(yán)格選擇有助于輪回親本性狀的恢復(fù)，可減少回交次數(shù)六、回交育種的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：遺傳變異方向容易控制；基因重組

23、頻率增加；目標(biāo)性狀容易操作；所育品種容易推廣；局限性：育成品種多數(shù)性狀無重大突破；適用于改良少數(shù)主基因控制的性狀；非輪回親本不利性狀基因的影響；回交群體回復(fù)為輪回親本基因型經(jīng)常出現(xiàn)一些偏離；每一世代都需進(jìn)行人工雜交，工作量大；第八章遠(yuǎn)緣雜交育種一、遠(yuǎn)緣雜交的概念：不同種、屬或親緣關(guān)系更遠(yuǎn)的植物類型間進(jìn)行的雜交，稱為遠(yuǎn)緣雜交。二、遠(yuǎn)緣雜交不親和性及其克服方法遠(yuǎn)緣雜交三大困難：遠(yuǎn)緣雜交不親和性；遠(yuǎn)緣雜種的夭亡、不育；遠(yuǎn)緣雜種后代的瘋狂分離與選擇；遠(yuǎn)緣雜交不親和現(xiàn)象：遠(yuǎn)緣雜交常出現(xiàn)花粉不萌發(fā)、花粉管不能伸入柱頭、花粉管生長緩慢或破裂、花粉管不能達(dá)到子房、雌雄配子不能結(jié)合形成合子，合子胚不發(fā)育，幼胚死

24、亡等。最終表現(xiàn)：不能結(jié)籽或結(jié)籽不正常。遠(yuǎn)緣雜交不親和性的原因：（1）雙親受精因素的差異：花器結(jié)構(gòu)差異、生理差異（2）雙親基因的差異：可交配性基因、基因互補(bǔ)的致死基因克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性的方法：1、親本染色體加倍；2、適當(dāng)選擇選配親本；3、有性媒介法；4、采用特殊的授粉方式：混合花粉授粉、重復(fù)授粉、提前或延遲授粉、理化因素處理；5、借助植物生物技術(shù)：柱頭手術(shù)、子房受精等；三、遠(yuǎn)緣雜種天亡、不育及其克服方法雜種夭亡和不育的表現(xiàn)：即使雌雄配子結(jié)合，完成受精形成合子，但合子往往不能進(jìn)一步發(fā)育成正常、完整的胚，后代不能完成正常的生活史，即雜種的夭亡。具體表現(xiàn)：不正常、不完整的胚和種子；不正常的后代；雜種

25、夭亡、不育的原因：（1）核質(zhì)互作不平衡；（2）染色體不平衡；（3）基因不平衡；（4）組織不協(xié)調(diào)；雜種夭亡、不育的克服方法：（1）幼胚的離體培養(yǎng)（胚拯救技術(shù)）；（2）雜種染色體加倍法；（3）回交法；（4）延長雜種的生育期，恢復(fù)生殖機(jī)能及育性；（5）嫁接法；（6）利用特殊基因型及基因；四、遠(yuǎn)緣雜種后代的劇烈分離及克服方法遠(yuǎn)緣雜種后代性狀分離特點(diǎn)：（1）分離復(fù)雜，規(guī)律性不強(qiáng)；（2）分離類型豐富，變異幅度大，并有向兩親分化的傾向；（3）后代分離世代長，穩(wěn)定慢；遠(yuǎn)緣雜種后代分離的克服方法：1）回交；2）F1的染色體加倍；3）誘導(dǎo)雜種產(chǎn)生單倍體植株；4）誘導(dǎo)染色體易位；第九章雜種優(yōu)勢利用F1），其生活力、

26、產(chǎn)量、品質(zhì)、適應(yīng)性等性狀表現(xiàn)優(yōu)于雙親的現(xiàn)象。1.復(fù)雜多樣性；2.雜種優(yōu)勢強(qiáng)弱和親本性狀的差異及純度密切相關(guān)；3.F2及以后世代雜種優(yōu)勢衰退；三、雜種優(yōu)勢的度量：1.中親優(yōu)勢：中親優(yōu)勢（=（F1-MP）/MPX1002、超親優(yōu)勢：超高親優(yōu)勢（）=（F1-HP）/HPX100；負(fù)向超親優(yōu)勢（）=（F1-LP）/LPX100；3.超標(biāo)優(yōu)勢：超標(biāo)優(yōu)勢（）=（F1-CK）/CKX100;4、雜種優(yōu)勢指數(shù)：雜種優(yōu)勢指數(shù)（）=F1/MPX100四、自交系的選育1.對自交系的基本要求：基因型純合；具有較高的一般配合力；具有優(yōu)良的農(nóng)藝性狀；、開花習(xí)性符合制種要求；2、選育自交系的方法：（1）選育自交系的原始材料

27、：地方品種和推廣品種；各類雜交種；綜合品種或人工合成的群體。一環(huán)系：從品種群體和品種間雜種選育的自交系，稱為一環(huán)系；二環(huán)系：從自交系間雜種選育的自交系，稱為二環(huán)系；2）自交系的選育方法：連續(xù)多代套袋自交結(jié)合農(nóng)藝性狀選擇和配合力測定。人工套袋：開花散粉之前，異花授粉作物和常異花授粉作物農(nóng)藝性狀的選擇：系譜法五、配合力及其測定配合力的概念：又稱組合力。一個親本與另外的親本雜交后雜種一代的生產(chǎn)力的大小。有一般配合力和特殊配合力兩種。（1）一般配合力（GCA：一個親本系和其它若干品種（自交系）組配的一系列雜交組合的產(chǎn)量（或其它數(shù)量性狀）的平均表現(xiàn)。（2）特殊配合力（SCA：兩個特定親本系所配組的雜交種

28、的產(chǎn)量（或其它數(shù)量性狀）水平。六、雜種品種類型及其親本的選配原則雜種優(yōu)勢利用的基本條件：有基因型純合度高的優(yōu)良親本和強(qiáng)優(yōu)勢的雜交組合異交結(jié)實(shí)率高：對自花和常異花作物而言，尤為重要。繁殖與制種程序簡單易行，種子生產(chǎn)成本低：1 、親本的繁殖簡單易行，便于保持親本的純度，提高親本的種子產(chǎn)量；2 、雜交制種簡單易行，制種產(chǎn)量高；3 、有健全的種子生產(chǎn)技術(shù)體系。雜種品種的類型：品種間雜種品種、品種-自交系間雜種品種、自交系間雜交種（包括單交種、三交種、雙交種、綜合雜交種）、雄性不育雜種品種、自交不親和性雜交種、種間與亞種間雜交種、核質(zhì)雜種親本選配1.對雜種親本（純系或自交系）的基本要求：基因型純合，純度

29、高；配合力高；具有優(yōu)良的農(nóng)藝性狀并互補(bǔ)；親本自身產(chǎn)量高，開花習(xí)性符合制種要求；親緣關(guān)系相對較遠(yuǎn)；2、不同繁殖方式作物的雜種親本的選育：自花授粉作物：直接從品種（系）中篩選（除特殊要求）常異花授粉作物：23代的自交；異花授粉作物：多代的自交與選擇，選育自交系七、雄性不育及其在雜種優(yōu)勢中的應(yīng)用雄性不育性：雄性器官發(fā)育不良，失去生殖功能，導(dǎo)致不育的特性；雄性不育性的遺傳：細(xì)胞質(zhì)雄性不育（質(zhì)核互作）和細(xì)胞核雄性不育1.細(xì)胞質(zhì)雄性不育：受細(xì)胞質(zhì)不育基因和對應(yīng)的細(xì)胞核不育基因共同控制的不育類型，常被簡稱為胞質(zhì)不育（CMS。當(dāng)細(xì)胞質(zhì)基因不育時，核內(nèi)具有隱性不育基因，個體表現(xiàn)為不育。三系的概念：雄性不育系：具

30、有雄性不育特性的品種或自交系，簡稱為不育系或A系。S（rr）雄性不育保持系：用來給不育系授粉，能使后代保持其不育性的品種或自交系叫雄性不育保持系，簡稱保持系或B系。N（rr）雄性不育恢復(fù)系：用來給不育系授粉，能使不育系正常結(jié)實(shí)，并恢復(fù)F1正常生育能力的品種叫雄性不育恢復(fù)系，簡稱恢復(fù)系，或R系。S（RR）;N（RR）細(xì)胞質(zhì)雄性不育遺傳類型：多種質(zhì)核基因?qū)?yīng)的遺傳；抱子體不育和配子體不育的遺傳；主基因不育和多基因不育；2、核雄性不育的遺傳核雄性不育的特點(diǎn)：不育性受細(xì)胞核雄性不育基因控制，與細(xì)胞質(zhì)無關(guān)，其雄性器官沒有生殖能力，甚至沒有花粉，但其雌性器官一般是正常的，并可通過異交而結(jié)實(shí)。核雄性不育的分

31、類：（1）顯性核雄性不育：單顯性基因核雄性不育（MsMs）；雙顯性基因互作核雄性不育（MsMsrfrf）（2）隱性核雄性不育：單隱性基因核雄性不育（msms）；雙隱性基因核雄性不（msmsmsm）s3 、光溫敏雄性不育4 、細(xì)胞質(zhì)雄性不育的應(yīng)用不育系和保持系選育：不育系的來源：遠(yuǎn)源雜交（種間雜交或類型間核置換法）；從自然變異中尋找不育株；從人工誘變后代中尋找雄性不育突變體；不育系和保持系選育的方法：（1）遠(yuǎn)源雜交核置換（2）回交轉(zhuǎn)育法（3）人工制保對不育系和保持系的要求：不育性穩(wěn)定徹底，不育度和不育率要達(dá)100%；不育性能穩(wěn)定遺傳，不因環(huán)境等而改變；群體的農(nóng)藝性狀整齊一致；雌性器官發(fā)育正常；優(yōu)

32、良不育系還必須具備以下優(yōu)良特性：配合力好，具有高產(chǎn)潛力，優(yōu)良性狀多，缺點(diǎn)少；易于恢復(fù)，不育細(xì)胞質(zhì)沒不良影響；具有良好的花器構(gòu)造和開花習(xí)性，異交率高；抗性好；品質(zhì)好?；謴?fù)系的選育：恢復(fù)系選育的方法：測交篩選法（測恢）；雜交選育法：恢X恢恢X保（保X恢）；不X恢；回交轉(zhuǎn)育法；人工誘變；恢復(fù)系必須具備三個基本條件：純系；它能使不育系的不育性完全恢復(fù)正常；恢復(fù)性穩(wěn)定遺傳，恢復(fù)性不因世代的增加或環(huán)境的改變而變化。優(yōu)良恢復(fù)系還必須具備以下優(yōu)良特性：恢復(fù)力強(qiáng)；配合力好；遺傳基礎(chǔ)豐富，與不育系保持有較大的遺傳距離；株高稍高于不育系，花時較長，花粉量大，有利異交結(jié)實(shí)；品質(zhì)好；抗性好。利用“三系”制種：三系法配制

33、雜種品種包括繁殖和制種兩個過程，分別在不同的隔離區(qū)進(jìn)行。八、雜種優(yōu)勢利用的其他途徑：1、人工去雄生產(chǎn)雜種種子；2、利用標(biāo)志性狀生產(chǎn)雜種種子；3、化學(xué)殺雄生產(chǎn)雜種種子；4、利用自交不親和性生產(chǎn)雜種種子；5、F2剩余雜種優(yōu)勢的利用；第十章誘變育種一、誘變育種：利用理化因素誘發(fā)植株發(fā)生變異，再通過后代的鑒定和選擇育成新品種的方法。二、誘變育種的特點(diǎn)：1、提高突變率，擴(kuò)大突變譜；2、適于進(jìn)行個別性狀的改良；3、誘發(fā)的變異較易穩(wěn)定，可縮短育種年限；4、誘變的方向和性質(zhì)尚難掌握；5、多種性狀同時出現(xiàn)理想變異的概率較??；三、輻射處理的方法1、外照射：適用于穿透力較強(qiáng)的射線，如r射線（60CO）2、內(nèi)照射：適

34、用于穿透力弱的射線，如a射線和3射線（32P、35S）等。第十一章倍性育種倍性育種：根據(jù)育種目標(biāo)要求，采用增加或減少染色體倍數(shù)的方法選育植物新品種的途徑；包括多倍體育種和單倍體育種。二、單倍體：只具有配子染色體組（n）的個體，即只含有其雙親一套染色體組的類型。三、單倍體的利用價值：控制雜種分離，提高獲得純合體的效率，縮短育種年限提高選擇效率：隱性性狀在早世代可以表現(xiàn)出來克服遠(yuǎn)緣雜交的不育性與雜種后代的瘋狂分離提高誘變育種的效率培育異花授粉作物的自交系進(jìn)行栽培品種的純化四、多倍體（polyploid）：體細(xì)胞中具有三個和三個以上染色體組的植物；五、多倍體的利用價值增加現(xiàn)存物種的染色體數(shù)目，產(chǎn)生同

35、源多倍體通過遠(yuǎn)緣親本或種間不育雜種的染色體加倍，克服遠(yuǎn)緣雜交的困難誘導(dǎo)多倍體作物不同倍數(shù)性間或種間的遺傳媒介培育新品種、新類型和新物種第十三章細(xì)胞工程育種一、細(xì)胞工程育種應(yīng)用1）體細(xì)胞變異體和突變體變異體（variant）：不加任何選擇壓力而篩選出的變異個體；突變體（mutant）：經(jīng)過施加某種選擇壓力所篩選出的無性系變異；2）快速繁殖（3）種質(zhì)保存（4）產(chǎn)生無病毒植物材料5）花藥培養(yǎng)和花粉培養(yǎng)：通過花藥培養(yǎng)進(jìn)行單倍體育種6）合子胚或子房培養(yǎng)及試管受精；7）植物原生質(zhì)體培養(yǎng)和體細(xì)胞雜交8）利用體細(xì)胞無性系創(chuàng)造新物種第十四章分子標(biāo)記輔助選擇育種一、分子標(biāo)記輔助選擇育種優(yōu)點(diǎn)：選擇更準(zhǔn)確；選擇更科學(xué)

36、；選擇更有效：可同時篩選多個目標(biāo)性狀；選擇更直接；選擇更精確；選擇更方便；二、分子標(biāo)記輔助選擇技術(shù)的意義：加快新品種選育，確保人類糧食安全架起基因型和表現(xiàn)型間橋梁，促進(jìn)系統(tǒng)遺傳學(xué)研究提升育種技術(shù)，促進(jìn)育種學(xué)發(fā)展聚合多個優(yōu)良基因，實(shí)現(xiàn)育種學(xué)家們夢寐以求的目標(biāo)拓寬遺傳資源利用的深度和廣度，增加農(nóng)作物遺傳多樣性三、遺傳標(biāo)記的類型：形態(tài)學(xué)標(biāo)記、細(xì)胞學(xué)標(biāo)記、生化標(biāo)記、分子標(biāo)記：DN冊子遺傳標(biāo)記，或DNA記；四、目前的分子標(biāo)記類型：基于DNA-DN殊交的分子標(biāo)記，包括RFLRDNA旨紋技術(shù)（DNAFingerprinting）等；基于聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的分子標(biāo)記，包括RAPDSSRSTSSCAR;基于限制性內(nèi)切酶和PCR的分子標(biāo)記，包括AFLP和CAPS?;基于單個核苷酸多態(tài)性的分子標(biāo)記，SNP基于DNA-DN凍交的分子標(biāo)記：RFLP（Restrictionfragmentlengthpolymophism，限制性片段長度多態(tài)性）原理：?利用特定的限制性內(nèi)切酶識別并切割不同生物個體的基因組DNA得到大小不等的DNA片段，所產(chǎn)生的DNA數(shù)目和各個片段的長度反映了DNA分子上不同酶切位點(diǎn)的分布情況。?通過凝膠電泳分離這些長度不等的片段，就形成不同帶，然后與克隆DNA探針進(jìn)行Sou