第四章 性狀的選擇與鑒定及選擇育種

1、第四章第四章 性狀的選擇與鑒定性狀的選擇與鑒定及選擇育種及選擇育種一、性狀的選擇一、性狀的選擇(一)選擇的概念 選擇就是選優(yōu)去劣，就是從自然的或人工創(chuàng)造的變異群體中，挑選保留優(yōu)良變異，淘汰不良變異的手段。 第一節(jié)第一節(jié) 選擇與鑒定選擇與鑒定( (二二) ) 選擇的分類選擇的分類1、自然選擇：生物在外部各種自然因素的作用下，適者生存，不適者被淘汰的過(guò)程。大豆的孢囊線蟲(chóng)病的抗病品種與感病品種大豆的孢囊線蟲(chóng)病的抗病品種與感病品種2 2、人工選擇：人類有意識(shí)的挑選保留對(duì)人類、人工選擇：人類有意識(shí)的挑選保留對(duì)人類有利的變異，淘汰人類不需要的變異的過(guò)程。有利的變異，淘汰人類不需要的變異的過(guò)程。（三）自然選

2、擇與人工選擇的比較（三）自然選擇與人工選擇的比較選擇類型自然選擇人工選擇選擇的動(dòng)力自然因素人為因素選擇的方向?qū)ι锷娣毖苡欣麑?duì)人類的需要有利選擇的速度緩慢較快每次選擇的效果一般不顯著顯著選擇的結(jié)果自然進(jìn)化人工進(jìn)化 作物育種的性狀選擇是在自然選擇基礎(chǔ)上進(jìn)作物育種的性狀選擇是在自然選擇基礎(chǔ)上進(jìn)行的人工選擇。行的人工選擇。 人工選擇從最初無(wú)意識(shí)選擇逐步發(fā)展到有意人工選擇從最初無(wú)意識(shí)選擇逐步發(fā)展到有意識(shí)有計(jì)劃的選擇，最終形成以選擇為中心的識(shí)有計(jì)劃的選擇，最終形成以選擇為中心的作物育種學(xué)。作物育種學(xué)。（四）選擇的作用（四）選擇的作用 選擇在生物進(jìn)化及品種改良過(guò)程中不僅具選擇在生物進(jìn)化及品種改良過(guò)程中不

3、僅具有挑選的作用，而且通過(guò)定向選擇，使有有挑選的作用，而且通過(guò)定向選擇，使有利基因加以積累和鞏固，具有創(chuàng)造性作用。利基因加以積累和鞏固，具有創(chuàng)造性作用。 選擇既是培育新品種的重要手段選擇既是培育新品種的重要手段,又是繁殖又是繁殖種子防雜保純的重要手段。種子防雜保純的重要手段。（五）人工選擇的基本方法 一次單株選擇 單株選擇 多次單株選擇 一次混合選擇 混合選擇 多次混合選擇1 1、單株選擇（個(gè)體選擇）、單株選擇（個(gè)體選擇） 單株選擇就是從原始的變異群體中單株選擇就是從原始的變異群體中, ,選擇選擇優(yōu)良個(gè)體優(yōu)良個(gè)體, ,分別脫粒分別脫粒, ,第二年第二年( (或下季或下季) )分別分別種成不同小

4、區(qū)種成不同小區(qū)( (每一小區(qū)稱為一個(gè)株系或每一小區(qū)稱為一個(gè)株系或系統(tǒng)系統(tǒng)),),并以株系為單位進(jìn)行觀察比較，選并以株系為單位進(jìn)行觀察比較，選優(yōu)去劣。優(yōu)去劣。一次單株選擇示意圖（1 1）一次單株選擇：只進(jìn)行一次單株選擇就）一次單株選擇：只進(jìn)行一次單株選擇就 能得到穩(wěn)定一致的株系能得到穩(wěn)定一致的株系多次單株選擇示意圖（2 2）多次單株選擇：連續(xù)進(jìn)行）多次單株選擇：連續(xù)進(jìn)行2 2次及次及2 2次以上單株選次以上單株選 擇才能得到穩(wěn)定一致的株系擇才能得到穩(wěn)定一致的株系2、混合選擇 混合選擇是從原始的變異群體中,選擇性狀相似的優(yōu)良個(gè)體,混合脫粒,下年混合播種,并對(duì)混合種植群體進(jìn)行比較鑒定,從而選育出新品

5、種或純化種子的方法。一次混合選擇一次混合選擇（1 1）一次混合選擇：只混合選擇一次使混合后代）一次混合選擇：只混合選擇一次使混合后代 群體達(dá)到穩(wěn)定一致群體達(dá)到穩(wěn)定一致多次混合選擇示意圖多次混合選擇示意圖（2 2）多次混合選擇：連續(xù)進(jìn)行）多次混合選擇：連續(xù)進(jìn)行2 2次及次及2 2次以上混合選擇使次以上混合選擇使 混合后代群體達(dá)到穩(wěn)定一致混合后代群體達(dá)到穩(wěn)定一致（六）兩類人工選擇方法的比較（六）兩類人工選擇方法的比較混合選擇單株選擇方法步驟個(gè)體選擇-混合脫粒-混合播種-鑒定混合群體個(gè)體選擇-分株脫粒-分系播種-分系鑒定方法難易較省工、較省時(shí)費(fèi)工、費(fèi)時(shí)選擇效果選擇不徹底，效果較差后代分系遺傳性鑒定，

6、效果好應(yīng)用范圍自交作物（多用一次混合選擇）異交作物（多用多次混合選擇）自交作物（多用一次單株選擇）常異交作物（多用多次單株選擇）二、性狀的鑒定（一）性狀鑒定的概念（一）性狀鑒定的概念 利用科學(xué)的方法對(duì)育種材料在一定條利用科學(xué)的方法對(duì)育種材料在一定條件下所表現(xiàn)的性狀進(jìn)行客觀而準(zhǔn)確的評(píng)定。件下所表現(xiàn)的性狀進(jìn)行客觀而準(zhǔn)確的評(píng)定。小小麥麥原原始始材材料料圃圃中中的的矮矮稈稈材材料料（二）性狀鑒定的作用（二）性狀鑒定的作用 鑒定是貫穿育種工作始終的重要內(nèi)容，鑒定是貫穿育種工作始終的重要內(nèi)容，是識(shí)別育種材料優(yōu)劣的重要手段，是選擇是識(shí)別育種材料優(yōu)劣的重要手段，是選擇育種材料的依據(jù)，是保證育種工作質(zhì)量和育種材

7、料的依據(jù)，是保證育種工作質(zhì)量和效率的基礎(chǔ)。效率的基礎(chǔ)。（三）鑒定的原則（三）鑒定的原則 ：鑒定的條件要一致，標(biāo)準(zhǔn)要統(tǒng)一：鑒定的條件要一致，標(biāo)準(zhǔn)要統(tǒng)一 專用小麥品質(zhì)指標(biāo)（專用小麥品質(zhì)指標(biāo)（GB/T 17320-1998GB/T 17320-1998）項(xiàng)目指標(biāo)強(qiáng)筋中筋弱筋子粒容重，g/L 770 770 770蛋白質(zhì)含量,%(干基) 14.0 13.013.0 面粉濕面筋含量%(14%水分基)32.028.028.0沉降值(zeleny),ml45.030.0-45.030.0吸水率,%60.056.056.0穩(wěn)定時(shí)間, Min7.03.0-7.03.0最大抗延阻力,E.U350200-40025

8、0拉伸面積,cm210040-8050 鑒定的方法要簡(jiǎn)便、快速，結(jié)果要客觀、精鑒定的方法要簡(jiǎn)便、快速，結(jié)果要客觀、精確確。（四）（四） 鑒定的方法1、按鑒定所依據(jù)的性狀分為：、按鑒定所依據(jù)的性狀分為： 直接鑒定：根據(jù)被鑒定性狀的直接表現(xiàn)而評(píng)定該性狀的優(yōu)劣。小麥越冬性直接鑒定小麥越冬性直接鑒定 間接鑒定：借助對(duì)與所需性狀相關(guān)的其它性狀的鑒定，間接推斷所需性狀的特點(diǎn)，也稱為相關(guān)鑒定。根據(jù)小麥幼苗匍匐性間接鑒定其抗寒性根據(jù)小麥幼苗匍匐性間接鑒定其抗寒性2、按鑒定的手段可分為：、按鑒定的手段可分為： 田間鑒定：田間鑒定：將試驗(yàn)材料種于大田，進(jìn)行各種性狀的直接鑒定。實(shí)驗(yàn)室鑒定：利用一定的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備進(jìn)行

9、實(shí)驗(yàn)室鑒定：利用一定的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備進(jìn)行分析鑒定。分析鑒定。HVIHVI棉花纖維品質(zhì)檢測(cè)儀棉花纖維品質(zhì)檢測(cè)儀3、按鑒定的條件可分為：、按鑒定的條件可分為： 自然鑒定：自然鑒定：當(dāng)所需鑒定的性狀在田間自然條件下能夠經(jīng)常地、充分地表現(xiàn)時(shí)，便可就地在自然條件下進(jìn)行鑒定?？姑藁S萎病自然鑒定抗棉花黃萎病自然鑒定 誘發(fā)鑒定：誘發(fā)鑒定：人工模擬病蟲(chóng)害和環(huán)境脅迫因素的為害條件，以誘發(fā)試驗(yàn)材料及時(shí)地、充分地表現(xiàn)其抗耐性。如病蟲(chóng)的接種。在水稻植株上接種稻褐飛虱(誘發(fā)鑒定)4、按鑒定的地點(diǎn)可分為：、按鑒定的地點(diǎn)可分為： 當(dāng)?shù)罔b定：在育種工作所在地區(qū)的當(dāng)?shù)刈匀粭l件下對(duì)育種材料進(jìn)行鑒定。 異地鑒定：當(dāng)育種工作所在地區(qū)的

10、自然條件不適合某些性狀充分表現(xiàn)，而且在當(dāng)?shù)赜植灰谆虿槐闳斯ふT發(fā)時(shí)，可將材料送到其它適宜鑒定的地方種植鑒定。三、性狀鑒定與選擇的發(fā)展三、性狀鑒定與選擇的發(fā)展（一）鑒定手段的自動(dòng)化、微量化、精確化（一）鑒定手段的自動(dòng)化、微量化、精確化。沉淀值儀（二）選擇水平的不斷提高（二）選擇水平的不斷提高 表現(xiàn)型（形態(tài)）水平選擇表現(xiàn)型（形態(tài)）水平選擇 生理生化、蛋白質(zhì)水平選擇生理生化、蛋白質(zhì)水平選擇 細(xì)胞水平選擇細(xì)胞水平選擇 染色體水平選擇染色體水平選擇 基因水平選擇（分子標(biāo)記）基因水平選擇（分子標(biāo)記）糯性小麥株系糯性小麥株系C51111C51111與其雙親內(nèi)鄉(xiāng)白火麥、關(guān)與其雙親內(nèi)鄉(xiāng)白火麥、關(guān)東東107107的

11、籽粒剖面染色的籽粒剖面染色糯性小麥株系糯性小麥株系C51111C51111與母本內(nèi)鄉(xiāng)白火麥與母本內(nèi)鄉(xiāng)白火麥揚(yáng)花期花粉染色顯微照片揚(yáng)花期花粉染色顯微照片Detection of 6VS by FISH in 87-1/R149-10/8866*4 我國(guó)部分小麥育成品種的我國(guó)部分小麥育成品種的SDS-PAGESDS-PAGE圖譜圖譜（三）新選擇技術(shù)體系的構(gòu)建 1 1、輪回選擇、輪回選擇 2 2、分子標(biāo)記輔助選擇、分子標(biāo)記輔助選擇一、選擇育種的概念一、選擇育種的概念 選擇育種就是在現(xiàn)有品種群體內(nèi)出現(xiàn)的自然變異類型中，通過(guò)單株選擇或混合選擇等方法，經(jīng)過(guò)后代鑒定比較而育成新品種的方法。選擇育種的實(shí)質(zhì)-優(yōu)

12、中選優(yōu)，連續(xù)選優(yōu)第二節(jié)第二節(jié) 選擇育種選擇育種 選擇育種采用單株選擇時(shí)稱系統(tǒng)育種或單株選擇育種； 采用混合選擇時(shí)稱混合選擇育種。二、選擇育種的意義二、選擇育種的意義 選擇育種是最古老的育種方法。 我國(guó)的“一株傳”和“一穗傳”是典型的選擇育種法。 前蘇聯(lián)從無(wú)芒四號(hào)中選出的無(wú)芒一號(hào)小麥品種，推廣面積為世界之最。 全國(guó)從岱字15號(hào)棉花品種中選出的品種（系）近百個(gè)。三、選擇育種的特點(diǎn)三、選擇育種的特點(diǎn)v優(yōu)中選優(yōu)，簡(jiǎn)便有效;v利用現(xiàn)有品種出現(xiàn)的自然變異，無(wú)需人工創(chuàng)造變異；v品種穩(wěn)定速度快；v改良現(xiàn)有品種，不能有目的的創(chuàng)新，產(chǎn)生新的基因。 水稻老來(lái)青由一次單株選擇育成；矮腳南特由一次混選育成。194719

13、47年引入年引入 斯字斯字2B2B 系選系選1949-1955 1949-1955 徐州徐州209 209 比斯字比斯字2B2B增產(chǎn)增產(chǎn)18.2%,18.2%, 比岱字比岱字1515增產(chǎn)增產(chǎn)6.2%6.2% 系選系選1957-1961 1957-1961 徐州徐州1818 1818 比岱字比岱字1515增產(chǎn)增產(chǎn)18.5%18.5% 系選系選1968-19711968-1971年年 徐州徐州58 58 比徐州比徐州18181818增產(chǎn)增產(chǎn)28.3%28.3% 系選系選1970-19731970-1973年年 徐州徐州142 142 比岱字比岱字1515原種增產(chǎn)原種增產(chǎn)14.4%14.4%徐州農(nóng)科

14、所連續(xù)選優(yōu)育成的棉花新品種徐州農(nóng)科所連續(xù)選優(yōu)育成的棉花新品種四、選擇育種的原理 （一）純系學(xué)說(shuō) 丹麥植物學(xué)家JonhannsenJonhannsen 于1903年提出了著名的“純系學(xué)說(shuō)”。 在自花授粉作物群體中，通過(guò)單株選擇，可以分離出許多純系，選擇是有效的。 同一純系內(nèi)不同個(gè)體的基因型是相同的，所以從同一純系內(nèi)繼續(xù)選擇是無(wú)效的。v 天然異交引起的基因重組v 自然突變v 新育成品種的繼續(xù)分離剩余變異 v 異地生態(tài)條件的影響1. （三）選擇可改變品種群體的基 因頻率和基因型頻率（二）品種自然變異的原因 選擇育種的依據(jù)四、四、 選擇育種的方法和程序選擇育種的方法和程序（一）選株的原則和方法（一）選

15、株的原則和方法選株的對(duì)象 ：雜交品種、引進(jìn)品種和地方品種 ；選株的標(biāo)準(zhǔn)：優(yōu)良的、綜合性狀好的單株，但也可突出某一目標(biāo)性狀 ；選株的條件：可遺傳的變異單株選株的數(shù)量 ：經(jīng)驗(yàn)豐富可少選，人力物力不 足可少選；變異多而顯著的可少選；質(zhì)量性狀可少選，數(shù)量性狀可多選；選株的時(shí)間：整個(gè)生育期，關(guān)鍵時(shí)期，特殊階段。（二）系統(tǒng)育種的程序 純系育種或稱系統(tǒng)育種，是通過(guò)個(gè)體選擇、株行試驗(yàn)和品系比較試驗(yàn)到新品種育成一系列過(guò)程。系統(tǒng)育種的基本工作環(huán)節(jié)：系統(tǒng)育種的基本工作環(huán)節(jié)： 優(yōu)良變異個(gè)體的選擇； 株行比較試驗(yàn)； 品系比較試驗(yàn)； 區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)； 品種審定與推廣原始品種群體原始品種群體株行比較試驗(yàn)株行比較試驗(yàn)品系

16、比較試驗(yàn)品系比較試驗(yàn)區(qū)域試驗(yàn)區(qū)域試驗(yàn)生產(chǎn)試驗(yàn)生產(chǎn)試驗(yàn)種子田種子田大田大面積推廣大田大面積推廣選擇優(yōu)良單株選擇優(yōu)良單株當(dāng)選各單株的種子分別脫粒當(dāng)選各單株的種子分別脫粒各株種子分別種植成行（系）各株種子分別種植成行（系）以原品種為對(duì)照行，選擇優(yōu)良株行（系）以原品種為對(duì)照行，選擇優(yōu)良株行（系）當(dāng)選的各株行（系）的種子分別脫粒當(dāng)選的各株行（系）的種子分別脫粒各系種子分別種于小區(qū)，設(shè)對(duì)照小區(qū)，各系種子分別種于小區(qū)，設(shè)對(duì)照小區(qū)，進(jìn)行有重復(fù)的試驗(yàn)，選擇優(yōu)系進(jìn)行有重復(fù)的試驗(yàn)，選擇優(yōu)系當(dāng)選品系的種子當(dāng)選品系的種子各系同時(shí)進(jìn)行區(qū)試，試種和繁殖各系同時(shí)進(jìn)行區(qū)試，試種和繁殖經(jīng)審定合格的品系成為品種經(jīng)審定合格的品系成為

17、品種系統(tǒng)育種程序示意圖系統(tǒng)育種程序示意圖棉花系統(tǒng)育種的程序和方法(一次單株選擇法)第一年 選優(yōu)良單株（鈴） -開(kāi)花期開(kāi)花期 選開(kāi)花集中、植株生長(zhǎng)良好、果枝數(shù) 目多的單株； -吐絮初期吐絮初期 鈴多、鈴大、吐絮早、抗逆性強(qiáng)的 單株； -吐絮盛期吐絮盛期 吐絮鈴多、鈴大、吐絮暢而集中， 中下部結(jié)鈴多而不早衰的單株。 田間選擇室內(nèi)考種鈴重、絨長(zhǎng)、衣分、衣指、子指等。第二年 株行試驗(yàn)第三年 品系預(yù)備試驗(yàn)第四年 品種比較試驗(yàn)（三）混合選擇育種程序（三）混合選擇育種程序 概念：從原始品種群體中，選擇一批相似的優(yōu)良變異個(gè)體，混合脫粒，所得的種子下季與原始品種的種子進(jìn)行比較鑒定，如經(jīng)混合選擇的群體確比原品種優(yōu)

18、越，就可成為改良品種加以繁殖和推廣?；旌线x擇育種的基本工作環(huán)節(jié)：混合選擇育種的基本工作環(huán)節(jié)： 從原始品種群體中進(jìn)行混合選擇； 比較試驗(yàn)； 繁殖和推廣。原始品種群體原始品種群體經(jīng)混選群體經(jīng)混選群體 原始品種群體原始品種群體繁殖種子繁殖種子大田大面積推廣大田大面積推廣選擇優(yōu)良而一致的個(gè)體，混合脫粒選擇優(yōu)良而一致的個(gè)體，混合脫粒經(jīng)混選混合脫粒的種經(jīng)混選混合脫粒的種經(jīng)混選的改良群體經(jīng)混選的改良群體與原品種比較試驗(yàn)與原品種比較試驗(yàn)經(jīng)比較確比原品種優(yōu)越的混選群體的種子經(jīng)比較確比原品種優(yōu)越的混選群體的種子所繁殖的優(yōu)質(zhì)種子所繁殖的優(yōu)質(zhì)種子混合選擇育種程序示意圖混合選擇育種程序示意圖（四）集團(tuán)混合選擇育種程序（四）集團(tuán)混合選擇育種程序 也稱歸類混合選擇，是當(dāng)原始品種群體中有幾種基本符合育種目標(biāo)要求的不同類型時(shí)，按類型分別混合選擇,混合脫粒，組成不同集團(tuán)，再將各集團(tuán)之間及其與原品種之間進(jìn)行比較試驗(yàn)，其中最優(yōu)的集團(tuán)便可成為改良品種。集團(tuán)混合選擇法示意圖集團(tuán)混合選擇法示意圖原始品種群體原始品種群體集團(tuán)集團(tuán)1 1集團(tuán)集團(tuán)2 2繁殖種子繁殖種