選擇育種的基本原理課件

第5章選擇育種選擇育種(breedingbyselection)，又稱系統(tǒng)育種（pedigreebreedingmethod)：是指直接從現(xiàn)有品種群體中選擇出現(xiàn)的自然變異進(jìn)行性狀鑒定，并通過品系比較試驗(yàn)、區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)試驗(yàn)培育農(nóng)作物新品種的育種途徑。純系育種(purelinebeeding)：指自花授粉作物的選擇育種。1第5章選擇育種第1節(jié)選擇育種的原理和歷史發(fā)展第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法第3節(jié)選擇育種程序第4節(jié)提高選擇育種效果的措施2第5章選擇育種一、選擇育種的基本原理（一）自然變異現(xiàn)象和純系學(xué)說世代親本籽粒的平均重量(g)子代籽粒的平均重量(g)最輕最重相差選自最輕親本選自最重親本相差16070+1063.1564.85+1.7025580+2575.1970.88-4.3135087+3754.5950.68-3.9144373+3063.5563.64+0.0954684+3874.3870.00-4.3865681+2569.0767.66-1.41表5.1對(duì)菜豆籽粒重量連續(xù)多代選擇的效果

第1節(jié)選擇育種的原理和歷史發(fā)展3第5章選擇育種純系學(xué)說的主要論點(diǎn)：1.自花授粉作物的原始品種群體內(nèi)，個(gè)體選擇是有效的（分離出許多不同的純系）；2.同一純系內(nèi)不同個(gè)體的基因型是相同的，繼續(xù)選擇無效(差異由環(huán)境條件引起)。純系育種的理論基礎(chǔ)之一：變異：可遺傳和不遺傳（即環(huán)境的變異）。第1節(jié)選擇育種的原理和歷史發(fā)展4第5章選擇育種（二）作物品種自然變異的原因1.自然異交引起的基因重組；2.基因突變，在某些基因位點(diǎn)上發(fā)生頻率很低的突變；3.品種本身存在剩余變異。選擇育種特點(diǎn)：（1）從品種群體中選擇優(yōu)良個(gè)體，實(shí)現(xiàn)優(yōu)中選優(yōu)和連續(xù)選優(yōu)；第1節(jié)選擇育種的原理和歷史發(fā)展5第5章選擇育種（2）簡(jiǎn)便快速。①立足于選，省去人工創(chuàng)造變異的環(huán)節(jié)；②純合快。所選個(gè)體同質(zhì)結(jié)合；③推廣應(yīng)用快。選擇育種不足：具有局限性，不能有目的創(chuàng)造新的基因型；有利變異的頻率低，選擇率不高；育成的品種在綜合經(jīng)濟(jì)性狀上難有較大的突破。第1節(jié)選擇育種的原理和歷史發(fā)展6第5章選擇育種第1節(jié)選擇育種的原理和歷史發(fā)展?jié)h朝的《汜勝之書》和后魏賈思勰的《齊民要術(shù)》中記載英國(guó)育種家P.Shirref（1819）改良小麥和燕麥品種法國(guó)的L.de.Vilmorin

（1856）提出對(duì)所選單株進(jìn)行后裔鑒定原則19世紀(jì)末澳大利亞W.Farrer，加拿大W.Saunders和瑞典N.H.Nilsson作出貢獻(xiàn)20世紀(jì)初，約翰遜發(fā)表“純系學(xué)說”二.選擇育種的歷史發(fā)展7第5章選擇育種第1節(jié)選擇育種的原理和歷史發(fā)展稻、麥、棉三大作物用系統(tǒng)育種法育成的品種均占一定的的比例（%）：年代稻麥棉5061.219.674.46043.420.562.97027.69.856.68第5章選擇育種（一）選擇的意義

選優(yōu)去劣，從自然或人工創(chuàng)造的群體中淘汰不良變異，積累和鞏固優(yōu)良變異。自然選擇

保留對(duì)生物本身有益的性狀；

人工選擇選擇和加強(qiáng)符合人類需要的各種經(jīng)濟(jì)性狀，使其向人類需要的方向發(fā)展。（二）選擇方法1.個(gè)體選擇法（individualselection）又稱單株選擇法第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法9第5章選擇育種原始群體個(gè)體選擇。。。。。。。。。。。。。。。。××××××××××××××××CKCKCKCK

CKCK。。。。。。。。。。。。。。。。××××××××××××××××株（穗、鈴）行

圖5.1單株選擇法示意圖第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法株系：一個(gè)單株的后代種成一個(gè)系統(tǒng)為株系。特點(diǎn)：選擇效果好，得到純合的系統(tǒng)，但工作量大。10原始材料選擇優(yōu)良株

選分株種植種相互比較圃選擇優(yōu)良株系

分系種植，比較鑒定圃鑒定，最優(yōu)品系升品種比較試驗(yàn)品種比較試驗(yàn)

淘汰對(duì)照當(dāng)選品系品種品種區(qū)域試驗(yàn)一次單株選擇法示意圖返回11

原始材料選擇優(yōu)良單株

第一年分株種植，相互比較，從優(yōu)系中選擇優(yōu)株

第二年同上

第三年優(yōu)良一致的株系升鑒定圃

品系鑒定分系種植，比較鑒定，品種比較試驗(yàn)

選優(yōu)系升品種比較

區(qū)域試驗(yàn)·······················································································多次單株選擇法示意圖返回12第5章選擇育種2．混合選擇法（bulkselection）原始群體相似優(yōu)良個(gè)體選擇混合種子標(biāo)準(zhǔn)品種混合種子標(biāo)準(zhǔn)品種混合種子圖5.2混合選擇法示意圖用于作物的良種繁育；適于常異花和異花授粉作物品種群體的改良。第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法特點(diǎn)：保持群體異質(zhì)性；手續(xù)簡(jiǎn)便，省工省時(shí)；選擇目標(biāo)性狀的平均數(shù)提高，較為整齊一致；有一次和多次選擇之分。

13一次混合選擇法示意圖

從中選擇大田品種優(yōu)良單株（穗、鈴）

混合脫粒

進(jìn)行比較試驗(yàn)原始混合對(duì)照品種選擇種品種返回14第第一次比較試驗(yàn)第一次選擇種對(duì)照品種原始品種第一次選擇種第二次選擇種對(duì)照品種第二次選擇種第三次選擇種對(duì)照品種混合脫粒第二次選擇優(yōu)良單株

混合脫粒第一次選擇優(yōu)良單株第三次選擇優(yōu)良單株第一次比較試驗(yàn)混合脫?；旌戏N植混合種植第二次比較試驗(yàn)第三次比較試驗(yàn)多次混合選擇法示意圖返回15第5章選擇育種（三）鑒定的作用和方法作用：客觀而準(zhǔn)確的評(píng)定育種材料在一定條件下所表現(xiàn)的特征、特性；提供有效選擇的依據(jù)；保證和提高育種工作質(zhì)量和效率。育種成效：與對(duì)育種材料性狀鑒定的準(zhǔn)確性有直接關(guān)系，而鑒定的準(zhǔn)確性往往與鑒定方法和手段密切相關(guān)。

第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法16第5章選擇育種年代年鑒定方法含糖量增加(%)效果1818-184830圓錐形根或葉色較淡的植株外部形態(tài)鑒定3.81849-186820塊根比重法的間接鑒定0.3很差1869-188820旋光計(jì)鑒定3.61889-192840磨碎塊根組織直接測(cè)定7.3提高1倍表5.2甜菜含糖量的鑒定第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法17第5章選擇育種提高準(zhǔn)確性的措施：土壤肥力和栽培條件一致；試驗(yàn)區(qū)劃設(shè)計(jì)合理，取樣準(zhǔn)確；試驗(yàn)圃要設(shè)置對(duì)照品種和重復(fù)。性狀鑒定方法

原則：由多到少、由粗到精。初期，鑒定方法簡(jiǎn)易有效(目測(cè)法、計(jì)數(shù)法、測(cè)量法等)；后期，全面精確鑒定，準(zhǔn)確決選最優(yōu)材料。第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法18第5章選擇育種4類方法：1.直接鑒定和間接鑒定直接鑒定（directevaluation）：根據(jù)目標(biāo)性狀的直接表現(xiàn)進(jìn)行鑒定；例如：鑒定作物的抗寒性時(shí)，根據(jù)作物在低溫條件下所受的損害程度進(jìn)行評(píng)價(jià)；鑒定油料作物含油量以直接榨出的油量多少直接測(cè)定；通過烘烤試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行小麥面粉烘烤品質(zhì)的鑒定等。第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法19第5章選擇育種間接鑒定(indirectevaluation):依據(jù)原理,借助與目標(biāo)性狀相關(guān)性狀的表現(xiàn)間接評(píng)定目標(biāo)性狀的優(yōu)劣。例如：甘薯塊根的干物質(zhì)量與其淀粉含量間相關(guān)性很高，故用切干率鑒定其淀粉含量；小麥面粉的烘烤品質(zhì)與沉淀值相關(guān)，用沉淀值鑒定其烘烤品質(zhì)。注意的問題：鑒定的性狀與目標(biāo)性狀有因果關(guān)系;方法、技術(shù)應(yīng)微量、簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確,適于大量育種材料處理;直接鑒定的結(jié)果可靠高,育種后期工作不可代替。第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法20第5章選擇育種2.田間鑒定和實(shí)驗(yàn)室簽定

田間簽定：將試驗(yàn)材料種于大田進(jìn)行性狀的鑒定。如:田間對(duì)作物的抗蟲性鑒定；作物種子純度的大田鑒定等。田間鑒定第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法21第5章選擇育種實(shí)驗(yàn)室簽定：利用一定的儀器設(shè)備，在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行的性狀鑒定。育種材料收獲后的室內(nèi)考種也是實(shí)驗(yàn)室鑒定。分子鑒定第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法22第5章選擇育種3.自然鑒定和誘發(fā)鑒定自然鑒定：田間自然條件下能充分表達(dá)性狀的鑒定(生育期、分蘗習(xí)性、株型等);誘發(fā)鑒定(inducedevaluation)：人工創(chuàng)造誘發(fā)條件的性狀鑒定(抗旱性、抗寒性和抗病蟲性等鑒定);注意：誘發(fā)鑒定時(shí)要?jiǎng)?chuàng)造均勻一致的誘發(fā)條件和適度的危害程度，否則難以達(dá)到預(yù)期結(jié)果。第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法23第5章選擇育種4.當(dāng)?shù)罔b定和異地鑒定

當(dāng)?shù)罔b定：育種材料在當(dāng)?shù)貤l件下鑒定；異地鑒定（evaluationindifferentlocations）：將試驗(yàn)材料送到其它適宜鑒定的地區(qū)種植鑒定；如：抗病蟲育種中，可將育種材料送到病蟲害經(jīng)常穩(wěn)定發(fā)生的地區(qū)進(jìn)行異地鑒定；對(duì)溫光反應(yīng)為主的適應(yīng)性，在不同海拔或不同緯度地區(qū)下進(jìn)行生態(tài)試驗(yàn)，是異地鑒定的一種有效方式。第2節(jié)選擇與鑒定的作用和方法24第5章選擇育種(一)純系育種（系統(tǒng)育種）程序

第1年選單株原始品種群體圖5.3系統(tǒng)育種程序示意圖第3、4年種小區(qū)，設(shè)對(duì)照，重復(fù)試驗(yàn)，選優(yōu)系品系比較試驗(yàn)第2年種株行與原品種比選優(yōu)株行（系）試驗(yàn)第5、6年區(qū)試、試種和繁殖生產(chǎn)試驗(yàn)區(qū)域試驗(yàn)種子田第7年品種大田推廣品種審定合格第3節(jié)選擇育種的程序25第5章選擇育種主要工作環(huán)節(jié)：1.選擇優(yōu)良變異株;2.株行(系)試驗(yàn);3.品比試驗(yàn);4.區(qū)域/生產(chǎn)試驗(yàn);5.品種審定與推廣。第3節(jié)選擇育種的程序(二)混合選擇育種程序大田選擇第一年選擇優(yōu)良個(gè)體混合脫粒混選群體第二年原品種群體經(jīng)混選的改良群體與原品種比較第三年繁殖繁殖確比原品種優(yōu)越的混選群體的種子在原品種推廣地區(qū)推廣圖5.4混合選擇育種程序示意圖26第5章選擇育種基本工作環(huán)節(jié)：1.從原始品種群體中進(jìn)行混合選擇;2.比較試驗(yàn)