3園藝植物品種改良v.ppt

1、,Tarim University,園藝學(xué)概論,園藝教研室 楊紅,園藝植物品種改良,紅騎士,普瑞頭,阿拉丁炫耀,穿梭,阿爾格夫,園藝植物品種改良,品種：具有特定條件下表現(xiàn)為不妨礙利用的優(yōu)良、適應(yīng)、整齊、穩(wěn)定和特異性的家養(yǎng)動植物群體。 優(yōu)良：指群體作為品種時，其主要性狀和綜合經(jīng)濟性狀符合市場要求，有較高的經(jīng)濟效益。 適應(yīng) 整齊 穩(wěn)定 特異,品種改良的任務(wù),利用自然變異、品種間雜交、遠緣雜交、雜種優(yōu)勢等途徑，按照一定目標選擇培育新品種。 采用多、快、好、省的新技術(shù)和新方法繁育優(yōu)質(zhì)的種苗材料。 在新品種推廣過程中，注意防止品種混雜和退化，保持良種的優(yōu)良特性。,現(xiàn)階段品種改良的目標 1）提高產(chǎn)量 2）

2、改善品質(zhì) 3）提高抗病蟲能力 4）提高抗逆性和適應(yīng)性 5）適宜機械化栽培 6）適宜設(shè)施栽培,品種改良的途徑,引種、選種、育種（雜交育種、倍性育種、誘變育種等） 其次，種質(zhì)資源工作及良種繁育工作,品種改良的任務(wù) 1）利用自然變異、種內(nèi)雜交、遠緣雜交、人工誘變等變異途徑，按照一定目標進行選擇性培育。 2）采用多快好省的新技術(shù)和新方法繁育量多質(zhì)優(yōu)的種苗材料。 3）新品種推廣過程中，還要注意防止品種混雜和退化，保持良種的優(yōu)良特性。,4.1、種質(zhì)資源及其管理,種質(zhì) 種質(zhì)資源：選育新品種的基礎(chǔ)材料，包括各種植物的栽培種、野生種的繁殖材料以及利用上述繁殖材料人工創(chuàng)造的各種植物遺傳材料。 物種滅絕,種質(zhì)資源的

3、類別,本地品種資源 外來品種資源 野生植物資源 人工創(chuàng)造的種質(zhì)資源,種質(zhì)資源工作任務(wù),種質(zhì)資源收集 種質(zhì)資源保存 種質(zhì)資源研究,4.2 引種,一、引種 （一）概念和意義 引種：將一種植物從現(xiàn)有分布區(qū)域人為地遷移到其他地區(qū)種植的過程。,（二）原理,1.遺傳學(xué)原理 簡單引種、馴化引種 2.生態(tài)學(xué)原理 氣候相似論、主導(dǎo)生態(tài)因子論,引種的氣候相似性原理 20世紀初，德國人Mayr提出的氣候相似論是引種工作中被廣泛接受的基本理論之一。該理論的要點是，原產(chǎn)地區(qū)與引進地區(qū)之間，影響作物生產(chǎn)的主要因素，應(yīng)盡可能相似，以保證品種互相引種成功的可能性。,例如，美國的棉花品種和意大利的小麥品種在長江流域或黃河流域比

4、較適合，引種容易成功。當然，像這樣的估計只能是大致的分析，有些作物品種并不完全受這些因素約束。而且該理論過于強調(diào)溫度條件和作物對環(huán)境條件反應(yīng)不變的一面，而忽視了光、溫、氣等其他氣候條件和作物對環(huán)境條件可變的一面。,引種的生態(tài)條件和生態(tài)型相似性原理 作物優(yōu)良品種的形態(tài)特征和生物學(xué)特性都是自然選擇和人工選擇的產(chǎn)物，因而它們都適應(yīng)于一定的自然環(huán)境和栽培條件，這些與作物品種形成及生長發(fā)育有密切關(guān)系的環(huán)境條件則稱為生態(tài)條件。任何作物品種的正常生長，都需要有與它們相應(yīng)的生態(tài)條件，因此，掌握所引品種必需的生態(tài)條件對引種非常重要，是引種獲得成功與否的重要依據(jù)。一般來說，生態(tài)條件相似的地區(qū)引入品種是易于成功的。

5、,（三）程序與方法,引種成功的標準 1）不加保護或稍加保護即能正常生長發(fā)育 2）常規(guī)方法能正常繁殖 3）產(chǎn)品和品質(zhì)或經(jīng)濟價值降低不明顯,引種程序,引種目標的確定 引種材料的收集 引種材料的檢疫 引種材料的馴化及選擇 引種試驗:觀察試驗、品種比較和區(qū)域試驗、栽培試驗,（四）生物入侵,生物入侵是指某種生物從外地自然傳入或人為引種后成為野生狀態(tài)，并對本地生態(tài)系統(tǒng)造成一定危害的現(xiàn)象。 水葫蘆、葛藤,小龍蝦,2012年2月出入境農(nóng)產(chǎn)品有害生物截獲情況,4.3 選擇育種（選種）,選擇育種：從現(xiàn)有種類、品種的自然變異中獲得新品種的途徑。 時間短，簡便易行 不能有目的、有計劃地創(chuàng)造變異,選擇（selectio

6、n） 就是選優(yōu)去劣，是各項育種途徑中必不可少的重要手段。 選擇育種（selective breeding） 又簡稱選種，是利用現(xiàn)有品種或栽培類型在繁殖過程中自然產(chǎn)生的變異，通過選擇純化及比較鑒定獲得新品種的一種育種途徑。,選擇又分自然選擇和人工選擇。 自然選擇是自然環(huán)境條件對生物的選擇作用。 人工選擇是通過一定的程序，將符合人類一定目標的植株選出，使其遺傳性漸趨穩(wěn)定，形成新品種。人工選擇使群體向著對人類有利的方向發(fā)展。,一種最古老和傳統(tǒng)的育種方法 。 方法簡單，省去了人工創(chuàng)造變異的過程。 當?shù)厣鷳B(tài)條件下形成的，對當?shù)貤l件有很好的適應(yīng)性。 是各項育種途徑中必不可少的重要手段 。,選擇育種的重要性

7、:,選擇的原理,達爾文創(chuàng)立的生物進化學(xué)說是人工選育新品種的理論基礎(chǔ)。它的中心內(nèi)容是變異、遺傳和選擇。變異是選擇的基礎(chǔ)，遺傳是選擇的保證，沒有遺傳，選擇就失去了意義。因此，變異、遺傳和選擇是生物進化的三個重要因素。,變異有自然發(fā)生的變異和人工創(chuàng)造的變異 選擇育種只是利用一定群體內(nèi)的自然變異。只有在所選群體內(nèi)存在育種目標所需要的變異時，才能進行選擇育種。在生產(chǎn)實踐中，不論是農(nóng)家品種或育成的品種，在最初種植時，性狀整齊一致，但經(jīng)長期種植后，由于各種原因，群體內(nèi)發(fā)生了多種多樣的變異，這些變異為選擇提供了基礎(chǔ)。,根據(jù)選擇的方法分：,混合選擇和單株選擇 這是兩種最基本的選擇方法。,混合選擇法（mass s

8、election）,混合選擇法是根據(jù)植株表現(xiàn)的性狀，從原始群體中選擇符合選種目標的優(yōu)良單株、單果混合留種，下一代混播于混選區(qū)內(nèi)，與標準品種或原始品種進行比較鑒定。 根據(jù)選擇的次數(shù)又可分為一次混合選擇法和多次混合選擇法。,混合選擇的特點,混合選擇法是最古老的一種選擇方法。 混合選擇是根據(jù)植株的表型進行選擇的，而且混收的種子不能進行單株后代測驗，所以又稱為表型選擇。 混合選擇法具有操作簡單，不需要隔離的優(yōu)點。 混合選擇法對異花授粉作物能避免自交繁殖引起的生活力的衰退，使后代保持較高的活力。 混合選擇對改良品種的效果比較有限。 混合選擇可以一次選擇獲得大量種子。 混合選擇不能追溯親緣關(guān)系。,單株選擇

9、法（individual selection）,單株選擇法是從原始群體中選出優(yōu)良單株分別編號,單株采種，下一代每個單株的后代分株系播種，在選種試驗圃內(nèi)，每一株系種一小區(qū)，通常每隔5個或10個株系設(shè)一對照區(qū)。根據(jù)表現(xiàn)淘汰不良株系。,單株選擇法的特點,單株選擇法是根據(jù)后代的表現(xiàn)來鑒定所選單株的優(yōu)劣，因此，選擇的效率大大高于混合選擇。 依據(jù)選擇次數(shù)的多少可分為一次單株選擇法和多次單株選擇法。多次單株選擇法又稱系譜選擇法（pedigree selection）。 工作復(fù)雜，需要單株采種，對于異花授粉作物，還需要隔離自交。 對于異花授粉作物多代自交易引起生活力的下降。 可以追溯親緣關(guān)系。 一次選擇獲得的

10、種子量較少。,園藝植物的繁殖方式與常用選擇方法,1 有性繁殖植物的選擇方法 自花授粉植物的選擇方法 常異花授粉植物的選擇方法 異花授粉植物的選擇方法 2 無性繁殖植物的選擇方法 芽變選種 實生選種,（1）自花授粉作物的選擇方法,自花授粉作物（self-pollinated crops）是指以同一花內(nèi)或同一植株內(nèi)的花粉進行授粉而繁殖后代的作物種類。自然異交率在5以內(nèi)。遺傳上多為純合體。,蔬菜中的豆類（除蠶豆外）、茄果類（除辣椒外）、萵苣，花卉中的鳳仙花、失車菊、桂竹香、紫羅蘭、香豌豆、半支蓮、鳳鈴草、金盞花等等屬于此類。,自花授粉作物的選擇方法,自花授粉作物（self-pollinated cr

11、ops）是指以同一花內(nèi)或同一植株內(nèi)的花粉進行授粉而繁殖后代的作物種類。自然異交率在5以內(nèi)。遺傳上多為純合體,常采用一到兩次的單株選擇。,（2）常異花授粉作物的選擇方法,常異花授粉作物(often-crosspollinated crops) 是指以自花授粉為主但仍有相當高的異花授粉率的作物種類，一般自然雜交率在550之間。 其特點； 多處于同質(zhì)結(jié)合狀態(tài)，部分異質(zhì)結(jié)合。 連續(xù)自交一般不會引起顯著的衰退。,這類作物有蔬菜中蠶豆、辣椒、芥菜，及花卉中的翠菊等。,這些種類作物多采取多次單株選擇的方法,常異花授粉作物的選擇方法,個體基因的純合程度與異交率關(guān)系很大，在異交率較低時可參考自花授粉作物的選擇方

12、法，但由于仍有一定程度的異花授粉，應(yīng)適當增加選擇世代使后代的純合。在異交率較高時，更應(yīng)增加選擇的次數(shù)。,（3） 異花授粉作物的選擇方法,異花授粉作物(cross-pollinated crops) 是指通過不同植株花朵的花粉進行授粉而繁殖后代的作物種類。自然雜交率在50%以上。 遺傳上多為雜合體，同一群體內(nèi)不同個體之間、親本與后代之間及同一親本的各子代個體之間的遺傳基礎(chǔ)各不相同 ，性狀也差異較大。 多代自交常導(dǎo)致生活力衰退，有時還會遇到自交不親和系的現(xiàn)象 。,1、單株混合選擇法或單株混合交替選擇法 混合選擇法提純速度較慢，而單株選擇法有比較繁雜，因此，在有些情況下，先進行一次單株選擇，再在進行

13、多次混合選擇，或交互采用混合選擇法和單株選擇法結(jié)合起來的改良混合選擇法。,異花授粉作物的選擇方法,母系選擇法 此法與系譜法的區(qū)別主要是在入選株不進行隔離，對花粉來源不加控制，選擇只是根據(jù)母本的性狀進行，所以稱為母系選擇法，又稱為無隔離系譜選擇法。,集團選擇法,根據(jù)原始群體內(nèi)植株不同的特征特性，將選出性狀相似的單株歸并到一起，形成幾個集團。組成每一集團的單株混合采種，任其相互授粉，集團間則應(yīng)予以隔離，防止雜交。不同集團收獲的種子分別播種在一個小區(qū)內(nèi)，以便在集團間和標準品種間進行比較鑒定，選出優(yōu)良的集團。,在生產(chǎn)栽培中以它們的營養(yǎng)器官或特殊繁殖器官從母體分離開來進行繁殖的園藝植物。 蔬菜:馬鈴薯、

14、大蒜、分蔥、山藥、金針菜 花卉植物:百合、唐菖蒲、水仙、大麗花、吊蘭、風信子、卷丹、落地生根、扶郎花、木槿、翠柏、秋海棠及天竺葵， 果樹:蘋果、梨、葡萄、桃、香蕉等大多數(shù)的果樹,無性繁殖作物的選擇方法,第3節(jié) 無性繁殖植物的選擇育種-芽變.概念特點及意義,一、芽變選種,1. 概念,芽變：自然發(fā)生的遺傳物質(zhì)變異 發(fā)生于芽的分生組織，或經(jīng)分裂發(fā)育進,芽變總是以枝變或株變的形式出現(xiàn),芽變選種：指對由芽變發(fā)生的變異進行選擇,從而育成新品種的選擇育種法。,入芽的分生組織, 形成變異的芽，稱為芽變。,元帥系蘋果的品種演化,元帥,紅星 雷帥,新紅星,紅冠 魁紅 超紅,俄矮2號 矮鮮,返 回,第3節(jié) 無性繁殖

15、植物的選擇育種-實生選種,二、實生選種,1.概念,(1)在選育新品種方面有很大潛力 ；,(2)有較好的適應(yīng)能力 。,2.意義,對實生繁殖群體進行選擇,從中選出優(yōu)良個體并建成營養(yǎng)系品種,或改進繼續(xù)實生繁殖時對下一代的群體遺傳組成,均稱為實生選擇育種,簡稱實生選種。,實生選種對具有珠心多胚現(xiàn)象的柑橘類更具特殊的應(yīng)用價值,溫州蜜柑 先鋒橙,選擇育種的程序 原始材料圃 選種圃 品比預(yù)備試驗圃 品種比較圃 區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗 品種審定與新品種保護,4.4 雜交育種,4.4.1 常規(guī)雜交育種 又稱組合育種，指通過人工雜交，把分散于不同親本上的優(yōu)良性狀組合到雜種中，對其后代進行多代培育選擇，以后的遺傳性相對

16、穩(wěn)定、有栽培價值的定型品種的育種途徑。,（一）雜交親本的選擇和選配,選擇原則：明確選擇親本的目標性狀，掌握目標要求的大量原始材料。 選配原則：親本主要是經(jīng)濟性狀互補，不同類型親本組合，優(yōu)良性狀多者做母本。,（二）雜交方式,（三）有性雜交技術(shù),1）了解育種對象 2）培育親本種株 3）單花套袋隔離 4）父本花粉采集 5）母本去雄授粉 6）雜交后的花朵應(yīng)掛牌標記，并建立檔案 7）雜交種子收獲貯藏,（四）雜交后代的選擇,系譜法 容易追溯親本，但手續(xù)復(fù)雜、費工 混合選擇法 簡便易行，但無法追溯親本,4.4.2 雜種優(yōu)勢育種,雜種優(yōu)勢：指兩個遺傳組成不同的親本雜交產(chǎn)生的F1代在生活力、生長勢、適應(yīng)性、抗逆

17、性和豐產(chǎn)性等方面超過雙親的現(xiàn)象。 自交衰退,雜種優(yōu)勢育種：利用自然界普遍存在的雜種優(yōu)勢現(xiàn)象，選育用于生產(chǎn)的雜交品種的過程。,（一）雜種優(yōu)勢的度量,中親優(yōu)勢 超親優(yōu)勢 超標優(yōu)勢 雜種優(yōu)勢指數(shù),（二）雜種優(yōu)勢育種的一般程序,1.自交系的選育 自交系選育的一般方法是系譜選擇法 系譜選擇法的基本程序 原始材料收集、鑒定和選擇 優(yōu)良單株選擇與自交 逐代自交選擇淘汰,2.配合力的鑒定 配合力：作為親本雜交后F1表現(xiàn)優(yōu)良與否的能力。 一般配合力、特殊配合力,3.配組方式的確定 單交種、雙交種、三交種、綜合品種 4.品種比較試驗、生產(chǎn)試驗、區(qū)域試驗,（三）雜種種子生產(chǎn),選育出優(yōu)良的F1組合后，便需要每年生產(chǎn)供應(yīng)F1種子。 工作內(nèi)容：親本繁殖與保存、在設(shè)置的隔離區(qū)內(nèi)生產(chǎn)F1種子。,4.5 其他育種途徑,4.5.1 輻射誘變育種 4.5.2 化學(xué)誘變育種 4.5.3 倍性育種 4.5.4 生物技術(shù)育種 4.5.5 航天育種,4.5.1 輻射誘變育種,利用電離射線照射引起遺傳物質(zhì)變異，通過選擇和培育，獲得有利用價值的新品種的育種途徑。,4.5.2 化學(xué)誘變育種,采用化學(xué)誘變劑誘發(fā)植物遺傳物質(zhì)變異，根據(jù)