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1、1 实验一生物技术育种目标的制定一、实验目的和要求掌握生物技术育种目标特点、 育种主要的目标性状、 目标制定原则， 了解现代农业对园艺品种的要求，育种目标制定的过程。二、园艺育种主要目标所谓生物技术（ Biotechnology ）是指“用活的生物体（或生物体的物质）来改进产品、 改良植物和动物， 或为特殊用途而培养微生物的技术”。生物技术已有很长的应用历史， 大家比较熟悉的如制作面包、啤酒的发酵技术， 农业上杂交、种子选育等传统育种技术。现代生物技术是指： 1）试管核酸技术， 包括重新组合的脱氧核糖核酸 （DNA ）和把核酸直接注入细胞或细胞器，或2）超出生物分类学科的细胞融合。这种技术可克
2、服自然生理繁殖或重新组合障碍，并非传统育种和选种所使用的技术。育种目标是育种工作的依据和指南，制订育种目标是育种工作的第一步，是育种工作成败的关键。生物技术的主要育种目标有1、高产稳产， 2、品质优良，3、适应性强， 4、抗病虫和除草剂， 5、不同成熟期，三、主要目标性状1、产量性状丰产是生物技术育种的基本要求， 具有丰产潜力的优良品种是获得高产的物质基础。产量可分为生物产量和经济产量。前者指一定时间内， 单位面积内全部光合产物的总量， 后者指其中作为商品利用部分的收获量，两者比值叫做经济系数（coefficient of economics） 。经济系数 (coefficient of ec
3、onomics)经济产量生物产量用于园林装饰的观赏植物，整个植株乃至群体为利用对象，经济系数可达100% ，而以生产水果、蔬菜、切花等园艺产品的作物则经济系数较低，且品种类型间变异较大。产量的高低和产量构成因素有关。如葡萄产量构成因素包括单株 （或单位面积）总枝数、结果枝 % 、结果枝平均果穗数、单穗平均重等。根据产量构成因素进行选择有时比直接根据植株产果量进行的选择更能反映株系间的丰产潜力。2、品质性状园艺产品的品质按产品用途和利用方式大致可分为感官品质、营养品质、加工品质和贮运品质等。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -
4、- - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 2 感官品质常包含植株或产品器官的大小、形状、色泽等由视觉、 触觉所感受的外质和风味、香气、肉质等由味觉、嗅觉、口感等感知的内质。生物技术中果品、蔬菜常以内质为主或外质与内质并重，花卉常以外质为主，表现为花型、花色、叶形、叶色、株型、芳香等各方面。经过加工、贮运后利用的园艺产品还要鉴定加工、贮运前后（含加工成品）的感官品质。感官品质的评价受到人们传统习惯的影响， 有较多的主观成分。 这在观赏植物的外观品质评价中尤为突出。如赏菊中有人喜爱色泽艳丽，有人则喜爱色泽淡雅；有人喜爱莲座、圆球花
5、型，还有人以细瓣飞舞花型为上品。营养品质常指人体需要的营养、 保健成分含量的提高和不利、 有害成分含量的下降和消除。 随着人们生活水平的提高和营养保健科学技术的发展，包括测试手段的改进，通过育种改进生物技术的营养品质，已越来越受到重视。近年来，育种界开始注意到果蔬产品中某些有害成分在品种间的显著差异，并致力于育种中降低乃至消除这些成分。如甘蓝中至少含10 种以上的硫代葡糖苷，当它们被同时存在的硫代葡糖苷酶水解后会形成异硫氰酸盐和有机腈等味苦而有毒的成分，有诱发甲状腺肿大和损害肝功能的作用。此外加工品质、贮运品质也越来越受重视。3、成熟期成熟期的早晚对许多生物技术都是重要的目标性状。由于绝大多数
6、园艺产品都不像粮食那样易于贮运，所以生产上需要早、中、晚熟品种配套，加上提前延后的栽培措施， 才能基本上做到均衡供应。 再者早、中熟品种生育期短有利于减免后期自然灾害造成的损失。 早熟品种可以提前上市调节淡季，售价较高， 给生产者和消费者带来好处。 品种间生育期长短的差异有利于茬口和劳动力安排，提高复种指数。但是早熟品种由于生育期（或果实发育期）较短，往往产量不高，品质较差从而在经济效益方面带来一些负面影响。这就要求我们适当地掌握对熟期的要求， 把早熟性和丰产， 优质方面的要求结合起来， 并按早熟品种的特点实施合理密植等优化栽培措施， 克服单株生产力偏低的不足。 花卉植物的所谓成熟期主要是花期
7、的早、晚和延续时间，如菊花花期方面的目标性状是在原有10 月底到 12 月中开花的秋菊的基础上选育出从10 月初到 10 月下旬开花的早菊， 12月中旬以后开花的寒菊，6 月至 10 月两次开花的夏菊。特别是不需特殊的加光或遮花处理，在“五一”、 “七一” 、 “十一”等节日开花的品种。梅花除要求比自然花期更早或特晚的品种外， 更要求每年二次或多次开花的新品种。草坪植物则名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 3 要求能
8、保持绿色时间最长的品种类型等。早熟（蔬菜、果树的早熟性价值高） 、中熟、晚熟不同成熟期的品种合理搭配是生物技术育种的主要目标之一。4、对不良环境的适应性植物生长的环境胁迫大体上可分为温度胁迫、水分胁迫、土壤矿物质协迫、大气污染胁迫以及农药（含除莠剂）胁迫等。温度方面有高温胁迫和低温胁迫，低温胁迫又可分为冻害（0）和冷害（ 0） 。水分方面有干旱胁迫和湿渍胁迫。干旱又有大气干旱和土壤干旱之别。矿物质方面有盐碱土和酸性土胁迫，有由于矿质营养元素不足造成的饥饿胁迫，还有由于土壤中某些矿质元素过多构成的毒害胁迫等。作为目标性状的抗逆性常常不是单纯地追求抗逆程度而是和产量、品质等其它因素相结合， 要求在
9、某种逆境条件下保持相对稳定的产量和产品品质。鉴于当今世界面临人口不断增长、淡水资源紧缺、 耕地面积减少、 土地肥力下降及受到荒漠化的威胁， 联合国粮农组织强调应加强培育抗逆性强（干旱、土壤毒性、病虫草害）的高产品种。观赏植物常需要某些特殊的对环境胁迫的适应性，如地被、草坪植物要求耐荫、耐旱、耐灰尘污染、耐践踏，行道树还要求耐重剪，易从不定芽、隐芽发出新枝等特性。5、对病虫害、除草剂抗性病虫害对生物技术的产量和品质都有很大影响。在生物技术的生产中为防治病虫害而大量使用化学药剂， 不仅大幅度地提高生产成本， 而且带来残毒为害和环境污染等严重问题。 因此，通过遗传改良， 增强生物技术品种对多种病虫害
10、的抗性就成为生物技术育种中的重要目标。病虫害种类很多， 抗性育种只能抓住主要矛盾，在为害普遍、严重，而在种内、种间抗性差异显著的种类中进行。以大白菜为例，农业部植保总站于19891991年调查国内大白菜主产区共有病害25种，其中发生普遍和严重程度依次为霜霉、软腐、黑斑、白斑、病毒（芜菁花叶病毒等） 、黑腐等六大病害，是抗病育种的主要对象。近年来，国外在郁金香、百合、香雪兰、香石竹的抗镰刀菌凋萎病，扶郎花抗Oryptoge 疫病的育种方面取得了显著成效。 鉴于多数病原都存在生理分化， 所以抗病育种还应针对本地区的主要生理小种或病毒株系， 选育多抗型品种。 抗性育种中要求新品种对病虫害有绝对的抗性
11、常常是不切实际的，从生态学和经济学的观点来看， 品种的抗性一名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 4 般只要求在病虫害流行时能把病原菌数量和虫口密度压缩到经济允许的阂值以下，对产量和品质不至发生显著影响，就基本上达到了要求。抗病虫害育种要注意一下问题：抓住主要矛盾，在为害普遍、严重，而在种内、种间抗性差异显著的种类中进行。抗性育种中要求新品种对病虫害有绝对的抗性常常是不切实际的，从生态学和经济学的观点来看， 品种的抗性
12、一般只要求在病虫害流行时能把病原菌数量和虫口密度压缩到经济允许的阈值以下，对产量和品质不至发生显著影响6、适应设施栽培的品种近年来，我国生物技术的设施栽培， 尤其是塑料大棚的蔬菜、 花卉和果树生产发展很快。 原先用于露地生产的品种就难以适应，这就给生物技术育种提出了新的要求，主要是对设施生态条件如弱光照和高温多湿环境的适应性。如黄瓜保护地专用品种要求具备以下性状：在深秋和冬季低温弱光下能形成较高的产量；在后期出现32以上的高温下能保持较高的净同化率；对保护地易发病如枯萎、霜霉、白粉、黑星、角斑、疫病等有较强的抗性；株型紧凑，叶较小、叶量不过大、分枝较少、主侧蔓结瓜、节成性强。总之，适应设施栽培
13、的品种主要解决一下问题：低温、弱光、高温、多湿、抗病害、株型紧凑。四、生物技术 育种目标制定原则1、满足生产和市场的需要2、考虑经济效益和社会效益3、充分考虑目标实现的可能性4、近期需要与长远利益兼顾5、目标性状要具体，处理好目标性状和非目标性状的关系五、作业：通过查阅文献资料，针对当地（或你家乡所在地）当前果树、蔬菜、花卉在生产上的一些问题和对品种的要求，各制定一份育种目标，要求包括背景介绍、育种目标和育种途径。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -