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1、第二章第二章 植物新品种来源植物新品种来源第一节第一节 植物的繁殖方式与品种类型植物的繁殖方式与品种类型 第二节第二节 种质资源种质资源第三节第三节 引种与驯化引种与驯化第四节第四节 现代育种目标与方法现代育种目标与方法 1第一节第一节 植物的繁殖方式与品种类型植物的繁殖方式与品种类型一、有性繁殖一、有性繁殖（一）花器官构造（一）花器官构造萼片花瓣柱头雄蕊2两性花（完全花、雌雄同花），如小麦、水稻、油菜两性花（完全花、雌雄同花），如小麦、水稻、油菜3单性花单性花 同株异花（同株异花（monoecious)monoecious)：玉米：玉米 雌雄异株（雌雄异株（dioeciousdioeciou
2、s）：大麻、菠菜）：大麻、菠菜 有的植物既有完全花、又有单性花有的植物既有完全花、又有单性花:天竺葵天竺葵 雌花雌花 雌雄同花雌雄同花4总状花序小花梗近等长，排列在花序轴的两侧。小花梗近等长，排列在花序轴的两侧。6伞形花序小花梗等长，着生在花序轴的顶端。小花梗等长，着生在花序轴的顶端。7伞房花序小花梗不等长，排列在近同一平面上小花梗不等长，排列在近同一平面上8葇荑花序小花为无柄的单性花，常无花被，花须常下垂小花为无柄的单性花，常无花被，花须常下垂10肉穗花序花序轴粗短而肥厚，上着生无柄单性花花序轴粗短而肥厚，上着生无柄单性花11圆锥花序复合花序的种类：复合花序的种类：圆锥花序圆锥花序复穗状花序
3、复穗状花序复伞形花序复伞形花序复伞房花序复伞房花序复头状花序复头状花序13有限花序：开花顺序自上而下或自内而外有限花序：开花顺序自上而下或自内而外。1 1、单歧聚伞花序：主轴顶端先生一花，然后在主轴下方形、单歧聚伞花序：主轴顶端先生一花，然后在主轴下方形成一侧枝，同样在顶端开花，依次下去。又可分为蝎尾状聚成一侧枝，同样在顶端开花，依次下去。又可分为蝎尾状聚伞花序和卷伞花序（螺状聚伞花序）。伞花序和卷伞花序（螺状聚伞花序）。2 2、二歧聚伞花序：主轴下形成两分枝。、二歧聚伞花序：主轴下形成两分枝。3 3、多歧聚伞花序：分枝在三个以上。、多歧聚伞花序：分枝在三个以上。15多歧聚伞花序单歧聚伞花序1
4、6（三）（三）开花传粉开花传粉1、开花：雄蕊内的花粉囊和雌蕊中的胚囊（或二者之一）、开花：雄蕊内的花粉囊和雌蕊中的胚囊（或二者之一）成熟时，花被展开，露出雄蕊和雌蕊。成熟时，花被展开，露出雄蕊和雌蕊。2、传粉：开花后，花粉囊散出花粉，落在雌蕊柱头上的、传粉：开花后，花粉囊散出花粉，落在雌蕊柱头上的过程。过程。3、传粉方式：自花传粉、异花传粉。、传粉方式：自花传粉、异花传粉。4、植物对异花传粉的适应：、植物对异花传粉的适应：单性花；单性花；雌雄蕊异熟；雌雄蕊异熟；雌雄蕊异位；雌雄蕊异位；雌雄蕊异长；雌雄蕊异长；自花不孕自花不孕185、风媒花和虫媒花、风媒花和虫媒花风媒花：风媒植物的花常成穗状花序
5、、葇荑花序；风媒花：风媒植物的花常成穗状花序、葇荑花序；能产生大量花粉。花粉质轻、干燥、表面光滑，常为雌能产生大量花粉。花粉质轻、干燥、表面光滑，常为雌雄异花或异株，不具香味和色泽。雄异花或异株，不具香味和色泽。虫媒花：常能产生特殊气味吸引昆虫；常产生蜜汁；虫媒花：常能产生特殊气味吸引昆虫；常产生蜜汁；花大而显著，花粉外壁粗糙。花大而显著，花粉外壁粗糙。6、其它传粉方式：如水媒和鸟媒；人工辅助授粉。、其它传粉方式：如水媒和鸟媒；人工辅助授粉。192021221）概念：概念：精细胞（精细胞（N）+卵细胞（卵细胞（N）合子（合子（2N）精细胞（精细胞（N）+2个极核（个极核（N）初生胚乳核（初生胚
6、乳核（3N）2）过程：过程：不管花粉管如何进入胚珠，总是从珠孔端进入胚囊。不管花粉管如何进入胚珠，总是从珠孔端进入胚囊。并且花粉管进入总与助细胞有关。花粉管进入胚囊后，并且花粉管进入总与助细胞有关。花粉管进入胚囊后，管的末端破裂，把精细胞和内容物注入进胚囊。两个精管的末端破裂，把精细胞和内容物注入进胚囊。两个精细胞游离到卵细胞和中央细胞，与它们融合。细胞游离到卵细胞和中央细胞，与它们融合。3 3、被子植物的双受精、被子植物的双受精、被子植物的双受精、被子植物的双受精24柱头柱头子房子房极核极核卵细胞卵细胞花柱花柱反足细胞反足细胞助细胞助细胞25花粉粒的识别26双受精的过程28融合后的合子和初生
7、胚乳核受精卵初生胚乳核29自交不亲和性机理自交不亲和性机理十字花科、烟草、甘薯、向日葵等十字花科、烟草、甘薯、向日葵等31二、无性繁殖二、无性繁殖（一）营养体繁殖（一）营养体繁殖1 1、主要作物、主要作物:甘薯（块根）、马铃薯（块茎）、甘蔗甘薯（块根）、马铃薯（块茎）、甘蔗（茎）（茎）；2 2、果树花卉的嫁接；、果树花卉的嫁接；3 3、组织与细胞培养再生植株；、组织与细胞培养再生植株；4 4、由营养体繁殖的后代统称为无性系（、由营养体繁殖的后代统称为无性系（cloneclone）。）。32 园艺植物用于繁殖的各种特化营养器官园艺植物用于繁殖的各种特化营养器官营养繁殖营养繁殖器官器官 植物种类植
8、物种类块块 茎茎球球 茎茎鳞鳞 茎茎根根 茎茎匍匐茎匍匐茎分分 蘖蘖块块 根根根根 蘖蘖珠珠 芽芽吸吸 芽芽马铃薯、菊芋、马蹄莲、大岩桐、花叶芋、球根秋海棠马铃薯、菊芋、马蹄莲、大岩桐、花叶芋、球根秋海棠荸荠、慈姑、青芋、魔芋、唐菖蒲、香雪兰、仙客来、酢浆草荸荠、慈姑、青芋、魔芋、唐菖蒲、香雪兰、仙客来、酢浆草蒜、藏红花、百合、水仙、郁金香、风信子、孤挺花蒜、藏红花、百合、水仙、郁金香、风信子、孤挺花莲藕、姜、睡莲、竹、根茎鸢尾、美人蕉、竹节草、铃兰莲藕、姜、睡莲、竹、根茎鸢尾、美人蕉、竹节草、铃兰草莓、虎耳草、吊兰、野牛草、狗牙根、地毯草草莓、虎耳草、吊兰、野牛草、狗牙根、地毯草香蕉、金针菜
9、、凤梨、兰花、萱草、玉簪香蕉、金针菜、凤梨、兰花、萱草、玉簪番薯、大丽花、山药、花毛莨番薯、大丽花、山药、花毛莨枣、石榴、越橘、树莓、平榛、玫瑰、珍珠梅、香椿枣、石榴、越橘、树莓、平榛、玫瑰、珍珠梅、香椿落地生根、碎米荠、鳞茎百合、卷丹、山药落地生根、碎米荠、鳞茎百合、卷丹、山药芦荟、景天、拟石莲花、龙舌兰芦荟、景天、拟石莲花、龙舌兰33（二）无融合生殖（二）无融合生殖1、二倍体孢子生殖、二倍体孢子生殖(2n)：大孢子母细胞有丝分裂形成：大孢子母细胞有丝分裂形成二倍体胚囊二倍体胚囊2、无孢子生殖、无孢子生殖(2n)：胚珠：胚珠体细胞体细胞发育形成二倍体胚囊发育形成二倍体胚囊3、不定胚生殖（、不
10、定胚生殖（2n)：胚珠或子房壁二倍体细胞经有丝：胚珠或子房壁二倍体细胞经有丝分裂形成胚，同时正常胚囊中的极核发育成胚乳分裂形成胚，同时正常胚囊中的极核发育成胚乳4、孤雌生殖、孤雌生殖(1n)：卵细胞不受精直接形成单倍体胚：卵细胞不受精直接形成单倍体胚5、孤雄生殖、孤雄生殖(1n)：进入胚囊的精核未与卵细胞融合而：进入胚囊的精核未与卵细胞融合而直接发育成单倍体胚。直接发育成单倍体胚。34三、果实的形成和类型三、果实的形成和类型（一）果实的形成（一）果实的形成1、真果：完全由子房形成的果实。真果：完全由子房形成的果实。2、假果：除子房外，花的其它部分参与形成果实。假果：除子房外，花的其它部分参与形
11、成果实。（二）单性结实和无籽果实（二）单性结实和无籽果实子房不经过受精而形成果实，称为单性结实。子房不经过受精而形成果实，称为单性结实。单性结实的果实为无籽果实。单性结实的果实为无籽果实。35（三）果实的类型（三）果实的类型1.单果单果2.聚合果：由花内离生单雌蕊形成的果实。聚合果：由花内离生单雌蕊形成的果实。3.复果（聚花果）：由花序形成的果实。复果（聚花果）：由花序形成的果实。肉质果肉质果干果干果浆果：浆果：核果：核果：梨果：梨果：裂果类：荚果；蓇葖果；角果；蒴裂果类：荚果；蓇葖果；角果；蒴果。果。闭果类：瘦果；颖果；翅果；坚果；闭果类：瘦果；颖果；翅果；坚果；双悬果；胞果。双悬果；胞果。
12、36肉质果37浆果：由一至多心皮形成的最常见的一种肉质果。3839浆果4041瓠果：葫芦科植物的果实，由下位子房和花托共同形成。42柑果：柑橘类的特殊果实，具中轴胎座，多心皮。43柑果44核果：单雌蕊形成的果实，内果皮坚硬。45梨果：下位子房与托杯共同形成的果实。4647干果48荚果：一心皮子房，成熟时沿背、腹两条缝线开裂。4950蓇葖果：一心皮子房，成熟时沿一条缝线开裂。51角果：2心皮子房，果实成熟后沿腹缝线开裂。种子着生在中央假隔膜上。52蒴果53蒴果：多心皮子房，成熟时各种开裂方式。54瘦果：13心皮子房，果内含1枚种子。55颖果：2心皮果实，果皮与种皮愈合。56翅果：果皮延伸成翅状。
13、57坚果：外果皮坚硬，含一粒种子。58聚合果5960复果6162四、品种类型四、品种类型（一）同质纯合型（一）同质纯合型1、纯系品种：自花授粉植物育成的品种、纯系品种：自花授粉植物育成的品种2、自交系：异花授粉植物自交选育出的培育杂交一代的、自交系：异花授粉植物自交选育出的培育杂交一代的新材料新材料(inbredline)（二）同质杂合型（二）同质杂合型1、杂种一代、杂种一代(hybridcultivar)：个体之间基因型相同，但：个体之间基因型相同，但都高度杂合。都高度杂合。2、营养系品种、营养系品种(clonedcultivar)：由无性繁殖而成的品种。：由无性繁殖而成的品种。比如红富士，
14、比如红富士，1951年盛冈支场选出，年盛冈支场选出，1962年定名，推年定名，推广到全世界，但任何一个个体都来自源株广到全世界，但任何一个个体都来自源株(orter)器官器官的延伸，都基本保持原株的基因型。的延伸，都基本保持原株的基因型。63（三）异型纯合型（三）异型纯合型1、杂交合成群体、杂交合成群体(compositecrosspopulation)：即多种纯合基：即多种纯合基因型的混合群体，在人工选择与自然选择的作用下，逐渐因型的混合群体，在人工选择与自然选择的作用下，逐渐形成一个较稳定的群体。形成一个较稳定的群体。2、多系品种、多系品种(Multilinecultivar)：由若干个农
15、艺性状表现基：由若干个农艺性状表现基本一致而抗性基因多样化的相似品系的混合体。比如近等本一致而抗性基因多样化的相似品系的混合体。比如近等基因系。基因系。（四）异型杂合型品种（四）异型杂合型品种1、自由授粉品种、自由授粉品种(freecrosspollinatedcultivar)：在生产与繁：在生产与繁殖过程中，品种内、植株间自由随机传粉，以及与其它品殖过程中，品种内、植株间自由随机传粉，以及与其它品种之间相互传粉，通过人工选择，植株间在保存本品种基种之间相互传粉，通过人工选择，植株间在保存本品种基本特征的基础上，有一定程度的变异。本特征的基础上，有一定程度的变异。2、综合品种、综合品种(sy
16、ntheticcultivar)：多个彼此相似的家系、自：多个彼此相似的家系、自交系在隔离条件下随机交配组成复杂群体，双交种、遗传交系在隔离条件下随机交配组成复杂群体，双交种、遗传基础较广，对环境胁迫有较强的适应性。基础较广，对环境胁迫有较强的适应性。64（一）（一）概念概念种质资源（种质资源（germpalsmresources）或称基因资源）或称基因资源(generesources)、遗传资源、遗传资源(geneticresources)。包含一定的遗传物质，表现一定的优良性状，并包含一定的遗传物质，表现一定的优良性状，并能将其遗传性状传递给后代的植物资源的总和。亦能将其遗传性状传递给后代
17、的植物资源的总和。亦即对植物品种改良和栽培拥有一定利用价值的遗传即对植物品种改良和栽培拥有一定利用价值的遗传物质总和。物质总和。一、种质资源概念及在育种工作中的意义一、种质资源概念及在育种工作中的意义第二节第二节种质资源种质资源65（二）（二）意义意义1、种质资源是不断发展新植物的主要来源。、种质资源是不断发展新植物的主要来源。2、它是育种工作的物质基础。、它是育种工作的物质基础。3、适应生产的不断发展，需要发掘更多的种质资、适应生产的不断发展，需要发掘更多的种质资源，随着生产发展和人类需求水平的提高，对植源，随着生产发展和人类需求水平的提高，对植物育种不断提出新的要求。物育种不断提出新的要求
18、。66二、种质资源分布二、种质资源分布（一）中国气候型（大陆东岸气候型）（一）中国气候型（大陆东岸气候型）1、温暖型（低纬度地区）、温暖型（低纬度地区）2、冷凉型（高纬度地区）、冷凉型（高纬度地区）（二）欧洲气候型（大陆西岸气候型）（二）欧洲气候型（大陆西岸气候型）（三）地中海气候型（三）地中海气候型67（四）墨西哥气候型（四）墨西哥气候型（五）热带气候型（五）热带气候型1、亚洲、非洲、大洋洲热带著名花卉、亚洲、非洲、大洋洲热带著名花卉2、中美洲、南美洲热带著名花卉、中美洲、南美洲热带著名花卉（六）沙漠气候型（六）沙漠气候型（七）寒带气候型（七）寒带气候型68三、种质资源的分类三、种质资源的分
19、类 1、本地种质资源、本地种质资源在当地的自然和栽培条件下，经长在当地的自然和栽培条件下，经长期的栽培与期的栽培与选育而得到的植物品种和类型。选育而得到的植物品种和类型。2、外地种质资源、外地种质资源由国内不同气候区域或由国外引进的植物品种和由国内不同气候区域或由国外引进的植物品种和类型。类型。693、野生种质资源、野生种质资源指未经人们栽培的自然界野生的花卉植物。指未经人们栽培的自然界野生的花卉植物。4、人工创造的种质资源、人工创造的种质资源指人工应用杂交、诱变等方法所创造的育种原始指人工应用杂交、诱变等方法所创造的育种原始材料。材料。70四、种质资源的收集四、种质资源的收集（一（一)种质资
20、源收集原则种质资源收集原则1、必须根据收集的目的和要求，单位的具体条件、必须根据收集的目的和要求，单位的具体条件和任务，确定收集的对象，包括类别和数量。和任务，确定收集的对象，包括类别和数量。2、收集范围应该由近及远，根据需要先后进行，、收集范围应该由近及远，根据需要先后进行，首先应考虑珍稀濒危种的收集，其次收集有关的首先应考虑珍稀濒危种的收集，其次收集有关的种、变种、类型和遗传变异的个体，尽可能保存种、变种、类型和遗传变异的个体，尽可能保存生物的多样性。生物的多样性。3、种苗收集应遵照种苗调拔制度的规定，注意检、种苗收集应遵照种苗调拔制度的规定，注意检疫，并做好登记、核对，尽量避免材料的重复
21、和疫，并做好登记、核对，尽量避免材料的重复和遗漏。遗漏。71研究所基因库研究所基因库研究所研究所计算机化数据室计算机化数据室外单位赠送外单位赠送登记登记田间收集田间收集性状描述性状描述全面评价全面评价增殖增殖交流交流(送长期保存中心送长期保存中心)基因库登记资源评价及操作程序基因库登记资源评价及操作程序备份备份72(二二)种质资源收集范围种质资源收集范围1)全球植物资源全球植物资源2)地区植物资源地区植物资源3)群落内植物资源群落内植物资源4)物种资源（居群）物种资源（居群）5)品种群品种群6)单株、器官、组织、单个细胞、一个基因片断。单株、器官、组织、单个细胞、一个基因片断。73五、种质资源
22、的保存五、种质资源的保存种质资源的保存方式有以下几种：种质资源的保存方式有以下几种：1、自然保存法、自然保存法2、种植保存法、种植保存法3、组织培养保存法、组织培养保存法4、种子保存法、种子保存法5、超低温种质保存法、超低温种质保存法74六、种质资源的研究利用（观赏园艺植物为例）六、种质资源的研究利用（观赏园艺植物为例）1、分类学性状的研究、分类学性状的研究2、生物学特性的研究、生物学特性的研究3、经济性状的研究、经济性状的研究4、观赏特性的研究、观赏特性的研究5、抗性特点的研究、抗性特点的研究6、适合能力的研究、适合能力的研究7、分子生物学研究、分子生物学研究75了解中国气候概况了解中国气候
23、概况 76中国植被分布最为集中的地区中国植被分布最为集中的地区西南山区：四川、云南、广西西南山区：四川、云南、广西中南山区：湖北山区中南山区：湖北山区东北地区：大小兴安岭及长白山区东北地区：大小兴安岭及长白山区77中国八大植被区域：中国八大植被区域：大兴安岭北部寒温带落叶针叶林区域大兴安岭北部寒温带落叶针叶林区域东北、华北温带落叶阔叶林区域东北、华北温带落叶阔叶林区域华中、西南常绿阔叶林区域华中、西南常绿阔叶林区域华南、西南热带雨林、季雨林区域华南、西南热带雨林、季雨林区域内蒙、东北温带草原区域内蒙、东北温带草原区域西北温带荒漠区域西北温带荒漠区域青藏高原高寒草甸、草原区域青藏高原高寒草甸、草
24、原区域高寒荒漠区域高寒荒漠区域我国观赏植物原产地我国观赏植物原产地78中国特有植物中国特有植物银杏、水杉银杏、水杉银杉、珙桐银杉、珙桐中国特有种子植物图谱数据库中国特有种子植物图谱数据库共收录我国种子植物特有共收录我国种子植物特有72科，科，243属，属，529种。图谱种。图谱529幅。幅。79品种特色突出品种特色突出品种群丰富品种群丰富应用形式丰富应用形式丰富80金花茶金花茶毛华菊毛华菊81花团锦簇的山茶花花团锦簇的山茶花82学名：学名：Camellia japonicaLinn.英文名：英文名：JapanCamellia科名：山茶科科名：山茶科Theaceae山茶花山茶花83花卉育种的宝贵
25、材料大花黄牡丹大花黄牡丹紫斑牡丹紫斑牡丹8485一、概念一、概念1、引种：引进外地或外国的种质资源，用途：引种栽培、引、引种：引进外地或外国的种质资源，用途：引种栽培、引种驯化、引种改良。种驯化、引种改良。2、引种栽培：经过试验证明适合本地区栽培后，直接在生产、引种栽培：经过试验证明适合本地区栽培后，直接在生产上推广种植。上推广种植。3、引种驯化：外地种质引入种植，由于生态条件改变而表现、引种驯化：外地种质引入种植，由于生态条件改变而表现出新的性状，出新的性状，经过选择育成适合本地区推广种植的新品种。经过选择育成适合本地区推广种植的新品种。4、引种改良：外来品种的某个（些）优良性状用于改良本地
26、、引种改良：外来品种的某个（些）优良性状用于改良本地品种。品种。第三节第三节引种与驯化引种与驯化我国的我国的600多种栽培植物中，有一半是国外引进的；其中多种栽培植物中，有一半是国外引进的；其中果树和蔬菜作物大多是国外引进的。果树和蔬菜作物大多是国外引进的。86二、引种原理二、引种原理（一）气候相似性原理（一）气候相似性原理原产地与引种地之间，影响作物生产的主要因素应尽原产地与引种地之间，影响作物生产的主要因素应尽可能相似，以保证作物品种互相引用成功的可能性。可能相似，以保证作物品种互相引用成功的可能性。强调气候中温度条件；忽略光、湿、气、土条件；忽略强调气候中温度条件；忽略光、湿、气、土条件
27、；忽略作物对环境适应（驯化）。作物对环境适应（驯化）。87（二）生态相似性原理（二）生态相似性原理 生态环境：作物品种形成和生长发育所处的环境（生态生态环境：作物品种形成和生长发育所处的环境（生态条件）条件）1 1）气候生态因子：温度、日照、雨量、湿度）气候生态因子：温度、日照、雨量、湿度2 2）土壤生态因子：土质、水分、）土壤生态因子：土质、水分、pHpH、盐份、其他离子、盐份、其他离子3 3）生物生态因子：病虫及其它们的小种和生物型、杂草）生物生态因子：病虫及其它们的小种和生物型、杂草88三、影响引种的因素三、影响引种的因素（一）外因（一）外因1、温度：对作物生长和发育的影响、温度：对作物
28、生长和发育的影响2、光照：对作物生长和发育的影响、光照：对作物生长和发育的影响3、纬度：同纬度光照、温度相似、纬度：同纬度光照、温度相似4、海拔：影响温度、光强、海拔：影响温度、光强5、栽培和土壤、栽培和土壤（二）内因（二）内因作物发育特性，根据作物生长对温度和光照的要求将作作物发育特性，根据作物生长对温度和光照的要求将作物分成：低温长日照作物、高温短日照作物、中间性作物。物分成：低温长日照作物、高温短日照作物、中间性作物。89四、作物的引种规律四、作物的引种规律（一）低温长日照作物（冬作物）：（一）低温长日照作物（冬作物）：高纬度地区品种，引种到低纬度地区种植，由于该地冬季高纬度地区品种，引
29、种到低纬度地区种植，由于该地冬季温度高和春季的日照短，不能满足低温和长日照，表现生温度高和春季的日照短，不能满足低温和长日照，表现生育期延迟、营养器官加大、不能开花结实。育期延迟、营养器官加大、不能开花结实。低纬度地区品种，引种到高纬度地区种植，由于该地区冬低纬度地区品种，引种到高纬度地区种植，由于该地区冬季温度低和光照长，表现生育期缩短、植株矮小、产量低、季温度低和光照长，表现生育期缩短、植株矮小、产量低、春季可能冻害。春季可能冻害。90（二）高温短日照作物（夏作物）（二）高温短日照作物（夏作物）1、原产低纬度的品种：、原产低纬度的品种：春播品种（感温）春播品种（感温）：引到高纬度地区春播种
30、植，由于：引到高纬度地区春播种植，由于温度低，表现生育期延长、营养器官增大。但只要积温满温度低，表现生育期延长、营养器官增大。但只要积温满足，可以获得高产。而长光照对发育影响小。足，可以获得高产。而长光照对发育影响小。夏播品种（感光）：引到高纬度地区种植，由于光照夏播品种（感光）：引到高纬度地区种植，由于光照长，长，不能满足对短光照的要求，表现植株高大、迟熟、不能满足对短光照的要求，表现植株高大、迟熟、后期可能冻害。后期可能冻害。2、原产于高纬度地区的品种（感温）、原产于高纬度地区的品种（感温）：引种到低纬度地区种植，由于高温高，容易满足温度引种到低纬度地区种植，由于高温高，容易满足温度要求，
31、表现生育期缩短、营养器官变小、产量低。要求，表现生育期缩短、营养器官变小、产量低。3、原产于高海拔地区的品种（感温）：引到同纬度平原，、原产于高海拔地区的品种（感温）：引到同纬度平原，早熟低产。早熟低产。91五、引种的工作环节五、引种的工作环节在实际工作中，引种原理或理论指导下，为了避免损失，在实际工作中，引种原理或理论指导下，为了避免损失，保证成功，仍需按照一定的工作环节进行：保证成功，仍需按照一定的工作环节进行：1、明确引种的目标和要求，收集材料，品种来源、生态类型、明确引种的目标和要求，收集材料，品种来源、生态类型2、先试验后引种，观察试验、先试验后引种，观察试验、不同播期的多点试种，区
32、域试不同播期的多点试种，区域试验或直接认定验或直接认定3、引种试验和高产栽培试验结合、引种试验和高产栽培试验结合4、植物检疫：病、虫、草等、隔离种植、植物检疫：病、虫、草等、隔离种植92六、植物驯化的原理六、植物驯化的原理“风土驯化学说风土驯化学说”：生物体与其赖于生存的环境之间：生物体与其赖于生存的环境之间存在着对立统一的关系，生物体的遗传可塑性使其能经存在着对立统一的关系，生物体的遗传可塑性使其能经过驯化而适应新环境。过驯化而适应新环境。选用遗传不稳定、易动摇的材料选用遗传不稳定、易动摇的材料1、根据系统发育特性，植物可塑性差异、根据系统发育特性，植物可塑性差异栽培种栽培种野生种野生种次生
33、生态型次生生态型原生生态型原生生态型新品种新品种老品种老品种异地品种异地品种本地品种本地品种杂交种杂交种群体品种群体品种纯系纯系932、根据植物个体发育特性、根据植物个体发育特性早期早期晚期晚期实生苗实生苗无性繁殖材料无性繁殖材料3、根据植物遗传适应性范围、根据植物遗传适应性范围逐步迁移逐步迁移如果树、橡胶树如果树、橡胶树4、植物驯化过程中应结合适当的培育方法、植物驯化过程中应结合适当的培育方法杂交、定向选择、嫁接杂交、定向选择、嫁接94一、现代育种的重要目标性状及策略一、现代育种的重要目标性状及策略第四节第四节现代育种目标与方法现代育种目标与方法（一）高产及育种策略（一）高产及育种策略在育种
34、策略上，为达到高产这一目的，似乎可将作物育种分在育种策略上，为达到高产这一目的，似乎可将作物育种分为三个阶段，即矮秆育种、理想株型育种和高光效育种。为三个阶段，即矮秆育种、理想株型育种和高光效育种。1、矮秆育种、矮秆育种矮秆品种的增产作用是通过：矮秆品种的增产作用是通过：1）降低个体的植株高度、增加密度；）降低个体的植株高度、增加密度；2）降低茎秆所占比重、提高收获指数；）降低茎秆所占比重、提高收获指数；3）减少倒伏、提高稳产性。）减少倒伏、提高稳产性。高产必须以生物学产量为基础。高产必须以生物学产量为基础。952、理想株型育种、理想株型育种集集中中形形态态特特征征和和生生理理特特性性的的优优
35、良良性性状状，使使其其获获得得最最高高的的光光能能利利用用率率，并并能能将将光光合合产产物物最最大大限限度度地地输输送送到到籽籽粒粒中去，通过提高收获指数而提高籽粒产量。中去，通过提高收获指数而提高籽粒产量。在在禾禾谷谷类类作作物物上上，如如株株型型紧紧凑凑、叶叶片片窄窄而而短短、挺挺直直上上冲冲，叶叶与与茎茎的的夹夹角角小小，叶叶色色深深，叶叶绿绿素素含含量量高高，比比叶叶重重（单位面积的叶片重量）大等。（单位面积的叶片重量）大等。理理想想株株型型应应不不同同生生态态条条件件而而有有差差异异。水水稻稻上上提提出出了了三三种种理想株型：重穗型、丛生型和中间型。理想株型：重穗型、丛生型和中间型。
36、96超级稻株型设计示意超级稻株型设计示意1.产量产量1213t/hm22.产量产量15t/hm23.产量产量15t/hm2以上以上973、高光效育种、高光效育种通通过过提提高高作作物物本本身身光光合合能能力力和和降降低低呼呼吸吸消消耗耗的的生生理理指指标而提高作物产量的育种方法。标而提高作物产量的育种方法。作作物物经经济济产产量量的的高高低低与与光光合合作作用用产产物物的的生生产产、消消耗耗、分配和积累有关。分配和积累有关。高高产产品品种种应应该该具具有有较较高高的的光光合合能能力力（强强度度），较较低低的的呼呼吸吸消消耗耗，光光合合机机能能保保持持时时间间长长，叶叶面面积积指指数数（LAI）
37、大大，收获指数高等特点。收获指数高等特点。转转C4植植物物高高光光效效基基因因：C4植植物物：玉玉米米、高高粱粱、甘甘蔗蔗，光光合合强强度度高高，光光呼呼吸吸低低，选选择择光光合合能能力力强强的的基基因因型型；C3植植物物：小小麦麦、水水稻稻、大大豆豆、棉棉花花等等，光光合合强强度度较较低低，光呼吸高光呼吸高30%，筛选，筛选CO2补偿点低的高光效品种补偿点低的高光效品种98（二）稳产与育种策略（二）稳产与育种策略 稳稳产产性性是是指指优优良良品品种种在在推推广广的的不不同同地地区区和和不不同同年年份份间间产产量量变变化化幅幅度度较较小小，在在环环境境多多变变的的条条件件下下能能够够保保持持均
38、均衡衡的的增增产产作用。作用。1 1、抗病虫性育种、抗病虫性育种 单单一一寄寄主主易易引引起起流流行行病病虫虫害害的的发发生生，抗抗病病育育种种越越来来越越显显示出它的重要地位。示出它的重要地位。高高产产栽栽培培肥肥水水条条件件改改善善和和矮矮秆秆品品种种带带来来的的高高密密度度种种植植，都加重了病虫害的发生。都加重了病虫害的发生。抗抗病病育育种种已已从从抗抗单单一一病病害害逐逐渐渐向向抗抗多多种种病病害害发发展展，抗抗单单一小种向抗多种小种发展。一小种向抗多种小种发展。992、抗旱耐瘠育种抗旱耐瘠育种我我国国无无灌灌溉溉条条件件的的耕耕地地半半数数以以上上，其其中中有有些些地地区区常常年年缺
39、缺雨雨干干旱旱，即即使使在在雨雨量量较较多多的的地地区区大大多多雨雨量量集集中中，季季节节性性干干旱旱也也时时有有发发生生造造成成作作物物严严重重减减产产。我我国国约约有有1/3以以上上耕耕地地分布在丘陵山区，土层薄、肥力低，产量低而不稳。分布在丘陵山区，土层薄、肥力低，产量低而不稳。3、抗倒伏性育种、抗倒伏性育种主要育种性状，如株高、茎秆强度、根系等。主要育种性状，如株高、茎秆强度、根系等。4、适应性育种、适应性育种指指作作物物品品种种对对生生态态环环境境的的适适应应范范围围及及程程度度。适适应应性性强强的的品品种种不不仅仅种种植植地地区区广广泛泛、推推广广面面积积大大，更更重重要要的的是是
40、可可在在不同年份和地区间保持产量稳定。不同年份和地区间保持产量稳定。100（三）优质及育种策略（三）优质及育种策略作作物物品品种种的的品品质质已已经经成成为为突突出出的的育育种种目目标标。国国家家在在“九九五五”、“十十五五”已已实实施施了了优优质质米米育育种种计计划划，优优质质麦麦育育种种、优优质质蛋蛋白玉米育种等。白玉米育种等。品品质质包包括括：营营养养品品质质（蛋蛋白白、必必须须氨氨基基酸酸含含量量）、加加工工品品质质、商商业业品品质质、卫卫生生品品质质（农农药药残残留留、重重金金属属含含量量、有有害微生物及其有毒产物）。害微生物及其有毒产物）。101（四）适应机械化及其策略（四）适应机
41、械化及其策略株形紧凑、成熟一致，管理方便、不倒伏、不落粒。株形紧凑、成熟一致，管理方便、不倒伏、不落粒。1）大豆结荚部位与地面有一定距离；）大豆结荚部位与地面有一定距离；2）玉米穗位整齐适中；）玉米穗位整齐适中；3）马铃薯和甘薯的块茎和块根集中；）马铃薯和甘薯的块茎和块根集中；4）直播稻，可以减少作业强度，植株分蘖少，茎杆粗壮，）直播稻，可以减少作业强度，植株分蘖少，茎杆粗壮，抗倒伏。抗倒伏。102 20 20 世纪世纪80 80 年代以来年代以来,围绕高产、多抗、优围绕高产、多抗、优质综合育种目标质综合育种目标,以及相应采用诱变育种、花培以及相应采用诱变育种、花培育种、航天育种等手段育种、航
42、天育种等手段,常规稻和杂交稻选育取常规稻和杂交稻选育取得了显著进展。得了显著进展。我国水稻育种的现状我国水稻育种的现状 但在但在1994-2003 年年,全国不同程度先后进入调全国不同程度先后进入调整粮食结构、优化品种结构阶段。整粮食结构、优化品种结构阶段。90 年代以来年代以来,新新的杂交水稻组合在熟期、米质、抗性等方面虽有改的杂交水稻组合在熟期、米质、抗性等方面虽有改进进,但在产量上未能获得新的突破。因此但在产量上未能获得新的突破。因此,进一步进一步提高水稻单位面积的产量提高水稻单位面积的产量,已成为国内外所关注的已成为国内外所关注的重要课题。重要课题。103 1997 年年,中国开始超级
43、稻选育研究中国开始超级稻选育研究,中国超中国超级杂交稻研究也连续两次获得国家大额资助级杂交稻研究也连续两次获得国家大额资助,成成为水稻育种界亮点。为水稻育种界亮点。2001 年年,中国科学家成功地完成公布了世中国科学家成功地完成公布了世界上第一个水稻全基因组芯片的研制及水稻全界上第一个水稻全基因组芯片的研制及水稻全基因组表达谱绘制基因组表达谱绘制,分离了与水稻抗逆、抗病、分离了与水稻抗逆、抗病、高产密切相关的高产密切相关的40 个重要功能基因及个重要功能基因及400 多个多个 候选功能基因，随后候选功能基因，随后2003 年水稻育年水稻育 种科技人员提出种科技人员提出“基因设计育种基因设计育种
44、将成将成 为第三次水稻育种突破口为第三次水稻育种突破口”这一新观这一新观 点。点。我国水稻育种的现状我国水稻育种的现状1042009年最新审定优质高产水稻品种年最新审定优质高产水稻品种 龙粳龙粳21垦稻垦稻17龙粳龙粳24龙粳龙粳25（龙花（龙花01-806）、龙粳）、龙粳26（龙育（龙育03-1804）龙粳）龙粳27（龙交（龙交04-2182）、）、龙粳龙粳28（龙育（龙育04-1465）、垦稻）、垦稻19（垦（垦04-1093）垦稻）垦稻20（垦（垦04-549）、垦）、垦稻稻21（垦（垦04-951）105协优107 选育单位：南京农业大学水稻研究所品种来源：协青早AW107 特征特性：
45、特征特性：属籼型三系杂交水稻。熟期适中，产量较高，稳产属籼型三系杂交水稻。熟期适中，产量较高，稳产性一般，中感白叶枯病，高感稻瘟病，米质一般。适宜在福性一般，中感白叶枯病，高感稻瘟病，米质一般。适宜在福建、江西、湖南、湖北、安徽、浙江、江苏的长江流域稻区建、江西、湖南、湖北、安徽、浙江、江苏的长江流域稻区（武陵山区除外）以及河南南部稻区的稻瘟病轻发区作一季（武陵山区除外）以及河南南部稻区的稻瘟病轻发区作一季中稻种植。中稻种植。106两优培九选育单位：江苏省农业科学院品种来源：培矮64S9311 特征特性特征特性：“两优培九两优培九”是我国第一个将两系法与亚种是我国第一个将两系法与亚种间杂交合为
46、一体的杂交稻，间杂交合为一体的杂交稻，属感温型杂交中籼。属感温型杂交中籼。标志着标志着我国杂交水稻育种研究进入了一个超高产时代。我国杂交水稻育种研究进入了一个超高产时代。千粒重千粒重26262727克，分蘖力强，茎秆粗壮，中后期株型紧凑，抗克，分蘖力强，茎秆粗壮，中后期株型紧凑，抗倒性强。剑叶上举高出穗层，群体受光姿态良好。穗型倒性强。剑叶上举高出穗层，群体受光姿态良好。穗型大，谷粒细长、无芒，米质较好，适应性广，易感稻曲大，谷粒细长、无芒，米质较好，适应性广，易感稻曲病。病。107丰优香占选育单位：江苏省里下河地区农业科学研究所品种来源：粤丰A R6547 特征特性：特征特性：为迟熟中籼类型
47、。苗期叶挺、色深，繁茂性好，分为迟熟中籼类型。苗期叶挺、色深，繁茂性好，分蘖性中等。株型挺拔，集散适中。茎秆粗壮，叶片挺拔上举，蘖性中等。株型挺拔，集散适中。茎秆粗壮，叶片挺拔上举，穗大粒重，生长清秀，熟相颇佳。高抗白叶枯病穗大粒重，生长清秀，熟相颇佳。高抗白叶枯病,且抗稻瘟且抗稻瘟病和生育后期的叶部病害，抗倒性较强。米饭松散柔软，香病和生育后期的叶部病害，抗倒性较强。米饭松散柔软，香味浓郁，冷后不硬，适口性极佳。味浓郁，冷后不硬，适口性极佳。丰优香占的米质能与丰优香占的米质能与 泰国名牌大米相媲美，泰国名牌大米相媲美，而产量超过泰国米一倍。而产量超过泰国米一倍。108国内优质小麦品种偃育偃育
48、898 豫审平安豫审平安3号号 偃展偃展4110 豫麦豫麦18 豫麦豫麦18-99系系 焦麦焦麦668 郑麦郑麦9023 1091 1、细胞工程在植物育种中应用、细胞工程在植物育种中应用、细胞工程在植物育种中应用、细胞工程在植物育种中应用2 2、基因工程育种、基因工程育种、基因工程育种、基因工程育种3 3、分子标记辅助选择育种、分子标记辅助选择育种、分子标记辅助选择育种、分子标记辅助选择育种4 4、分子设计育种、分子设计育种、分子设计育种、分子设计育种二、现代二、现代作物育种新方法概述作物育种新方法概述110细胞工程在植物育种中应用细胞工程在植物育种中应用 111一、组织培养基本程序一、组织培
49、养基本程序:材料准备、培养基准备、接种、愈伤组织的诱导、愈伤组材料准备、培养基准备、接种、愈伤组织的诱导、愈伤组织的分化、小苗移栽、植株织的分化、小苗移栽、植株植物组织培养流程图植物组织培养流程图A:外植体来源外植体来源,B：外植体培养：外植体培养,C：愈伤组织：愈伤组织,D：再生小植株：再生小植株,E：再生植株：再生植株112外植体外植体愈伤组织愈伤组织新植株新植株113（一）培养基及其组成（一）培养基及其组成1、常用的培养基、常用的培养基:1）MS培养基：无机盐和离子浓度较高，养分平衡，最普通。培养基：无机盐和离子浓度较高，养分平衡，最普通。2）B5培养基：含有较低的铵离子。培养基：含有较
50、低的铵离子。3）White培养基：无机盐含量较低，适于生根培养。培养基：无机盐含量较低，适于生根培养。4）KM-8p培养基：用于原生质体培养，有机成分较复杂。培养基：用于原生质体培养，有机成分较复杂。5）N6培养基：用于花药培养，成分较简单，培养基：用于花药培养，成分较简单，KNO3和硫铵高。和硫铵高。1142、培养基的成分培养基的成分1）无机盐类：为外植体的细胞分裂、生长和分化提供必须的大量元素）无机盐类：为外植体的细胞分裂、生长和分化提供必须的大量元素和微量元素。和微量元素。大量：大量：N、P、K、S、Ca、Mg；微量：微量：I、B、Mn、Zn、Mo、Cu、Co、Fe2）碳源和能源：所有培