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1、第四章第四章 引种和选择育种引种和选择育种影响引种的因素影响引种的因素作物引种规律作物引种规律选择育种原理选择育种原理选择及选择育种方法选择及选择育种方法影响选择效果的因素影响选择效果的因素本章重难点本章重难点第一节第一节 引种（引种（crop introductioncrop introduction）和驯化）和驯化基本概念基本概念引种（引种（广义）广义）：从外地或外国引进新植物、新作物、新：从外地或外国引进新植物、新作物、新品种（系）以及各种遗传资源材料品种（系）以及各种遗传资源材料引种（引种（狭义）狭义）：从当前的生产需要出发，从外地区或外：从当前的生产需要出发，从外地区或外国引进作物新
2、品种国引进作物新品种(系系)，通过适应性试，通过适应性试验，直接在本地区或本国推广种植验，直接在本地区或本国推广种植驯化驯化：人类对植物适应新的地理环境能力的利用和改造：人类对植物适应新的地理环境能力的利用和改造引引种种包包括括：引引进进原原始始材材料料；将将野野生生作作物物变变为为栽栽培培作作物物（驯化驯化）；）；引进当地没有的作物引进当地没有的作物（扩大新区扩大新区）一、引种的意义一、引种的意义解决生产者、消费者对品种的需求解决生产者、消费者对品种的需求增加我国的种质资源种类，为新品种增加我国的种质资源种类，为新品种培育奠定物质基础培育奠定物质基础作物育种的有效途径作物育种的有效途径扩大栽
3、培区域，建立稳定的生产基地扩大栽培区域，建立稳定的生产基地野生种变栽培种，保护濒危作物野生种变栽培种，保护濒危作物二、引种的基本原理二、引种的基本原理引种的气候相似性原理引种的气候相似性原理引种的生态条件和生态型相似性原理引种的生态条件和生态型相似性原理（一）气候相似论（一）气候相似论（theory of climatictheory of climatic analogy analogy）基本要点基本要点：原产地和引入地之间，影响：原产地和引入地之间，影响生产的主要因素（生态环境生产的主要因素（生态环境中的气候条件），应相似到中的气候条件），应相似到足以保证相互间引种成功的足以保证相互间引种
4、成功的程度程度2022/10/25共39页6n生态条件：指与作物品种形成及生长发育有密切生态条件：指与作物品种形成及生长发育有密切关系的环境条件：气候生态因子、土壤因子等关系的环境条件：气候生态因子、土壤因子等n生态型：生态型：是指在同一物种变种范围内，在生物学是指在同一物种变种范围内，在生物学特征、形态特征等方面均与当地的主要生态条件特征、形态特征等方面均与当地的主要生态条件相适应，遗传结构也基本相似的作物类型。相适应，遗传结构也基本相似的作物类型。（二）生态条件和生态型相似性原理（二）生态条件和生态型相似性原理气气候候生生态态型型：是是指指在在一一定定的的气气候候因因素素下下所所形形成成的
5、的生生态型态型土土壤壤生生态态型型：是是在在一一定定的的土土壤壤理理化化特特性性、含含水水量量、含盐量、含盐量、pH值以及土壤微生物影响下形成的生态型值以及土壤微生物影响下形成的生态型共栖生态型共栖生态型：与生物因素相互影响、共处一个环境：与生物因素相互影响、共处一个环境中而形成的生态型中而形成的生态型在作物生态型中最主要的是气候生态型，不同生态在作物生态型中最主要的是气候生态型，不同生态型之间相互引种比较困难，而相同生态型之间相互型之间相互引种比较困难，而相同生态型之间相互引种则较容易成功引种则较容易成功作物的三种生态型作物的三种生态型（一）引种是否成功的标准（一）引种是否成功的标准 与原产
6、地比较，不需特殊保护而能露地越冬、与原产地比较，不需特殊保护而能露地越冬、度夏，度夏，正常生长、开花、结实正常生长、开花、结实 保持原有的产量和品质保持原有的产量和品质等经济性状等经济性状 能用适当的繁殖方式进行能用适当的繁殖方式进行正常的繁殖正常的繁殖 无性繁殖无性繁殖作物只要在新地区能保持其经济利作物只要在新地区能保持其经济利 用器官的产量和品质，能否正常开花结籽可不用器官的产量和品质，能否正常开花结籽可不 作为引种成功的主要标准作为引种成功的主要标准 三、影响引种成功的因素三、影响引种成功的因素（二）影响引种成功的因素（二）影响引种成功的因素温度：高温、低温影响；春化现象温度：高温、低温
7、影响；春化现象光照：长日照、短日照作物光照：长日照、短日照作物纬度：同纬度引种易成功纬度：同纬度引种易成功海拔：每升高海拔：每升高100米，日均温降米，日均温降0.6栽培水平、耕作制度、土壤状况等栽培水平、耕作制度、土壤状况等植物的发育特性植物的发育特性植物的发育特性与引种（植物的发育特性与引种（温度温度）春化阶段春化阶段：作物在某一个发育时期需要作物在某一个发育时期需要一定的温度条件。如果该时期温度条件不一定的温度条件。如果该时期温度条件不能满足，就不能完成这一阶段的发育能满足，就不能完成这一阶段的发育 不不同同植植物物完完成成春春化化所所需需温温度度与与持持续续时时间间不同不同（冬性、半冬
8、性、春性及喜温植物冬性、半冬性、春性及喜温植物）作作物物的的不不同同品品种种完完成成春春化化所所需需温温度度与与持持续续时时间间也也不不同同（小小麦麦，强强冬冬性性、冬冬性性、弱弱冬冬性性和春性；和春性；甘蓝型油菜甘蓝型油菜，冬性、半冬性和春性），冬性、半冬性和春性）植物的发育特性与引种（植物的发育特性与引种（光照光照）感光感光阶段阶段：作物在某一个发育时期需要一定的作物在某一个发育时期需要一定的光照条件，如果光照条件不能满足就不能开花结光照条件，如果光照条件不能满足就不能开花结实实按按日日照照长长短短要要求求不不同同，可可将将作作物物分分为为长长日日照照作作物物（12h，小小麦麦、油油菜菜等
9、等）、短短日日照照作作物物（l2h，玉玉米米、水稻、大豆等水稻、大豆等）和）和中性作物中性作物（如丝瓜、番茄、甜椒、花生等如丝瓜、番茄、甜椒、花生等）作物的不同品种类型对光照的反应也不相同作物的不同品种类型对光照的反应也不相同（晚稻晚稻对光照长度很敏感，对光照长度很敏感，早稻早稻则钝感或无感则钝感或无感）四、作物不同类型引种后的生长四、作物不同类型引种后的生长变化规律变化规律引种引种方式方式低温长日照作物低温长日照作物高温短日照作物高温短日照作物北北种种南南引引生育期长生育期长(迟熟迟熟)，营养，营养生长好，植株高、穗粒生长好，植株高、穗粒增大，或不抽穗开花增大，或不抽穗开花发育快发育快(早熟
10、早熟)，营养，营养生长不良，植株、穗、生长不良，植株、穗、粒小，生殖生长受阻粒小，生殖生长受阻南南种种北北引引发育快发育快(早熟早熟)，营养生，营养生长不良，植株、穗、粒长不良，植株、穗、粒小，低产，易冻害小，低产，易冻害生育期长生育期长(迟熟迟熟)，营养，营养生长好，植株高、穗粒生长好，植株高、穗粒增大，或不抽穗开花增大，或不抽穗开花五、引种的基本步骤五、引种的基本步骤可行性分析可行性分析(引种材料的收集引种材料的收集)检疫和隔离种植检疫和隔离种植引种试验（试种观察、品种比较试验）引种试验（试种观察、品种比较试验）栽培试验栽培试验引种与选择相结合，不断防杂保纯和引种与选择相结合，不断防杂保纯
11、和 选育新品种选育新品种 2022/10/25共39页14六、引种实践六、引种实践n水稻引种：早稻感温、晚稻感光水稻引种：早稻感温、晚稻感光n小麦引种：需低温、长日小麦引种：需低温、长日n棉花引种：短日、喜温棉花引种：短日、喜温n大豆引种：短日作物大豆引种：短日作物2022/10/25共39页15（一）风土（一）风土驯化学说：驯化学说：生物体与环境间是对立统生物体与环境间是对立统一的关系，生物体的遗传可塑性使其可经过驯化一的关系，生物体的遗传可塑性使其可经过驯化适应新环境适应新环境（二）（二）驯化的方法驯化的方法：选用植物遗传不稳定、最易选用植物遗传不稳定、最易动摇的幼龄实生苗作为材料，采用逐
12、步迁移方法，动摇的幼龄实生苗作为材料，采用逐步迁移方法，在新环境下逐步改变原有特性，最终适应新环境，在新环境下逐步改变原有特性，最终适应新环境，达到预期驯化的效果达到预期驯化的效果七、植物驯化的原理和方法七、植物驯化的原理和方法2022/10/25共39页16第二节第二节 选择育种选择育种2022/10/25共39页17选择育种选择育种：又称又称系统育种系统育种（pedigree pedigree breeding methodbreeding method），是指对现有品种群体），是指对现有品种群体中出现的自然变异进行性状鉴定、选择并通中出现的自然变异进行性状鉴定、选择并通过品系比较试验、区
13、域试验和生产试验培育过品系比较试验、区域试验和生产试验培育农作物新品种的育种途径农作物新品种的育种途径对典型的自花授粉作物又可称为对典型的自花授粉作物又可称为纯系育种纯系育种（pure line breedingpure line breeding）选择育种（选择育种（breeding by selectionbreeding by selection）的概念）的概念2022/10/25共39页18选择育种的要点选择育种的要点n根据育种目标，从现有的品种群体中选根据育种目标，从现有的品种群体中选择优良个体，实现择优良个体，实现优中选优优中选优和和连续选优连续选优n选择育种是作物育种中选择育种是
14、作物育种中最基本、简最基本、简 易、快速易、快速而而有效有效的途径的途径n是利用是利用现有品种现有品种中的自然变异，从中选中的自然变异，从中选择出符合生产需要的基因型，并进行后择出符合生产需要的基因型，并进行后续试验，无需进行人工创造变异续试验，无需进行人工创造变异2022/10/25共39页19（一）作物品种自然变异现象和（一）作物品种自然变异现象和纯系学说纯系学说一、选择育种的基本原理一、选择育种的基本原理n作物品种稳定性的相对性作物品种稳定性的相对性n外界环境条件的变化，会引起基因突变外界环境条件的变化，会引起基因突变n自然杂交自然杂交2022/10/25共39页20纯系的概念纯系的概念
15、 纯系纯系是自花授粉作物一个纯合个体自交是自花授粉作物一个纯合个体自交 所产生的后代，即由同一基因型组成的所产生的后代，即由同一基因型组成的 个体群，纯系即基因型纯合的群体（品个体群，纯系即基因型纯合的群体（品系）系）v自自花花授授粉粉作作物物原原始始群群体体品品种种中中，通通过过单单株株选选择择，可可以以分分离离出出许许多多不不同同的的纯系纯系v从纯系内继续选择是无效的从纯系内继续选择是无效的v同同一一纯纯系系内内受受环环境境因因素素影影响响所所出出现现的变异是不能遗传的的变异是不能遗传的纯系学说的主要内容纯系学说的主要内容2022/10/25共39页22n纯系学说是自花授粉作物纯系育种的纯
16、系学说是自花授粉作物纯系育种的理论基础之一理论基础之一n将变异分为可遗传的变异和不可遗传将变异分为可遗传的变异和不可遗传的变异的变异n纯系是相对的，没有绝对的纯系纯系是相对的，没有绝对的纯系2022/10/25共39页23(二二)作物品种自然变异的原因作物品种自然变异的原因自然异交引起的基因重组自然异交引起的基因重组自然变异自然变异新育成品种群体中的变异新育成品种群体中的变异2022/10/25共39页24二、性状鉴定与选择二、性状鉴定与选择n选优汰劣选优汰劣：其：其实质就是造成有差别的生殖实质就是造成有差别的生殖率，或叫差别繁殖率，或叫差别繁殖 n选择的遗传原理：选择的遗传原理：生物进化学说
17、，其核心生物进化学说，其核心是是变异、遗传和选择变异、遗传和选择n选择可以选择可以定向地改变群体的遗传组成定向地改变群体的遗传组成；选选择可以择可以保留和积累变异保留和积累变异2022/10/25共39页25（一）选择的基本方法（一）选择的基本方法n混合选择混合选择：从品种群体中选择目标性状基：从品种群体中选择目标性状基本相似的个体，混合后加以繁殖，与原品本相似的个体，混合后加以繁殖，与原品种进行比较，从而培育新的品种种进行比较，从而培育新的品种n自花授粉作物进行混合选择后，基因型趋自花授粉作物进行混合选择后，基因型趋于纯合，可淘汰劣株，但改良效果有限于纯合，可淘汰劣株，但改良效果有限n常异花
18、授粉和异花授粉作物混合选择，可常异花授粉和异花授粉作物混合选择，可保持杂合性、较高生活力及遗传多样性保持杂合性、较高生活力及遗传多样性2022/10/25共39页26单株选择：单株选择：n从品种群体中选择优良的个体，分别脱粒保存，从品种群体中选择优良的个体，分别脱粒保存，翌年分别各种一小区（行），根据各小区植株的翌年分别各种一小区（行），根据各小区植株的表现来鉴定上年当选个体的优劣，并据此淘汰不表现来鉴定上年当选个体的优劣，并据此淘汰不良个体的后代良个体的后代n自花授粉作物单株选择后，进行单株后代测验，自花授粉作物单株选择后，进行单株后代测验，改良效果明显改良效果明显n常异花授粉和异花授粉作物
19、单株选后，破坏群体常异花授粉和异花授粉作物单株选后，破坏群体结构，导致生活力和适应性衰退结构，导致生活力和适应性衰退2022/10/25共39页27（二）性状鉴定的作用与方法（二）性状鉴定的作用与方法n鉴定鉴定是进行有效选择的依据，是保证和提是进行有效选择的依据，是保证和提高育种质量的基础高育种质量的基础n鉴定方法鉴定方法：直接鉴定与间接鉴定；：直接鉴定与间接鉴定；田间鉴田间鉴定和实验室鉴定定和实验室鉴定；自然鉴定与诱发鉴定；自然鉴定与诱发鉴定；当地鉴定和异地鉴定当地鉴定和异地鉴定2022/10/25共39页28三、选择育种的程序三、选择育种的程序n单株选择与纯系（系统）育种程序单株选择与纯系
20、（系统）育种程序n混合选择与混合选择育种程序混合选择与混合选择育种程序2022/10/25共39页29（一）单株选择与纯系（一）单株选择与纯系 （系统）育种程序（系统）育种程序2022/10/25共39页301 1、单株选择、单株选择(individual(individual selection)selection)n n从原始群体中选取从原始群体中选取从原始群体中选取从原始群体中选取(一些一些一些一些)优良单株分别编号、优良单株分别编号、优良单株分别编号、优良单株分别编号、分别留种，次年按单株分小区播种，根据各分别留种，次年按单株分小区播种，根据各分别留种，次年按单株分小区播种，根据各分别
21、留种，次年按单株分小区播种，根据各株行株行株行株行(系系系系)的表现进行鉴定的选择方法的表现进行鉴定的选择方法的表现进行鉴定的选择方法的表现进行鉴定的选择方法n n一个单株就是一个基因型，中选单株形成了一个单株就是一个基因型，中选单株形成了一个单株就是一个基因型，中选单株形成了一个单株就是一个基因型，中选单株形成了一个谱系，故又叫做一个谱系，故又叫做一个谱系，故又叫做一个谱系，故又叫做系谱选择法或基因型选系谱选择法或基因型选系谱选择法或基因型选系谱选择法或基因型选择法择法择法择法n n单株选择法分为单株选择法分为单株选择法分为单株选择法分为一次单株选择和多次单株选一次单株选择和多次单株选一次单
22、株选择和多次单株选一次单株选择和多次单株选择法择法择法择法2022/10/25共39页31一次单株选一次单株选择择(一穗传一穗传或一株传或一株传)2022/10/25共39页32多次单多次单株选择株选择2022/10/25共39页332、纯系育、纯系育 种程序种程序n优良变异个体优良变异个体的选择的选择n株行比较试验株行比较试验n品系比较试验品系比较试验n区域试验和生区域试验和生产试验产试验n品种审定与推品种审定与推广广2022/10/25共39页34（二）混合选择与混合（二）混合选择与混合 选择育种程序选择育种程序2022/10/25共39页351 1、混合选择、混合选择(bulk(bulk
23、 selection)selection)n n混混混混合合合合选选选选择择择择法法法法又又又又叫叫叫叫表表表表型型型型选选选选择择择择法法法法。根根根根据据据据单单单单株株株株的的的的表表表表现现现现型型型型，从从从从一一一一个个个个原原原原始始始始混混混混杂杂杂杂群群群群体体体体中中中中选选选选取取取取符符符符合合合合育育育育种种种种目目目目标标标标的的的的优优优优良良良良单单单单株株株株混混混混合合合合留留留留种种种种，下下下下一一一一年年年年播播播播种种种种于于于于同同同同一一一一块块块块圃圃圃圃地地地地，与与与与标标标标准准准准品品品品种种种种及及及及原原原原始始始始群群群群体体体体
24、小区相邻种植，进行比较鉴定的选择法小区相邻种植，进行比较鉴定的选择法小区相邻种植，进行比较鉴定的选择法小区相邻种植，进行比较鉴定的选择法 n n可分为可分为可分为可分为一次混合选择法一次混合选择法一次混合选择法一次混合选择法和和和和多次混合选择法多次混合选择法多次混合选择法多次混合选择法2022/10/25共39页36一次混一次混合选择合选择2022/10/25共39页37多次混多次混合选择合选择2022/10/25共39页382 2、混合选择、混合选择 育种程序育种程序n从原始品种从原始品种群体中进行群体中进行混合选择混合选择n比较试验比较试验n繁殖和推广繁殖和推广2022/10/25共39页39三三、集集团团混混合合选选择择育育种种2022/10/25共39页40四四、改改良良混混合合选选择择育育种种2022/10/25共39页41 单单单单 混混混混 株株株株 合合合合 选选选选 选选选选 择择择择 择择择择 混混混混 合合合合 单单单单 选选选选 株株株株 择择择择 选选选选 择择择择改良混合选择法示意图改良混合选择法示意图2022/10/25共39页42（五）选择育（五）选择育种工作程序种工作程序