育种学-第五章选择育种课件.ppt

选择选择是育种的理想，也是是育种的理想，也是实现实现理想的每一具体步理想的每一具体步骤骤。布布尔尔班克班克第五章第五章 选择选择育种育种（2 2学学时时）1-第一第一节节 选择选择的意的意义义和方法和方法 第二第二节节 选择选择育种的育种的简简史和成效史和成效第三第三节节 选择选择育种的原理育种的原理第四第四节节 有性繁殖植物的有性繁殖植物的选择选择育种育种第五第五节节 无性繁殖植物的无性繁殖植物的选择选择育种育种2-第一节 选择的意义和方法一一.选择选择的概念及意的概念及意义义二二.选择选择在品种改良中的作用在品种改良中的作用三三.选择选择的基本方法的基本方法四四.两种方法的两种方法的综综合运用合运用3-一一.选择选择的概念的概念及意及意义义选择选择育种：育种：根据育种目根据育种目标标，对现对现有品种群有品种群体中出体中出现现的的自然自然变变异异类类型，通型，通过单过单株株选择选择或混合或混合选择选择，选选出出优优良的良的变变异个体，异个体，经过经过后代后代鉴鉴定，定，选优选优去劣培育新品种的方法。去劣培育新品种的方法。4-选择选择的意的意义义：对对对对育种材料育种材料育种材料育种材料选优选优选优选优去劣，去劣，去劣，去劣，对对对对人工和自然人工和自然人工和自然人工和自然产产产产生的生的生的生的变变变变异异异异群体，根据育种目群体，根据育种目群体，根据育种目群体，根据育种目标标标标要求和表要求和表要求和表要求和表现现现现型，型，型，型，选择优选择优选择优选择优良的良的良的良的基因型，固定基因型，固定基因型，固定基因型，固定优优优优良性状；良性状；良性状；良性状；选择选择选择选择是任何一种育种方法的不可缺少的是任何一种育种方法的不可缺少的是任何一种育种方法的不可缺少的是任何一种育种方法的不可缺少的环节环节环节环节。5-二.选择在品种改良中的作用可以把植物已有的变异分离出来，把优良的变异类型挑选出来；对发生了变异的生物体，按照一定方向连续选择，可使变异逐渐积累、巩固和加强，即选择的创造性。（P64 P64 表表5-1 5-1 玉米油份和蛋白玉米油份和蛋白质质7070代定向代定向选择选择效效应应）6-7-8-9-10-三三.选择选择的基本方法的基本方法1.个体个体选择选择（单单株株选择选择法）法）2.混合混合选择选择3.两种方法比两种方法比较较11-1.1.个体个体选择选择 根据育种目根据育种目标标从原始群体中从原始群体中选择优选择优良个体，良个体，分分别别收收获获，分，分别别脱粒、脱粒、贮贮藏，来年分藏，来年分别别播种，播种，形成一个穗（株、形成一个穗（株、铃铃）行，根据穗行表）行，根据穗行表现鉴现鉴定上年个入定上年个入选单选单株的株的优优劣，劣者淘汰。劣，劣者淘汰。12-一次个体一次个体选择选择：多用于自花、常异花植物多用于自花、常异花植物 品种改良和良种繁育，异品种改良和良种繁育，异 花授粉植物自交系的保花授粉植物自交系的保纯纯 多次个体多次个体选择选择：用于自花、常异花植物：用于自花、常异花植物杂杂 交后代的交后代的选择选择 个个体体选选择择13-一次一次单单株株选择选择14-多次多次单单株株选择选择15-2.混合混合选择选择从品种群体中，按照育种目从品种群体中，按照育种目标标，把成熟期、，把成熟期、产产量性状和外部形量性状和外部形态较态较一致的一致的优优良个体良个体选选出出来，混合脱粒，下一年混合播种，与原品种来，混合脱粒，下一年混合播种，与原品种和和对对照品种照品种进进行比行比较较。16-混混合合选选择择一次混合一次混合选择选择：自花植物提：自花植物提纯纯、选择选择新品种新品种多次混合多次混合选择选择：异花、常异花植物提：异花、常异花植物提纯纯、选选育新品种育新品种17-一次一次混合混合选择选择18-多次多次混合混合选择选择19-3.两种方法比两种方法比较较（1）混合选择 优优点：点：方法方法简单简单，省工，收效快，可以很快，省工，收效快，可以很快获获得大量种子供生得大量种子供生产产利用利用;对对于异花、常异花授粉植物可保持群体一定程度的异于异花、常异花授粉植物可保持群体一定程度的异质质性，不会性，不会导导致致遗传遗传基基础贫础贫乏，引起生活力衰退。乏，引起生活力衰退。缺点：缺点：不能不能鉴鉴定个体的后代表定个体的后代表现现，选择选择效果效果较较差差;20-（2）个体）个体选择选择 方法麻烦，费工，要求技术比较严格;选择比较准确，可靠，效果好;后代群体性状趋于一致。21-集集团团1集集团团2繁殖种子繁殖种子大田大面大田大面积积推广推广按类型分别混合选择，分别脱粒经经分分别别混合混合选择选择的不同的不同类类型的种子型的种子各集团与原品种比较试验经经比比较较表表现优现优良的集良的集团团种子种子所繁殖的所繁殖的优质优质种子种子（一）集（一）集团团混合混合选择选择育种程序育种程序（用于地方品种的改良）（用于地方品种的改良）集集团团3 原品种原品种四四.两种方法的两种方法的综综合运用合运用22-23-分系分系鉴鉴定定改良群体改良群体繁殖推广繁殖推广按个体选择，分别脱粒当当选选个体的种子个体的种子改良群体与原品种比较试验经鉴经鉴定合格的各系混合脱粒定合格的各系混合脱粒表表现较优现较优越的群体收越的群体收获获脱粒脱粒（二）改良混合（二）改良混合选择选择（系（系统统混合混合选择选择法）法）育种程序育种程序原品种原品种系行种植鉴定（一年）24-25-（三）母系（三）母系选择选择法法 此法在异花授粉植物的蔬菜中此法在异花授粉植物的蔬菜中应应用。用。方法：方法：选择程序和自花授粉植物的多次单株选择法完全相同。特点：所选单株没进行隔离。由于异花授粉植物又不进行隔离，选择只是根据母本的性状进行，未控制授粉，故名为母系选择法。优优点点：无需隔离，较为简便，生活力不易退化；缺点：缺点：选优提纯的速度较慢。26-第二第二节节 选择选择育种的育种的简简史和成效史和成效一一.选择选择育种的意育种的意义义和特点和特点二二.选择选择育种的育种的简简史和成效史和成效27-混合选择育种：采用混合选择法选育新品种的方法。如果如果这这种方法用于自花授粉作物即称种方法用于自花授粉作物即称为纯为纯系育种系育种系统育种：如果采用个体选择法，所育成 的品种，是由自然变异的一个 个体发展成一个系统。一一.选择选择育种的概念和特点育种的概念和特点28-1.选择选择育种的特点：育种的特点：利用自然利用自然变变异，异，进进行行优优中中选优选优，环节环节少，年限短，少，年限短，过过程程简单简单；连续选优连续选优，使品种不断得到改良和提高；，使品种不断得到改良和提高；能保持原品种能保持原品种对对当地生当地生态态条件适条件适应应性。性。29-斯字棉2B 系统育种 徐州209 系统育种 生育期变短 霜前花增加徐州1818 系统育种 徐州58 系统育种衣分增加 纤维强度 增加3-5g徐州142丰产性好，增产10%以上30-2.缺点缺点不能有目的的不能有目的的创创造造变变异异;有利有利变变异少，异少，选择选择效率不高效率不高;应应用用连续连续个体个体选择时选择时，容易，容易导导致致遗传遗传基基础贫础贫乏乏;改改进进提高的潜力有限提高的潜力有限.31-二、无性繁殖植物的二、无性繁殖植物的选择选择法法基本上与自花授粉植物相同：以单株选择法为主；在某些情况下也可用混合选择或集团选择。无性繁殖植物的单株选择一般都为一次单株选择。因为一个无性系内各株的基因型是相同的，性状表现整齐一致，继续在无性系内选择无效。32-二二.选择选择育种的育种的简简史和成效史和成效1、选择选择育种育种在我国植物育种中一直起着相当大的作用一直起着相当大的作用。新中国成立以来，虽然在不同年代采用的育种方法各有侧重，但不论哪个时期，选择育种育成的品种均占一定的比例。稻麦棉三大作物：水稻 小麦 棉花 50年代 61.2%19.6%74.4%60年代 43.4%20.5%62.9%70年代 27.6%9.8%56.6%60年代以后，随着其他育种途径的开拓，系统育种所占比重相对减小。33-2、选择育种在棉花育种中一直占有重要的地位。因棉花是常异交植物，天然异交率高，选择育种一直占有较大的比重。70年代占50%以上，80年代占20%。从美国引进的岱字棉15号，选育的品系多达100多个；棉花品种鲁棉6号，是系统育种育成的，成为山东省80年代中后期的主要推广品种。34-3、选择育种在园艺植物的育种和生产中也发挥了重要作用。果树芽变选种中最突出的例子是元帅系苹果的芽变选种。我国自1973年开展了苹果芽变选种，已在元帅系中选出一批优良品系。目前主栽苹果品种为红富士，从中选出许多芽变，如烟辐3、2001等。选择育种法培育的果树品种在目前仍占相当大的比例。35-第三第三节节 选择选择育种的原理育种的原理 1901-1906 1901-1906年年,丹麦植物学家丹麦植物学家约约翰翰逊逊从市从市场买场买来来菜豆品种菜豆品种,按籽粒大小、按籽粒大小、轻轻重重进进行行6 6个世代种植个世代种植选择选择,分出分出1919个个纯纯系。系。19031903年提出了年提出了纯纯系学系学说说。36-Wilhelm,L.Johannsen 1901 In self-pollinated crops37-1.1.在自花授粉作物品种群体中，通在自花授粉作物品种群体中，通过单过单株株选择选择，可以，可以分离出分离出许许多多纯纯系，表明原始品种是各个系，表明原始品种是各个纯纯系的混合系的混合体，通体，通过过个体个体选择选择把不同基因型从群体中分离出来把不同基因型从群体中分离出来,这这是基于种群的分化，是基于种群的分化，选择选择是有效的。是有效的。一、一、纯纯系学系学说说（The theory of pure-line selection）38-2.2.同一个同一个纯纯系内，不同个体基因型是相同的，系内，不同个体基因型是相同的，继续继续选择选择是无效的。同一是无效的。同一纯纯系内，受系内，受环环境因素影响所境因素影响所出出现现的的变变异，只影响当代个体体异，只影响当代个体体细细胞，并不影响胞，并不影响生殖生殖细细胞，所以，胞，所以，这这种种变变异是不能异是不能遗传遗传的。的。39-评评价：价：v被被认为纯认为纯系育种的理系育种的理论论基基础础；v把把变变异分异分为为可可遗传变遗传变异和不可异和不可遗传遗传的的变变异；异；v通通过过后代后代鉴鉴定可判断是否属于定可判断是否属于遗传遗传的的变变异；异；v对对自花、常异花植物的自花、常异花植物的纯纯系育种和异花植物自交系育种和异花植物自交系系选选育具有指育具有指导导意意义义。局限性：局限性：v纯纯系的系的绝对绝对化是化是错误错误的，的，实实践践证证明明纯纯系是相系是相对对的，的，没有没有绝对绝对的的纯纯系。系。40-二二.品种自然品种自然变变异异现现象和象和产产生的原因生的原因 天然天然杂交 基因突变剩余变异自然变异人工变异变异41-1、品种自然、品种自然变变异异现现象象 具有一定稳定性的品种，随着自然杂交，突变等原因，不断出现新的类型，即自然变异。原来的品种则形成一个混杂的群体。42-2、品种自然、品种自然变变异的原因异的原因（1）自然异交而引起基因重组，出现新的性状。即使是自花授粉植物也不可避免地发生天然杂交；常异花授粉和异花授粉植物的自然异变率则更高。品种间杂交后必然引起基因重组，导致出现性状的变异。（2）基因突变。品种在推广过程中，由于自然条件和栽培条件的影响，会发生基因突变，使品种群体内出现新的类型。43-（3）品种本身）品种本身剩余剩余变变异异的存在造成的的存在造成的。有些品种育成时，有些性状（尤其数量性状）并未真正纯合，在长期的生产过程中，仍然会出现分离现象。性状还未完全稳定就混收为品系（要求整齐一致才能升级）。有时某些性状稳定所需时间长，虽混合时间不早，但仍有分离。如远缘杂交。多基因控制的数量性状，遗传复杂，选择时很难确定其纯合的程度。由于上述原因，品种在推广过程中常出现变异株。44-第四第四节节 有性繁殖植物的有性繁殖植物的选择选择育种方法与程序育种方法与程序一、主要技术环节 二、选择育种的一般程序 45-一、主要技一、主要技术环节术环节1.1.选择对选择对象象大田推广品种大田推广品种即将推广品种即将推广品种外地引外地引进进品种品种46-在保持原品种在保持原品种综综合性状合性状优优良的基良的基础础上，克服上，克服原品种存在的主要缺点。原品种存在的主要缺点。区分区分选择选择育种的育种的选选株与良种繁育的株与良种繁育的选选株株选择选择育种的育种的选选株：株：主要主要选择选择新新类类型。型。良种繁育的良种繁育的选选株：株：符合原品种典型性状。符合原品种典型性状。2.选择选择的的标标准准选择标选择标准准应应尽可能明确具体，如丰尽可能明确具体，如丰产产性可用性可用单单株株产产量量为标为标准，但番茄、黄瓜等准，但番茄、黄瓜等则则不同。不同。47-3.选择选择条件和条件和时间时间均匀一致、生均匀一致、生产产条件，保条件，保证证原有品种特点的表原有品种特点的表现现，并能并能鉴鉴定个体定个体间遗传间遗传差异，避免差异，避免环环境因素的干境因素的干扰扰。选择时选择时，要区分，要区分遗传变遗传变异和异和环环境境变变异异环环境因素境因素引起的引起的变变异是异是连续连续的，的，遗传遗传因素因素引起的引起的变变异是异是不不连续连续的。的。选择时间选择时间：在性状表在性状表现现最突出的最突出的时时期，重点期，重点观观察、察、选择选择48-群体越大，数量越多，成功可能性越大。群体越大，数量越多，成功可能性越大。选选株数量的多少主要取决于两方面：株数量的多少主要取决于两方面：4.4.选择选择群体的大小和群体的大小和选选株的数量株的数量选择对选择对象的象的变变异程度异程度选择选择者者对对品种特征特性的熟悉程度和品种特征特性的熟悉程度和观观察察鉴别鉴别能力能力49-二、二、选择选择育种的一般程序育种的一般程序（一）系（一）系统统育种育种（二）混合（二）混合选择选择育种育种50-株行比株行比较试验较试验品系比品系比较试验较试验区域区域试验试验生生产试验产试验种子田种子田大田大面大田大面积积推广推广选择优选择优良良单单株。株。当当选选各各单单株的种子分株的种子分别别脱粒脱粒各株种子分各株种子分别别种植成行（系），以原品种种植成行（系），以原品种为为对对照行，照行，选择优选择优良株行（系）。良株行（系）。当当选选的各株的各株行（系）的种子分行（系）的种子分别别脱粒。脱粒。各系种子分各系种子分别别种于小区，种于小区，设对设对照小区，照小区，进进行行有重复的有重复的试验试验，选择优选择优系系当当选选品系品系同同时进时进行区行区试试和繁殖和繁殖经审经审定合格的品系成定合格的品系成为为品种品种（一）（一）纯纯系育种程序系育种程序51-经经混混选选群体群体 原始品种群体原始品种群体繁殖种子繁殖种子大田大面大田大面积积推广推广选择优选择优良而一致的个体，混合脱粒良而一致的个体，混合脱粒经经混混选选的改良群体的改良群体与原品种比与原品种比较试验较试验经经比比较较确比原品种确比原品种优优越的混越的混选选群体的种子群体的种子所繁殖的所繁殖的优质优质种子种子（二）混合（二）混合选择选择育种程序育种程序52-第五第五节节 无性繁殖植物的无性繁殖植物的选择选择育种育种一、芽一、芽变变育种育种（一）概念、意义、特点1.概念概念芽变：植物芽的分生组织体细胞自然发生的遗传物质变异。芽变总是以枝变或株变的形式表现芽变选种：对发发生生变变异的芽、枝异的芽、枝进进行无性繁殖并行无性繁殖并选择，从而 育成新品种的选择育种法。彷徨变异：植物的营养系品种由于环境因素造成的不能 遗传的变异称为彷徨变异（饰变）。53-v枝枝变变：变变异的芽内分生异的芽内分生组织组织萌萌动长动长成枝条成枝条时时，该该枝枝 条表条表现现出与原品种出与原品种类类型不同的型不同的现现象。象。v株株变变：当包含突当包含突变细变细胞的芽胞的芽发发育成一个植株，或采育成一个植株，或采 用用该该芽芽进进行无性繁殖形成新个体的行无性繁殖形成新个体的现现象。象。54-2.意义利用芽变产生的新变异可直接选育出新品种；丰富种质资源，为杂交育种提供亲本；对优良品种的个别缺点进行修缮改良，优中选优；保持原有品种的综合优良性状。55-3.芽芽变变的特点的特点芽芽变变的多的多样样性：性：植物各器官的所有性状都有发生突变的可能；质量性状和数量性状；染色体数目和结构变异；胞质基因和核基因突变等。芽芽变变的重演性：的重演性：同一品种相同类型的芽变可以在不同时期、不同地点、不同个体重复发生。芽芽变变的的稳稳定性定性:有些稳定，有些不稳定（采用有性繁殖时发生分离或后代恢复原有类型），有的不经繁殖就失去变异，恢复原有性状。芽芽变变的嵌合体：的嵌合体：由芽变形成的组织、器官、个体是由突变和未突变细胞组成的嵌合体。芽芽变变性状的局限性和多效性：性状的局限性和多效性：芽变一般是少数性状发生变异，而有性后代则是多数性状的变异。56-苹果原产于欧洲、中亚和中国新疆西部一带,栽培历史已有5000年以上 芽变选择57-63-64-65-（三）芽（三）芽变选变选种的目种的目标标与与时时期期 目目标标：优优中中选优选优，在保留原品种，在保留原品种优优点基点基础础上上选选 择择缺点得到修缺点得到修缮缮的突的突变变 时时期：在期：在经经常常观观察基察基础础上，抓住易上，抓住易发发生芽生芽变变的的 有利有利时时机机经济产经济产品采收期品采收期自然灾害期自然灾害期67-（四）芽（四）芽变选变选种的程序种的程序68-69-70-3、决选阶段选种单位对复选合格品系提出复选报告（包括选育报告、品种比较试验报告及区域栽培试验报告）后，由主管部门组织有关人员组成植物新品种审查鉴定委员会，对新品系进行决选评审。通过评审后，选种单位命名，主管单位公布。这时，新品种才获得合法推广的资格。71-二、二、实实生生选选种种（一）（一）实实生生选选种的意种的意义义及特点及特点1、实实生繁殖：生繁殖：对于无性繁殖的园艺植物来讲，利用种子进行繁殖。实实生生选选种（种（selection by seedling）：）：对实生繁殖产生的遗传变异进 行选择、培育新品种的工作.实生选种是应用最悠久、最广泛、同时也是最有效的育种途径之一。果树的古老品种都是来自实生选种：元帅、金帅、国光、印度、青香蕉、旭苹果 鸭梨、雪花梨、莱阳梨 兰州大接杏、北京骆驼黄杏、泰安巴旦水杏等 仓方早生、大久保、爱保太等桃品种72-2、与芽变选种比较，实生选种具有如下特点：变异普遍；变异性状多；变异幅度大因此，实生选种在新品种选育方面的潜力巨大。73-（二）（二）实实生生选选种的程序与方法种的程序与方法 1.供选群体 1 1）我国北方核桃、板栗产区，利用实生群体中存在的变异开展实生选种。结合嫁接繁殖技术，实现良种化。2 2）在主栽品种和授粉品种均优良的果园内，收集自然授粉的种子，建立实生选种群体。74-1.1.名名词词：选择选择育种、育种、系系统统育种育种、纯纯系育种、系育种、混合混合选择选择育种育种？2.2.选择选择育种的特点？存在哪些不足？育种的特点？存在哪些不足？3.3.比比较较两种主要两种主要选择选择方法的差方法的差别别、优优缺点及适缺点及适应应范范围围。4.4.纯纯系学系学说说的内容？的内容？5.5.试试述述选择选择育种的基本原理及程序？育种的基本原理及程序？6.6.如何提高如何提高选择选择育种的效率育种的效率？7.7.芽芽变选变选种和种和实实生生选选种有何特点？种有何特点？简简述其主要程序和方法。述其主要程序和方法。思考思考题题76-