植物育种第三章优秀PPT.ppt
《植物育种第三章优秀PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《植物育种第三章优秀PPT.ppt(59页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第三章第三章 植物的繁殖方式与植物的繁殖方式与育种育种 王雅琼本章主要内容本章主要内容 v 植物的繁殖方式植物的繁殖方式v 不同繁殖方式植物的遗传特点及其与育种不同繁殖方式植物的遗传特点及其与育种的关系的关系v 植物品种的类型及育种特点植物品种的类型及育种特点第一节第一节 植物的繁殖方式植物的繁殖方式 植物的繁殖方式分为两大类:植物的繁殖方式分为两大类:v有性繁殖有性繁殖(sexual reproduction)v无性繁殖无性繁殖(asexual reproduction)一、有性繁殖一、有性繁殖v有性繁殖是由雌雄配子结合,经过受精有性繁殖是由雌雄配子结合,经过受精过程,最终形成种子繁衍后代的
2、繁殖类过程,最终形成种子繁衍后代的繁殖类型。型。v包括包括:自花授粉植物、异花授粉植物和自花授粉植物、异花授粉植物和常异花授粉植物三种类型。常异花授粉植物三种类型。v 还包括二种特殊的有性繁殖:自交不还包括二种特殊的有性繁殖:自交不亲和、雄性不育性亲和、雄性不育性(一)自花授粉植物(一)自花授粉植物v同一朵花同一朵花的的花粉花粉传播到同朵花的传播到同朵花的雌蕊雌蕊柱头上;柱头上;或或同株同株的的花粉花粉传播到同株的传播到同株的雌蕊雌蕊柱头上进行柱头上进行传粉而繁殖后代的植物称为自花授粉植物,传粉而繁殖后代的植物称为自花授粉植物,又称自交植物。又称自交植物。v禾谷类:水稻、小麦、大麦、燕麦;禾谷
3、类:水稻、小麦、大麦、燕麦;豆科:大豆、绿豆、豌豆、花生、小豆、豆科:大豆、绿豆、豌豆、花生、小豆、菜豆、豇豆、扁豆;菜豆、豇豆、扁豆;其他:芝麻、烟草、亚麻、马铃薯、茄子、其他:芝麻、烟草、亚麻、马铃薯、茄子、番茄和辣椒等。番茄和辣椒等。植物学特点植物学特点 v(1)雌雄同花;花瓣无明丽色调,缺少香味,不易引雌雄同花;花瓣无明丽色调,缺少香味,不易引诱昆虫传粉;诱昆虫传粉;v(2)雌雄蕊同期成熟,甚至开花前已授粉(闭花授粉)雌雄蕊同期成熟,甚至开花前已授粉(闭花授粉);花开放时间短,多在夜间或早晨开放。;花开放时间短,多在夜间或早晨开放。v(3)花器爱护严密,外来花粉不易进入;有的雄蕊紧花器
4、爱护严密,外来花粉不易进入;有的雄蕊紧密包围雌蕊,花药开裂部位紧靠柱头,极易自花授密包围雌蕊,花药开裂部位紧靠柱头,极易自花授粉;粉;v v v v 自花授粉植物的自然异交率一般不超过自花授粉植物的自然异交率一般不超过4%:如大:如大麦麦0.040.15%;大豆;大豆0.51%;小麦和水稻的自;小麦和水稻的自然异交率一般不到然异交率一般不到1%;最高可达;最高可达4%。(二)异花授粉植物(二)异花授粉植物v通过通过不同植株不同植株花朵的花朵的花粉花粉进行传粉而繁殖后进行传粉而繁殖后代的植物称为异花授粉植物,又称异交植物。代的植物称为异花授粉植物,又称异交植物。v主要靠主要靠风力风力或或昆虫昆虫
5、传粉,异交率在传粉,异交率在50%以上,以上,甚至高达甚至高达95%或或100%。异花授粉植物又可分为三种状况异花授粉植物又可分为三种状况 v1、雌雄异株、雌雄异株(dioecious):v植株有雌雄之分,雌花和雄花分别着生于不植株有雌雄之分,雌花和雄花分别着生于不同植株上。如菠菜、大麻、石刁柏、银杏、同植株上。如菠菜、大麻、石刁柏、银杏、蛇麻、木瓜等,异交率为蛇麻、木瓜等,异交率为100%。2、雌雄同株异花、雌雄同株异花(monoecious)v玉米、西瓜、黄瓜、南瓜、甜瓜、蓖麻和桑玉米、西瓜、黄瓜、南瓜、甜瓜、蓖麻和桑等。等。v玉米玉米花着生于顶端,花着生于顶端,花着生于中部的叶腋花着生于
6、中部的叶腋中。中。v蓖麻蓖麻着生于同一花序上,但着生于同一花序上,但雄花在下,雄花在下,雌花在上。雌花在上。3、雌雄同花自交不亲和、雌雄蕊不、雌雄同花自交不亲和、雌雄蕊不同熟或花柱异型同熟或花柱异型v具有自交不亲和性:自花花粉落在柱头上,具有自交不亲和性:自花花粉落在柱头上,不能发芽或发芽后不能受精。如甘薯、黑麦、不能发芽或发芽后不能受精。如甘薯、黑麦、白菜、白菜型油菜、萝卜等。白菜、白菜型油菜、萝卜等。v同花不同熟或雌雄蕊异长:荞麦、向日葵、同花不同熟或雌雄蕊异长:荞麦、向日葵、葱、洋葱、芹菜、胡萝卜、甜菜、莴苣、李葱、洋葱、芹菜、胡萝卜、甜菜、莴苣、李子等。子等。(三)常异花授粉植物(三)
7、常异花授粉植物(often cross-pollination plant)v一种植物同时依靠一种植物同时依靠自花授粉自花授粉和和异花授粉异花授粉两种两种方式繁殖后代的称为常异花授粉植物,又称方式繁殖后代的称为常异花授粉植物,又称常异交植物。常异交植物。v以自花授粉为主,也能异花授粉,属自花授以自花授粉为主,也能异花授粉,属自花授粉和异花授粉的中间类型,自然异交率在粉和异花授粉的中间类型,自然异交率在450%。v如棉花、高粱、蚕豆、甘蓝型和芥菜型油菜如棉花、高粱、蚕豆、甘蓝型和芥菜型油菜等。等。常异花授粉植物常异花授粉植物花器结构和开花习性的特点:花器结构和开花习性的特点:v(1)雌雄同花;雌
8、雄蕊不等长或不同时成熟;雌雄同花;雌雄蕊不等长或不同时成熟;v(2)雌蕊外露,易接受外来花粉;雌蕊外露,易接受外来花粉;v(3)花瓣有明丽色调,并能分泌蜜汁以引诱昆花瓣有明丽色调,并能分泌蜜汁以引诱昆虫传粉;虫传粉;v(4)花朵开花时间长。花朵开花时间长。v 例如:棉花自然异交率例如:棉花自然异交率118%,高粱的自,高粱的自然异交率然异交率0.650%,甘蓝型油菜的自然异交,甘蓝型油菜的自然异交率率1030%。(四)两种特殊的有性繁殖方式(四)两种特殊的有性繁殖方式v1、自交不亲和性:具有完全花,可形成正常、自交不亲和性:具有完全花,可形成正常雌雄配子,但缺乏自花授粉牢固实力。雌雄配子,但缺
9、乏自花授粉牢固实力。v 如甘薯、黑麦、白菜型油菜、向日葵、甜如甘薯、黑麦、白菜型油菜、向日葵、甜菜、白菜、甘蓝等。菜、白菜、甘蓝等。v2、雄性不育性:植株的雌蕊正常而花粉败育,、雄性不育性:植株的雌蕊正常而花粉败育,不产生有功能的雄配子的特性。不产生有功能的雄配子的特性。二、无性繁殖二、无性繁殖v凡是不经过两性细胞受精过程而繁殖后代的凡是不经过两性细胞受精过程而繁殖后代的方式统称为无性繁殖。方式统称为无性繁殖。v包括养分体繁殖(包括养分体繁殖(vegetative propagation)和无融合生殖()和无融合生殖(apomixis)。)。(一)养分体繁殖(一)养分体繁殖v利用植物养分器官的
10、再生实力,使其长成新利用植物养分器官的再生实力,使其长成新的植物体,称为养分体繁殖。的植物体,称为养分体繁殖。v养分繁殖的器官有:根、茎、叶、芽;块根、养分繁殖的器官有:根、茎、叶、芽;块根、块茎、球茎、鳞茎、匍匐茎等。块茎、球茎、鳞茎、匍匐茎等。v养分繁殖的方法有:分根、扦插、压条、嫁养分繁殖的方法有:分根、扦插、压条、嫁接、组织培育等。接、组织培育等。v养分繁殖的作物有:甘薯(块根)、马铃薯养分繁殖的作物有:甘薯(块根)、马铃薯(块茎)、甘蔗(茎)、草莓、大蒜;大部(块茎)、甘蔗(茎)、草莓、大蒜;大部分的果树和花卉。分的果树和花卉。v这类植物在确定条件下,也可以进行有性繁这类植物在确定条
11、件下,也可以进行有性繁殖:马铃薯为自花授粉;甘薯则为异花授粉。殖:马铃薯为自花授粉;甘薯则为异花授粉。(二)无融合生殖(二)无融合生殖v植物的植物的雌雄配子雌雄配子未发生未发生核融合核融合过程而形成种过程而形成种子以繁衍后代的方式,称之为无融合生殖。子以繁衍后代的方式,称之为无融合生殖。v包括:单倍配子体无融合生殖、二倍配子体包括:单倍配子体无融合生殖、二倍配子体无融合生殖和不定胚。无融合生殖和不定胚。1、单倍配子体无融合生殖、单倍配子体无融合生殖 v指雌雄配子体不经过正常受精而产生单倍体指雌雄配子体不经过正常受精而产生单倍体胚的一种生殖方式。胚的一种生殖方式。v孤雌生殖孤雌生殖(1n):卵细
12、胞未经受精而干脆发育:卵细胞未经受精而干脆发育成单倍体胚。成单倍体胚。v孤雄生殖孤雄生殖(1n):进入胚囊中的精核未与卵细:进入胚囊中的精核未与卵细胞融合,干脆形成单倍体胚。胞融合,干脆形成单倍体胚。v通过花药或花粉离体培育,诱导产生单倍体通过花药或花粉离体培育,诱导产生单倍体植株,是人工创建孤雄生殖的一种方式。植株,是人工创建孤雄生殖的一种方式。2、二倍配子体无融合生殖、二倍配子体无融合生殖v指从二倍体配子体发育而成孢子体的无融合指从二倍体配子体发育而成孢子体的无融合生殖类型。生殖类型。v大孢子母细胞不经过减数分裂而进行有丝分大孢子母细胞不经过减数分裂而进行有丝分裂,或由胚珠体细胞进行有丝分
13、裂而干脆形裂,或由胚珠体细胞进行有丝分裂而干脆形成二倍体胚囊,最终形成种子。成二倍体胚囊,最终形成种子。v(这一类型属于不减数的单性生殖,成为固(这一类型属于不减数的单性生殖,成为固定杂种优势的探讨课题)定杂种优势的探讨课题)3、不定胚、不定胚v干脆由珠心或珠被的二倍体细胞经过有干脆由珠心或珠被的二倍体细胞经过有丝分裂而形成胚。丝分裂而形成胚。v例如:柑橘的多胚现象例如:柑橘的多胚现象三、植物授粉方式的探讨方法三、植物授粉方式的探讨方法v探讨花器结构、开花习性、传粉方式以及雌探讨花器结构、开花习性、传粉方式以及雌雄蕊生长发育特点。雄蕊生长发育特点。v接受单株隔离自交的方法,视察强迫自交的接受单
14、株隔离自交的方法,视察强迫自交的牢固性和自交后代的表现。牢固性和自交后代的表现。v接受遗传试验确定自然异交率。接受遗传试验确定自然异交率。其次节其次节 不同繁殖方式植物的遗传特不同繁殖方式植物的遗传特点及其与育种的关系点及其与育种的关系v各种植物的繁殖方式不同,其后代的遗传特各种植物的繁殖方式不同,其后代的遗传特点就不一样,因而实行的育种程序和方法也点就不一样,因而实行的育种程序和方法也不同。不同。一、自花授粉植物一、自花授粉植物v是同一朵花内的是同一朵花内的配子结合。即是由遗传性配子结合。即是由遗传性相同的两性细胞结合产生的同质结合体。因相同的两性细胞结合产生的同质结合体。因此,个体间在外观
15、上(表现型)是相像的。此,个体间在外观上(表现型)是相像的。(一)自交植物群体的遗传特点(一)自交植物群体的遗传特点 1、一样性:表现型和基因型的一样性。、一样性:表现型和基因型的一样性。由于长期自交,品种个体内基因型纯合,个体由于长期自交,品种个体内基因型纯合,个体间基因型一样。遗传稳定,性状较一样,品间基因型一样。遗传稳定,性状较一样,品种保纯较简洁。种保纯较简洁。即使个别花朵偶然发生自然杂交,也会因连续即使个别花朵偶然发生自然杂交,也会因连续几代的自花授粉,而使其后代的遗传组成趋几代的自花授粉,而使其后代的遗传组成趋于纯合。于纯合。Aa 1/4AA 1/2Aa 1/4aa 杂合基因型比例
16、杂合基因型比例1/2 3/8AA 1/4Aa 3/8aa 杂合基因型比例杂合基因型比例1/22 杂合基因型比例杂合基因型比例1/2rv以一对杂合基因型以一对杂合基因型Aa为例,在没有选择的前提下,为例,在没有选择的前提下,经过连续自交,杂合体经过连续自交,杂合体Aa的个体逐代减小,以至基的个体逐代减小,以至基因型接近完全纯合状态。因型接近完全纯合状态。v一对杂合基因型一对杂合基因型Aa,自交后代中,自交后代中杂合体杂合体数每代递减数每代递减12,纯合体纯合体数每代递增数每代递增12。自交。自交r代时纯合率:代时纯合率:vXn=1-1/2r;r自交代数。自交代数。v如自交如自交4代,纯合的基因型
17、(代,纯合的基因型(AA和和aa)就占)就占11/24=93.75。2、稳定性:亲代和子代间遗传行为、稳定性:亲代和子代间遗传行为的相对稳定性。的相对稳定性。v纯系的自交后代仍旧是纯系,性状与父母本纯系的自交后代仍旧是纯系,性状与父母本一样,不通过人工自交都能较稳定地保持下一样,不通过人工自交都能较稳定地保持下去。但有去。但有 4%以下的异交率,偶然会出现异交以下的异交率,偶然会出现异交或基因突变,但频率低,且随繁殖世代增加,或基因突变,但频率低,且随繁殖世代增加,纯合体比率增加。纯合体比率增加。.3、自交不退化、耐自交、自交不退化、耐自交 v自花授粉方式是在长期的自然选择下产生和自花授粉方式
18、是在长期的自然选择下产生和保存下来的、对于种的生存繁衍有利的特性,保存下来的、对于种的生存繁衍有利的特性,自花授粉作物具有自交不退化或退化缓慢的自花授粉作物具有自交不退化或退化缓慢的特点。特点。(二二)自花授粉作物的育种特点自花授粉作物的育种特点 v1、纯系品种选育、纯系品种选育v(1)利用自然变异进行选择育种:单株选择是一种)利用自然变异进行选择育种:单株选择是一种常用的方法。自花授粉植物有确定的自然异交率,常用的方法。自花授粉植物有确定的自然异交率,通过对自然群体中变异单株的选择和鉴定,可以选通过对自然群体中变异单株的选择和鉴定,可以选出优良的单株后代,并从中培育出新品种。出优良的单株后代
19、,并从中培育出新品种。v(2)杂交育种是目前最有效的方法:在性状分别的)杂交育种是目前最有效的方法:在性状分别的大群体中进行多代选择,才能选出综合性状优良的大群体中进行多代选择,才能选出综合性状优良的志向类型。志向类型。2、杂交种品种选育、杂交种品种选育v主要途径是利用雄性不育性、化学杀雄生产主要途径是利用雄性不育性、化学杀雄生产杂交种子。杂交种子。v种子生产:由于自花授粉植物的自然异交率种子生产:由于自花授粉植物的自然异交率较低,所以在育种试验及种子生产过程中,较低,所以在育种试验及种子生产过程中,一般不必设置隔离区一般不必设置隔离区(繁殖原种时适当隔离繁殖原种时适当隔离),但要留意防止机械
20、混杂。,但要留意防止机械混杂。二、异花授粉植物二、异花授粉植物v在自由授粉的条件下,异花授粉植物的群体在自由授粉的条件下,异花授粉植物的群体是来源不同、遗传性不同的两性细胞结合而是来源不同、遗传性不同的两性细胞结合而产生杂合子所繁衍的后代。群体内各个体的产生杂合子所繁衍的后代。群体内各个体的基因型是杂合的,各个体间的基因型是异质基因型是杂合的,各个体间的基因型是异质的,没有基因型完全相同的个体。表现型多的,没有基因型完全相同的个体。表现型多种多样,没有完全相像的个体。种多样,没有完全相像的个体。(一)异交植物群体的遗传特点(一)异交植物群体的遗传特点v1、异质性:个体基因型杂合,个体间基因型、
21、异质性:个体基因型杂合,个体间基因型不同,故表现型也不同。不同,故表现型也不同。v对于个体来说,基因型是杂合的,基因型和对于个体来说,基因型是杂合的,基因型和表现型不一样。表现型不一样。vAbcDaBcD AaBbccDDv对于群体来说,是一个困难的群体,表现型对于群体来说,是一个困难的群体,表现型是多种多样的。是多种多样的。vAbcDaBcDAaBbccDD;AbcDABCdAABBCcDd2、自交退化,杂交产生杂种优势、自交退化,杂交产生杂种优势v由于长期异交,自交纯合后,隐性的劣质性由于长期异交,自交纯合后,隐性的劣质性状显现,表现为退化。但同时也使性状趋于状显现,表现为退化。但同时也使
22、性状趋于稳定。假如连续自交,可以获纯合体;但来稳定。假如连续自交,可以获纯合体;但来源不同的自交系间杂交,可获得杂种优势。源不同的自交系间杂交,可获得杂种优势。玉米自交退化玉米自交退化玉米杂交产生玉米杂交产生杂种优势杂种优势 3、亲代和子代间性状的变异性、亲代和子代间性状的变异性v 分别不定:后代分别,遗传上不稳定。群体中选择的优良个体,后代出现性状分别,优良性状不能稳定遗传,需自交和多次单株选择才能获得较稳定的纯合后代和保证选择的效果。4、基因突变难于识别,难于纯合、基因突变难于识别,难于纯合 v异花授粉植物性细胞发生突变时,假如是显异花授粉植物性细胞发生突变时,假如是显性突变,由于表现型呈
23、多样性不易识别;若性突变,由于表现型呈多样性不易识别;若是隐性突变,异花授粉的结果,隐性性状将是隐性突变,异花授粉的结果,隐性性状将较长时间地在群体内保持异质性,早代不能较长时间地在群体内保持异质性,早代不能表现,不易被人们发觉。只有将突变体进行表现,不易被人们发觉。只有将突变体进行两次或两次以上的人工自交,才能使他们得两次或两次以上的人工自交,才能使他们得以表现,并获得纯合的突变体。以表现,并获得纯合的突变体。(三)异花授粉植物的育种特点(三)异花授粉植物的育种特点 v1、育种方法:主要是利用杂种优势。其次可、育种方法:主要是利用杂种优势。其次可利用综合品种。利用综合品种。v 通过两亲本杂交
24、,后经过多次的自交通过两亲本杂交,后经过多次的自交和单株选择来获得性状稳定的自交系,再利和单株选择来获得性状稳定的自交系,再利用优良自交系间杂交产生杂种优势。用优良自交系间杂交产生杂种优势。v2、种子生产中:要严格隔离和限制授粉,以、种子生产中:要严格隔离和限制授粉,以防杂保纯。防杂保纯。三、常异花授粉植物三、常异花授粉植物(一)常异交植物群体的遗传特点(一)常异交植物群体的遗传特点1、遗传基础基本上是纯合的,但有确定的杂合性;、遗传基础基本上是纯合的,但有确定的杂合性;以自花授粉占优势,主要性状多处于同质纯合状态。以自花授粉占优势,主要性状多处于同质纯合状态。2、较耐自交:连续自交一般不会出
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 植物 育种 第三 优秀 PPT
限制150内