第1章-作物的繁殖方式及品种类型课件.ppt

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1、覃覃 鹏鹏第一章第一章 作物的繁殖方式及品种类型作物的繁殖方式及品种类型覃覃 鹏鹏教学的基本要求教学的基本要求 （1 1）了解作物的花器构造、开花习性、繁殖方式及）了解作物的花器构造、开花习性、繁殖方式及其不同类型作物特点；其不同类型作物特点；（2 2）理解自交与异交的遗传效应；）理解自交与异交的遗传效应；（3 3）掌握不同繁殖方式作物以及不同类型品种的群）掌握不同繁殖方式作物以及不同类型品种的群体与个体性状遗传的特点及其与育种方法的关系。体与个体性状遗传的特点及其与育种方法的关系。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 作物的繁殖方式与其遗传特点是紧密联系的，

2、为作物的繁殖方式与其遗传特点是紧密联系的，为了选育作物新品种而采用的育种方法和程序，自然也了选育作物新品种而采用的育种方法和程序，自然也受到作物繁殖方式的制约。受到作物繁殖方式的制约。了解作物的繁殖方式及遗了解作物的繁殖方式及遗传特点，可帮助育种工作者决定采用哪种方式开展作传特点，可帮助育种工作者决定采用哪种方式开展作物育种工作。物育种工作。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 不同作物的繁殖方式不同，由此而引起不同作不同作物的繁殖方式不同，由此而引起不同作物群体及群体内个体的遗传组成、性状的遗传特点物群体及群体内个体的遗传组成、性状的遗传特点也不相同，也不相

3、同，对不同的作物则应根据其遗传方式、群对不同的作物则应根据其遗传方式、群体与个体性状的遗传规律，采用相适应的育种程序体与个体性状的遗传规律，采用相适应的育种程序和方法和方法。第一节第一节 作物的繁殖方式作物的繁殖方式云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏覃覃 鹏鹏一、有性繁殖一、有性繁殖（一）（一）花器构造和开花习性对授粉的影响花器构造和开花习性对授粉的影响 花器的形态结构、雌雄花的着生位置、开花习性等花器的形态结构、雌雄花的着生位置、开花习性等都对授粉的方式有重要影响。都对授粉的方式有重要影响。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃

4、鹏鹏1 1、花器构造、花器构造 （1 1）两性花和单性花）两性花和单性花 两性花：两性花：雌雄蕊都着生于一朵花内，称两性花，又雌雄蕊都着生于一朵花内，称两性花，又称完全花，雌雄同花称完全花，雌雄同花，这有助于自花授粉。具完全花的，这有助于自花授粉。具完全花的作物如稻、麦、棉等，作物如稻、麦、棉等，单性花：单性花：即即雌、雄蕊分别着于不同的花朵内，又称雌、雄蕊分别着于不同的花朵内，又称不完全花不完全花，有雌花与雄花之分，有利于异花授粉。，有雌花与雄花之分，有利于异花授粉。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技

5、术学院覃覃 鹏鹏覃覃 鹏鹏 雌雄异株：雌雄异株：雌、雄花分别着生在不同的植株上雌、雄花分别着生在不同的植株上，则称雌雄异株，如大麻、菠萝、银杏等，雌雄异花或则称雌雄异株，如大麻、菠萝、银杏等，雌雄异花或异株都有利于异花授粉。异株都有利于异花授粉。木本：木本：杨树、柳树、银杏、铁树、圆柏、东北红杨树、柳树、银杏、铁树、圆柏、东北红豆杉、黄心柿、野桐、山桐子、铁冬青、黄连木、罗豆杉、黄心柿、野桐、山桐子、铁冬青、黄连木、罗汉松、竹柏、焕镛木。汉松、竹柏、焕镛木。草本：草本：菠菜、大麻、栝楼（瓜蒌）。菠菜、大麻、栝楼（瓜蒌）。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏（2

6、 2）其它花器构造特点）其它花器构造特点 有些作物虽然具有完全花，但是雌雄蕊异长，有的有些作物虽然具有完全花，但是雌雄蕊异长，有的有蜜腺或有香气，有的花粉粒轻小，寿命长，有利于异有蜜腺或有香气，有的花粉粒轻小，寿命长，有利于异花授粉；有的花粉发育不良导致雄性不育；有的自交不花授粉；有的花粉发育不良导致雄性不育；有的自交不亲和，这些构造和特点都有利于异花授粉。亲和，这些构造和特点都有利于异花授粉。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏覃覃 鹏鹏（二）作物自然异交率的测定（二）作物自然异交率的测定 根据根据自然异交率自然异交率的高低而将有性繁殖作物分为的高低而将有性

7、繁殖作物分为自花自花授粉授粉、异花授粉异花授粉与与常异花授粉常异花授粉三种类型。三种类型。自花授粉作物：自花授粉作物：自然异交率自然异交率在在4 4以下的作物以下的作物 异花授粉作物：异花授粉作物：自然异交率在自然异交率在5050以上的作物以上的作物 常异花授粉作物：常异花授粉作物：自然异交率自然异交率介于介于两者之间两者之间的作物的作物 自然异交是指与人工异交相对而言的。自然异交是指与人工异交相对而言的。自然异交：自然异交：在在自然状态下自然状态下相同作物不同品种间相同作物不同品种间的自的自然杂交。然杂交。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏覃覃 鹏鹏 一般

8、作法为：选具一般作法为：选具隐性性状的品种作母本隐性性状的品种作母本，用具，用具纯纯合显性性状的另一品种作父本合显性性状的另一品种作父本。按父、母本成间行或围。按父、母本成间行或围绕式种植，任其自由授粉，绕式种植，任其自由授粉，从母本植株上收获种子，从母本植株上收获种子，统统计计F F1 1群体中显性性状个体百分率，即为自然异交率。群体中显性性状个体百分率，即为自然异交率。父母本间行种植父母本间行种植 围绕式种植围绕式种植 父本父本 母本母本自然异交率（自然异交率（%）F F1 1中显性个体数中显性个体数F F1 1总个体数总个体数100100云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生

9、物技术学院覃覃 鹏鹏 不同作物在测定自然异交率时，适宜选用的标志性不同作物在测定自然异交率时，适宜选用的标志性状不同。有的是状不同。有的是标志植株标志植株，有的是标志，有的是标志杂交当代种子杂交当代种子。作物种类作物种类标志性状（显性对隐性）标志性状（显性对隐性）水稻水稻非糯对糯非糯对糯小麦小麦无芒对有芒无芒对有芒棉花棉花绿苗对黄苗绿苗对黄苗红叶对绿叶红叶对绿叶玉米玉米黄粒对白粒黄粒对白粒非糯对糯非糯对糯云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏覃覃 鹏鹏（三）有性繁殖的主要授粉方式（三）有性繁殖的主要授粉方式 自花授粉自花授粉:在植物学中，同一朵花中的花粉传在植物

10、学中，同一朵花中的花粉传到同朵花的雌蕊柱头上、或同一株花粉传到同株花的雌到同朵花的雌蕊柱头上、或同一株花粉传到同株花的雌蕊柱头上都叫蕊柱头上都叫自花授粉自花授粉，由此引起的受精称，由此引起的受精称自花受精自花受精。通过自花授粉的方式繁殖后代的植物称通过自花授粉的方式繁殖后代的植物称自花授粉植物自花授粉植物，又称自交植物，其自然异交率又称自交植物，其自然异交率4 4。但是在但是在育种或生产上育种或生产上，将，将同一品种不同个体之间的同一品种不同个体之间的授粉也称为自花授粉授粉也称为自花授粉。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 异花授粉：异花授粉：雌蕊柱头接受异

11、株的花粉授粉称雌蕊柱头接受异株的花粉授粉称异异花授粉花授粉，由此而产生的受精称，由此而产生的受精称异花受精异花受精，通过异花授粉通过异花授粉而繁殖后代的植物称而繁殖后代的植物称异花授粉植物异花授粉植物，其自然异交率，其自然异交率5050。常异花授粉：常异花授粉：一种植物一种植物同时依靠自花授粉与异同时依靠自花授粉与异花授粉两种方式繁殖后代的称常花授粉两种方式繁殖后代的称常异花授粉植物异花授粉植物，又称，又称常异交植物常异交植物，这种植物通常以自花授粉为主，异花授这种植物通常以自花授粉为主，异花授粉为辅粉为辅，是自花授粉向异花授粉过渡的类型，其自然，是自花授粉向异花授粉过渡的类型，其自然异交率为

12、异交率为4 45050。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏（四）两种特殊的有性繁殖方式（四）两种特殊的有性繁殖方式 1 1、自交不亲和性：、自交不亲和性：是指具有完全花并能产生正常雌、是指具有完全花并能产生正常雌、雄蕊及正常雌、雄配子的植物，但自花授粉不能结实的雄蕊及正常雌、雄配子的植物，但自花授粉不能结实的特性特性。这类植物有：白菜型油菜、甜菜、向日葵、甘蓝这类植物有：白菜型油菜、甜菜、向日葵、甘蓝等。等。具有自交不亲和性的植物具有自交不亲和性的植物品种品种(系系)称为称为自交不亲和自交不亲和系系。具有自交不亲和性的植物通常表现为具有自交不亲和性的植物通常

13、表现为雌蕊排斥自花雌蕊排斥自花授粉的行为，使自花的雄配子在受精的不同阶段受到阻授粉的行为，使自花的雄配子在受精的不同阶段受到阻碍，碍，如：花粉在柱头上不能萌发、或萌发后花粉管伸长如：花粉在柱头上不能萌发、或萌发后花粉管伸长受阻而不能到达子房、或到达子房后不能与卵细胞结合受阻而不能到达子房、或到达子房后不能与卵细胞结合完成受精过程。完成受精过程。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏2 2、雄性不育性、雄性不育性 植物不能产生花粉或不能产生有功能的雄配子植物不能产生花粉或不能产生有功能的雄配子（产生的花粉败育）的（产生的花粉败育）的特性特性称为雄性不育性。称为雄性

14、不育性。具有雄性具有雄性不育性的植物不育性的植物品种品种(系系)称为雄性不育系。称为雄性不育系。雄性不育性在杂种优势利用育种工作中有很大的作雄性不育性在杂种优势利用育种工作中有很大的作用。用。利用雄性不育性可免去人工去雄工作，获得大量杂利用雄性不育性可免去人工去雄工作，获得大量杂交种，交种，现已广泛应用。现已广泛应用。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 植物的雄性不育性有的受遗传控制，有的不受遗传植物的雄性不育性有的受遗传控制，有的不受遗传控制，受遗传控制的雄性不育性分为两类：控制，受遗传控制的雄性不育性分为两类：（1 1）细胞核雄性不育细胞核雄性不育：这种

15、雄性不育性受细胞核基因：这种雄性不育性受细胞核基因控制，并且控制，并且多数受隐性基因控制多数受隐性基因控制，少数受显性基因控制少数受显性基因控制。这种类型的雄性不育系在育种中的应用有一定的难度，这种类型的雄性不育系在育种中的应用有一定的难度，主要原因是找不到稳定的保持系，主要原因是找不到稳定的保持系，不育系与任一正常可不育系与任一正常可育的品系杂交，其后代总是会有可育株出现。育的品系杂交，其后代总是会有可育株出现。（2 2）细胞质雄性不育性：细胞质雄性不育性：即即核核质互作型雄性不育性质互作型雄性不育性，由细胞质中控制雄花育性的基因与细胞核中控制雄花育由细胞质中控制雄花育性的基因与细胞核中控制

16、雄花育性的基因共同作用决定性的基因共同作用决定。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏覃覃 鹏鹏二、无性繁殖二、无性繁殖 （一）营养体繁殖（一）营养体繁殖（vegetative propagationvegetative propagation）有许多植物是利用植株营养体部分进行繁殖，有许多植物是利用植株营养体部分进行繁殖，由营由营养体繁殖的后代称营养系或无性系养体繁殖的后代称营养系或无性系。营养系或无性系没有经过两性受精过程，所以能保营养系或无性系没有经过两性受精过程，所以能保持其母体的性状而不发生性状分离现象。因此，持其母体的性状而不发生性状分离现象。因此，

17、一些不一些不容易进行有性繁殖又需要保持品种优良性状的作物，常容易进行有性繁殖又需要保持品种优良性状的作物，常用营养体繁殖来保存其种性用营养体繁殖来保存其种性。如。如马铃薯、甘薯、木薯、马铃薯、甘薯、木薯、甘蔗、蓖麻、大部分果树和花卉甘蔗、蓖麻、大部分果树和花卉等。等。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏（二）无融合生殖（二）无融合生殖（apomixesapomixes）植物的雌雄配子植物的雌雄配子不经过正常受精和两性配子的融合不经过正常受精和两性配子的融合过程而直接形成种子以繁衍后代的方式过程而直接形成种子以繁衍后代的方式称无融合生殖，称无融合生殖，无融合生殖

18、有多种类型：无融合生殖有多种类型：1 1、无孢子生殖：、无孢子生殖：由由胚珠体细胞胚珠体细胞进行有丝分裂直接进行有丝分裂直接形成二倍体胚囊（形成二倍体胚囊（大孢子母细胞或幼胚败育大孢子母细胞或幼胚败育）。）。2 2、二倍体孢子生殖：、二倍体孢子生殖：由由大孢子母细胞大孢子母细胞不经过减数不经过减数分裂而进行有丝分裂，直接产生二倍体的胚囊，最后形分裂而进行有丝分裂，直接产生二倍体的胚囊，最后形成种子。成种子。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 3 3、不定胚生殖：、不定胚生殖：由由胚珠或子房壁的二倍体细胞胚珠或子房壁的二倍体细胞经经过有丝分裂形成胚，和由正常胚

19、囊中的极核发育成胚乳过有丝分裂形成胚，和由正常胚囊中的极核发育成胚乳而形成种子。而形成种子。4 4、孤雌生殖：、孤雌生殖：胚囊中的卵细胞未和精细胞结合，胚囊中的卵细胞未和精细胞结合，直接直接形成单倍体的胚。形成单倍体的胚。5 5、孤雄生殖：、孤雄生殖：由进入胚囊中的未和卵细胞结合的由进入胚囊中的未和卵细胞结合的精核而直接发育成的单倍体的胚。精核而直接发育成的单倍体的胚。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏覃覃 鹏鹏 2 2、自交引起的杂合基因型的后代性状发生分离、自交引起的杂合基因型的后代性状发生分离 连续自交则使初始的杂合基因型逐渐趋向于产生若连续自交则使初

20、始的杂合基因型逐渐趋向于产生若干种遗传上不同的纯合基因型。干种遗传上不同的纯合基因型。以一对杂合基因型以一对杂合基因型AaAa为例：自交后代群体中同时出为例：自交后代群体中同时出现现AAAA、AaAa、aaaa三种基因型，性状发生了分离，三种基因型，性状发生了分离，这种个体这种个体之间基因型不同质，而且个体的同源染色体上等位基因之间基因型不同质，而且个体的同源染色体上等位基因表现杂合的群体称为表现杂合的群体称为异质杂合群体异质杂合群体。自花授粉作物。自花授粉作物单交单交F2F2群体、异花授粉作物的自由授粉群体一般群体、异花授粉作物的自由授粉群体一般都属于这种都属于这种类型的群体。类型的群体。云

21、南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 杂合的基因型通过多代自交，群体中的杂合基因型杂合的基因型通过多代自交，群体中的杂合基因型个体的比率逐渐减少，纯合体的比率逐渐增大，个体的比率逐渐减少，纯合体的比率逐渐增大，r r代后，代后，群体中的纯合体的比率为：群体中的纯合体的比率为：X Xn n=（1-1/21-1/2r r）100%100%以一对基因以一对基因AaAa为例，连续自交为例，连续自交7 7代，后代群体中纯代，后代群体中纯合体的比例已达合体的比例已达98%98%以上，如果继续自交下去，群体中以上，如果继续自交下去，群体中杂合体的比例可忽略不计。这时获得的群体

22、中各个体的杂合体的比例可忽略不计。这时获得的群体中各个体的基因型纯合，但是个体之间的基因型不同，这种群体中基因型纯合，但是个体之间的基因型不同，这种群体中存在若干种遗传上不同的纯合基因型，称为存在若干种遗传上不同的纯合基因型，称为异质纯合群异质纯合群体体。基因型杂合的个体通过自交：其后代的性状发生分基因型杂合的个体通过自交：其后代的性状发生分离，这为育种工作提供了选择的材料，离，这为育种工作提供了选择的材料，自交是选择性状自交是选择性状优良的纯合基因型后代的一种基本方法优良的纯合基因型后代的一种基本方法。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏覃覃 鹏鹏 一般来说

23、，最初的自交世代，自交衰退的速度很快，一般来说，最初的自交世代，自交衰退的速度很快，多次自交后，自交衰退的速度将减缓。不同基因型间自多次自交后，自交衰退的速度将减缓。不同基因型间自交衰退的速度是不同的，有的衰退不明显，有的甚至严交衰退的速度是不同的，有的衰退不明显，有的甚至严重到不能正常生长和繁殖的地步而被自然淘汰。重到不能正常生长和繁殖的地步而被自然淘汰。自交衰自交衰退多表现在多基因控制的数量性状上。退多表现在多基因控制的数量性状上。在在异花授粉作物的杂种优势利用中异花授粉作物的杂种优势利用中，常希望自交系，常希望自交系的生活力衰退小一些（可增加制种产量），而配制的杂的生活力衰退小一些（可增

24、加制种产量），而配制的杂交种杂种优势更强一些（可得到更高的产量）。交种杂种优势更强一些（可得到更高的产量）。对于自花授粉作物而言，由于对于自花授粉作物而言，由于自花授粉作物在长期自花授粉作物在长期的进化过程中已形成了对自交的适应性，所以自交衰退的进化过程中已形成了对自交的适应性，所以自交衰退现象不显著。现象不显著。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏二、自花授粉作物和常异花授粉作物的基因型二、自花授粉作物和常异花授粉作物的基因型1 1自花授粉作物自花授粉作物 自花授粉作物的自花授粉作物的自然群体自然群体由于长期的自交，由于长期的自交，群体是群体是由由若干种纯合

25、基因型个体若干种纯合基因型个体组成的组成的异质纯合异质纯合混合群体混合群体。目前生产和育种中所用的目前生产和育种中所用的自花授粉作物的常规品种自花授粉作物的常规品种可理解为可理解为同质纯合群体同质纯合群体，其表现型整齐一致，而且表现，其表现型整齐一致，而且表现型和基因型是一致的，即上代的性状能稳定地遗传给下型和基因型是一致的，即上代的性状能稳定地遗传给下一代。由于其遗传性的相对稳定和一致，品种的保纯比一代。由于其遗传性的相对稳定和一致，品种的保纯比较容易。较容易。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 但是由于自然突变，群体中总会有杂合基因型个体，但是由于自然突

26、变，群体中总会有杂合基因型个体，当该杂合体发生自交后，会使后代群体内有不同基因型当该杂合体发生自交后，会使后代群体内有不同基因型个体连续的自交最终导致基因型纯合，从而发生性状的个体连续的自交最终导致基因型纯合，从而发生性状的分离，这些都是自花授粉作物发生变异的主要原因，也分离，这些都是自花授粉作物发生变异的主要原因，也是是选择育种选择育种工作的基础。工作的基础。不管最初这个群体基因型是纯合还是杂合的，由于不管最初这个群体基因型是纯合还是杂合的，由于基因自然突变、群体间的自然杂交，基因自然突变、群体间的自然杂交，群体中总会有杂合群体中总会有杂合基因型个体，基因型个体，当该杂合体发生自交后，会使群

27、体内有多当该杂合体发生自交后，会使群体内有多种不同基因型的个体，种不同基因型的个体，连续的自交最终导致基因型纯合连续的自交最终导致基因型纯合，使该群体成为使该群体成为由由若干种纯合基因型个体若干种纯合基因型个体组成的组成的异质纯合异质纯合混合群体，混合群体，因此，从该种群体中，可通过因此，从该种群体中，可通过选择育种（系选择育种（系统育种）或纯系育种方法选育新品种。统育种）或纯系育种方法选育新品种。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 2.2.常异花授粉作物常异花授粉作物 这类作物由于以自交为主，自然异交率在这类作物由于以自交为主，自然异交率在4-50%4-5

28、0%之之间，因此，间，因此，其基本群体主要是由自交产生的后代组成，其基本群体主要是由自交产生的后代组成，但但群体中又有一部分个体是杂交产生的后代群体中又有一部分个体是杂交产生的后代。一个常异花授粉作物的品种群体中一个常异花授粉作物的品种群体中至少至少有三种基有三种基因型：因型：品种基本群体的同质纯合基因型；品种基本群体的同质纯合基因型；杂合基因型；杂合基因型；非基本群体的纯合基因型。非基本群体的纯合基因型。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 因此，群体的表现型既反应了基本群体的一致性，因此，群体的表现型既反应了基本群体的一致性，又包含不同比率的性状变异的个体

29、。又包含不同比率的性状变异的个体。由于品种群体中存在部分异质的和杂合的基因型，由于品种群体中存在部分异质的和杂合的基因型，为为选择育种选择育种提供了极为有利的条件，但是必须进行多次提供了极为有利的条件，但是必须进行多次选择，选择，在良种繁育中应注意防止生物学混杂。在良种繁育中应注意防止生物学混杂。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏二、异交的遗传效应二、异交的遗传效应（一）异交的遗传效应（一）异交的遗传效应 1 1、异交形成杂合基因型、异交形成杂合基因型 异交：异交：指由基因型不同的两亲配子的受精结合指由基因型不同的两亲配子的受精结合。所。所产生的后代基因型是

30、杂合的，双亲的遗传差异越大，杂产生的后代基因型是杂合的，双亲的遗传差异越大，杂种的杂合程度愈高。种的杂合程度愈高。异交是基因交换、重组以及产生新基因型的基础异交是基因交换、重组以及产生新基因型的基础，有选择的异交有选择的异交人工杂交是创造遗传变异的一种主要人工杂交是创造遗传变异的一种主要方法方法。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 2 2、异交增强后代的生活力、异交增强后代的生活力 异交使后代的生活力增强，主要表现在生长势、繁异交使后代的生活力增强，主要表现在生长势、繁殖力、抗逆性等数量性状比亲本明显提高，即数量性状殖力、抗逆性等数量性状比亲本明显提高，即数

31、量性状方面比亲本明显提高方面比亲本明显提高杂种优势。杂种优势。因此，利用异交增强后代生活力的效应，即因此，利用异交增强后代生活力的效应，即杂种优杂种优势的利用是目前主要的育种方法之一势的利用是目前主要的育种方法之一。杂种优势的强弱与基因型的杂合程度有关。杂种优势的强弱与基因型的杂合程度有关。在杂交在杂交亲和的情况下亲和的情况下，一般基因型的杂合程度越高，杂种优势，一般基因型的杂合程度越高，杂种优势越强。越强。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏（二）异花授粉作物的基因型（二）异花授粉作物的基因型 这类作物的这类作物的自然品种群体自然品种群体，由于长期自由授粉，

32、群，由于长期自由授粉，群体中个体的基因型是高度杂合的，并且群体内的个体间体中个体的基因型是高度杂合的，并且群体内的个体间基因型也是不同的，没有基因型完全相同的个体，因而，基因型也是不同的，没有基因型完全相同的个体，因而，群体的表现型多种多样，缺乏整齐一致性，构成了一个群体的表现型多种多样，缺乏整齐一致性，构成了一个遗传基础复杂但又保持遗传基础复杂但又保持遗传平衡遗传平衡的的异质杂合群体异质杂合群体。就个体而言，异花授粉作物群体中的个体都是由异就个体而言，异花授粉作物群体中的个体都是由异交产生的，交产生的，个体的基因型是杂合的，因此，基因型和表个体的基因型是杂合的，因此，基因型和表现型不一致现型

33、不一致。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 由于个体的基因型是杂合的，再加之异交，使得子由于个体的基因型是杂合的，再加之异交，使得子代的性状与亲代表现不一，即代的性状与亲代表现不一，即性状不能稳定地遗传给子性状不能稳定地遗传给子代代，后代总会出现性状分离，即根据表现型选择的优良，后代总会出现性状分离，即根据表现型选择的优良性状常常不能在后代重演。性状常常不能在后代重演。但是在一个但是在一个封闭的体系封闭的体系中，即在不存在选择、突变、中，即在不存在选择、突变、遗传漂移等因素的干扰下，遗传漂移等因素的干扰下，群体中基因及基因型的频率群体中基因及基因型的频率在在

34、世代间保持不变即保持遗传平衡在在世代间保持不变即保持遗传平衡，群体的遗传结构，群体的遗传结构符合符合Haredy-WeinbergHaredy-Weinberg法则。法则。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 异花授粉作物的综合品种便是处于这样状态的群体，异花授粉作物的综合品种便是处于这样状态的群体，是一种特殊的异质杂合群体，因而也能在生产上应用多是一种特殊的异质杂合群体，因而也能在生产上应用多年。年。要使异花授粉作物品种群体组成保持完全不变是很要使异花授粉作物品种群体组成保持完全不变是很难的，新基因的进入（异交或基因突变）、原有基因的难的，新基因的进入（异交

35、或基因突变）、原有基因的丢失（常常是由小群体选择引起的），都会不同程度地丢失（常常是由小群体选择引起的），都会不同程度地改变原群体的遗传组成，所以，改变原群体的遗传组成，所以，异花授粉作物品种特别异花授粉作物品种特别容易退化容易退化，因此在种子生产过程中，必须严格良种的繁，因此在种子生产过程中，必须严格良种的繁育程序，做好严格隔离及防杂保纯工作。育程序，做好严格隔离及防杂保纯工作。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 异花授粉作物由于长期异交、进化的结果，使这异花授粉作物由于长期异交、进化的结果，使这类作物不能适应自交，如果自交，则导致后代的严重类作物不能适应

36、自交，如果自交，则导致后代的严重衰退，甚至不能生存，而遗传性不同的亲本杂交所得衰退，甚至不能生存，而遗传性不同的亲本杂交所得的杂种，一般表现出一定的优势。的杂种，一般表现出一定的优势。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏第三节第三节 作物的品种类型及其特点作物的品种类型及其特点 作物品种：作物品种：人类在一定的生态条件和经济条件下，人类在一定的生态条件和经济条件下，根据人类生产和生活的需要所选育的与同一作物的其他根据人类生产和生活的需要所选育的与同一作物的其他群体在特征、特性上有所区别的群体，该群体内的个体群体在特征、特性上有所区别的群体，该群体内的个体间在生

37、物学、形态学及经济性状上的一致性，并且群体间在生物学、形态学及经济性状上的一致性，并且群体具有相对稳定的遗传特性，这种群体在一定的地区和耕具有相对稳定的遗传特性，这种群体在一定的地区和耕作条件下种植，在产量、品质、适应性等方面符合生产作条件下种植，在产量、品质、适应性等方面符合生产和生活的需要。和生活的需要。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏一、作物的品种类型一、作物的品种类型 对农作物的品种一般都具有三个基本要求：对农作物的品种一般都具有三个基本要求：特异特异性性（distinctnessdistinctness）、）、一致性一致性（uniformityu

38、niformity）、）、稳定性稳定性（stabilitystability），简称），简称DUSDUS。特异性：特异性：本品种具有一个或多个不同于其他品种的本品种具有一个或多个不同于其他品种的形态、生理等特征；形态、生理等特征；一致性：一致性：品种群体内个体间基因型相同，性状整齐品种群体内个体间基因型相同，性状整齐一致，能指出品种内植株间一些特异性状的变异；一致，能指出品种内植株间一些特异性状的变异；稳定性：稳定性：繁殖或再组成本品种时，品种的特异性与繁殖或再组成本品种时，品种的特异性与一致性能保持不变。一致性能保持不变。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏

39、 根据作物的繁殖方式、根据作物的繁殖方式、商品种子的生产方法商品种子的生产方法、遗传、遗传基础、育种特点及利用方式，可将作物品种区分为四大基础、育种特点及利用方式，可将作物品种区分为四大类型：类型：自交系品种（自交系品种（pure line cultivarpure line cultivar）自交系品种自交系品种又称又称纯系品种纯系品种，是指包括从突变中及杂，是指包括从突变中及杂交组合中经过交组合中经过系谱法系谱法（连续多次自交和单株选择）育成（连续多次自交和单株选择）育成的的同质的、基因型纯合的后代群体同质的、基因型纯合的后代群体-同质纯合群体同质纯合群体，其，其群体是由遗传背景相同并且基

40、因型纯合的一群植株所组群体是由遗传背景相同并且基因型纯合的一群植株所组成，其理论亲本系数成，其理论亲本系数0.870.87，即，即具有亲本纯合基因型的具有亲本纯合基因型的后代植株数后代植株数87%87%。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 自交系品种实际上包括了自交系品种实际上包括了自花授粉作物自花授粉作物和和常异花授常异花授粉作物的纯系品种粉作物的纯系品种，目前生产上种植的水稻、小麦、大目前生产上种植的水稻、小麦、大麦等自花授粉作物和常异花授粉作物的大多数品种都是麦等自花授粉作物和常异花授粉作物的大多数品种都是自交系品种。自交系品种。在异花授粉作物品种中，

41、如玉米的自交系，是由高在异花授粉作物品种中，如玉米的自交系，是由高度纯合并且具有相同遗传背景的植株所组成，度纯合并且具有相同遗传背景的植株所组成，当作为推当作为推广杂交种的亲本使用时，广杂交种的亲本使用时，具有生产和经济价值，因此也具有生产和经济价值，因此也属于自交系品种。属于自交系品种。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 杂交种品种（杂交种品种（hybrid cultivarhybrid cultivar）指在指在严格选择亲本严格选择亲本和和控制授粉控制授粉的条件下生产的各类的条件下生产的各类杂交组合的杂交组合的F F1 1群体群体。这类群体表现出很高的生

42、产力，。这类群体表现出很高的生产力，在在生产上通常只种植生产上通常只种植F F1 1，即利用，即利用F F1 1的杂种优势。的杂种优势。由于目前生产上应用的杂交种品种主要是单交种，由于目前生产上应用的杂交种品种主要是单交种，其个体的基因型是杂合的，但群体内个体之间又具有同其个体的基因型是杂合的，但群体内个体之间又具有同质性，即群体是由基因型同质但杂合的一群植株所组成质性，即群体是由基因型同质但杂合的一群植株所组成-同质杂合群体同质杂合群体。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 群体品种（群体品种（population cultivarpopulation cu

43、ltivar）这类品种的特点是这类品种的特点是遗传基础比较复杂遗传基础比较复杂，群体内植株，群体内植株间基因型不同，即群体内植株之间的基因型有一定程度间基因型不同，即群体内植株之间的基因型有一定程度的杂合性或异质性，因作物种类和组成方式不同，群体的杂合性或异质性，因作物种类和组成方式不同，群体品种包括下列品种包括下列4 4种类型：种类型：异花授粉作物的自由授粉品种异花授粉作物的自由授粉品种 这类品种在种植时，品种内和品种间的植株可自由这类品种在种植时，品种内和品种间的植株可自由授粉而自交或杂交，一般情况下，品种群体内包含有自授粉而自交或杂交，一般情况下，品种群体内包含有自交、姊妹交、杂交产生的

44、后代，交、姊妹交、杂交产生的后代，个体的基因型是杂合的，个体的基因型是杂合的，群体是异质的，植株间的性状表现不一，仅保持本品种群体是异质的，植株间的性状表现不一，仅保持本品种的一些主要特征特性以区别于其他品种的一些主要特征特性以区别于其他品种-异质杂合群体异质杂合群体。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏异花授粉作物的综合品种（异花授粉作物的综合品种（synthetic cultivarsynthetic cultivar）这种品种是这种品种是人工选择一组自交系，采用人工控制授人工选择一组自交系，采用人工控制授粉和在隔离区多代随机授粉并经选择组成的遗传平衡的粉

45、和在隔离区多代随机授粉并经选择组成的遗传平衡的群体群体，这是一种特殊的，这是一种特殊的异质杂合群体异质杂合群体，品种的群体遗传，品种的群体遗传基础复杂，个体的基因型是杂合的，个体间的基因型不基础复杂，个体的基因型是杂合的，个体间的基因型不同，就群体而言，具有一个或多个代表本品种特征的性同，就群体而言，具有一个或多个代表本品种特征的性状。状。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏自花授粉作物的杂交合成群体（自花授粉作物的杂交合成群体（composite-cross composite-cross populationpopulation）是用是用自花授粉作物自花授

46、粉作物2 2个以上的品种杂交后繁殖的、个以上的品种杂交后繁殖的、分离的混合群体，分离的混合群体，将这种群体种植在将这种群体种植在特殊的环境特殊的环境条件条件下，下，主要靠自然选择主要靠自然选择的作用使群体发生遗传变异，并的作用使群体发生遗传变异，并期望在后代中这些变异不断加强和期望在后代中这些变异不断加强和向一定的方向发展向一定的方向发展，逐渐形成一个稳定的群体。逐渐形成一个稳定的群体。这种群体内这种群体内个体的基因型是纯合的个体的基因型是纯合的，个体之间基因个体之间基因型存在一定程度的差异型存在一定程度的差异，但是主要农艺性状的表现型差，但是主要农艺性状的表现型差异较小，其异较小，其群体是由

47、群体是由若干种若干种纯合基因型个体组成的混合纯合基因型个体组成的混合群体，群体，是一种特殊的是一种特殊的异质纯合异质纯合群体。群体。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 多系品种（多系品种（multi-line cultivarmulti-line cultivar）这是用若干自交系品种的种子混合后繁殖的后代，这是用若干自交系品种的种子混合后繁殖的后代，通常是用通常是用自花授粉作物自花授粉作物的几个的几个近等基因系近等基因系（near-near-isogenic linesisogenic lines）的种子混合繁殖而成。）的种子混合繁殖而成。近等基因系：近等

48、基因系：具有相似遗传背景、而只在个别性具有相似遗传背景、而只在个别性状上有差异的许多品种。状上有差异的许多品种。因此，多系品种也可被认为是特殊的因此，多系品种也可被认为是特殊的异质纯合群异质纯合群体体，它保持了自交系品种的大部分性状，而使个别性，它保持了自交系品种的大部分性状，而使个别性状得到改进。状得到改进。无性系品种（无性系品种（clonal cultivarclonal cultivar）是由一是由一个个或或多个多个近似近似的无性系经过营养器官的繁殖的无性系经过营养器官的繁殖而成，无性系的基因型与表现型均与母体相同。而成，无性系的基因型与表现型均与母体相同。云南农业大学农学与生物技术学院

49、云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏二、各类品种的育种特点二、各类品种的育种特点（一）（一）自交系品种的育种特点自交系品种的育种特点 1 1、自花授粉加单株选择的育种方法、自花授粉加单株选择的育种方法 自交系品种是由基因型相同且纯合的植株组成的，自交系品种是由基因型相同且纯合的植株组成的，严格地讲，严格地讲，是由一个基因型纯合的植株经自交繁衍的后是由一个基因型纯合的植株经自交繁衍的后代代，基因型纯合并且性状整齐一致是对自交系品种的基基因型纯合并且性状整齐一致是对自交系品种的基本要求本要求。因此，。因此，要采用自花授粉和单株选择相结合的方要采用自花授粉和单株选择相结合的方法，这是自交系品种育

50、种的第一个特点法，这是自交系品种育种的第一个特点。云南农业大学农学与生物技术学院云南农业大学农学与生物技术学院覃覃 鹏鹏 自花授粉作物自花授粉作物本身是靠自交繁殖后代的，只要选择本身是靠自交繁殖后代的，只要选择性状优良的单株，其优良性状就能稳定的遗传下去。如性状优良的单株，其优良性状就能稳定的遗传下去。如果该性状是由主基因控制的，只需经果该性状是由主基因控制的，只需经1-21-2代的单株选择，代的单株选择，该性状就可以稳定下来。如属多基因控制的数量性状，该性状就可以稳定下来。如属多基因控制的数量性状，则需经多代的单株选择，才能获得能稳定遗传的自交系则需经多代的单株选择，才能获得能稳定遗传的自交